梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)綜合防雷技術(shù)研究

張俊權(quán) 林曉鳴 劉蕾 劉靜

摘 要：炸藥倉(cāng)庫(kù)是儲(chǔ)存、供應(yīng)雷管和炸藥的重地，雷電安全工作特別重要。文章根據(jù)梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)的自身性質(zhì)、所在地的氣候條件、土壤類型、雷暴特征等綜合因素，并結(jié)合相關(guān)的防雷規(guī)范和實(shí)際勘測(cè)中的相關(guān)資料，對(duì)梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)的炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)、值班室、電源系統(tǒng)等場(chǎng)所做出了相應(yīng)的雷電防護(hù)方案，從接閃分流、屏蔽、接地、合理布線、等電位連接、電涌保護(hù)方面做好各項(xiàng)技術(shù)措施，形成了一套全面有效的雷電防護(hù)系統(tǒng)，從而達(dá)到綜合防雷的目的，最大限度地降低雷電給炸藥倉(cāng)庫(kù)造成的危害。

關(guān)鍵詞：炸藥倉(cāng)庫(kù)；直擊雷防護(hù)；接地裝置；等電位連接

中圖分類號(hào)：TU856 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）19-0150-03

Abstract： Explosive depots are important places for storage and supply of detonators and explosives， and lightning safety is particularly important. According to the comprehensive factors， such as the nature of explosive warehouse， climate condition， soil type， thunderstorm characteristics and so on， and based on the relevant lightning protection criterion and relevant data in the actual survey， the corresponding lightning protection schemes for the explosive storehouse， detonator warehouse， duty room and power system of the explosive warehouse in Meixian District are made. From the aspects of shunt， shielding， grounding， reasonable wiring， equipotential connection and surge protection， a set of comprehensive and effective lightning protection system has been formed， so as to achieve the purpose of comprehensive lightning protection and minimize the damage caused by lightning to the explosive warehouse.

Keywords： explosive warehouse； direct lightning protection； grounding device； equipotential connection

1 概述

炸藥倉(cāng)庫(kù)是炸藥的中轉(zhuǎn)系統(tǒng)，是收發(fā)和儲(chǔ)存炸藥、雷管的重要場(chǎng)所。若炸藥倉(cāng)庫(kù)遭到雷擊，會(huì)產(chǎn)生不可估計(jì)的后果，將會(huì)對(duì)人們的財(cái)產(chǎn)人身安全構(gòu)成重大威脅。特別是近幾年來，隨著電子監(jiān)控設(shè)備進(jìn)入庫(kù)區(qū)，這些電子信息設(shè)備抗雷電電磁脈沖干擾的能力十分脆弱，很容易因雷擊而損壞。

近年來，各地方政府部門和全國(guó)人民警覺到炸藥倉(cāng)庫(kù)防雷的重要性，地方政府均出臺(tái)相關(guān)文件給予監(jiān)督，在提高相關(guān)人員的防雷知識(shí)和人民的防雷意識(shí)的同時(shí)，從炸藥倉(cāng)庫(kù)防雷設(shè)計(jì)的強(qiáng)化和優(yōu)化著手，使之在雷電防護(hù)方面達(dá)到綜合防雷的目的。

安全有效的炸藥倉(cāng)庫(kù)雷電防護(hù)系統(tǒng)是整個(gè)炸藥倉(cāng)庫(kù)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)是炸藥和雷管的存儲(chǔ)和發(fā)放，文章基于現(xiàn)代防雷技術(shù)“整體防護(hù)、綜合治理、層層設(shè)防”的整體防御思想，以梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)的雷電防護(hù)系統(tǒng)為例，探討下關(guān)于炸藥倉(cāng)庫(kù)的綜合雷電防護(hù)工程。只有綜合運(yùn)用分流（泄流）、均壓（等電位）、屏蔽、接地和保護(hù)（箝位）等各項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)完整的防護(hù)體系，才能取得明顯的效果。

2 環(huán)境了解及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)一般處于廣東省梅州市梅縣區(qū)的山谷里，是一個(gè)收發(fā)和儲(chǔ)存炸藥、雷管的重要場(chǎng)所。對(duì)于梅縣區(qū)地區(qū)的地理氣象特點(diǎn)、地質(zhì)和災(zāi)害性天氣情況及周邊環(huán)境的勘察對(duì)于炸藥倉(cāng)庫(kù)的防雷設(shè)計(jì)有著重要的指導(dǎo)意義。

2.1 地理氣候特點(diǎn)

梅縣區(qū)地處廣東省東北，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候。其主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是四季分明，溫和濕潤(rùn)，光照充足，雨量充沛。

梅州市梅縣區(qū)主要災(zāi)害天氣有：春季鏈低溫陰雨，倒春寒；5至6月的龍舟水和夏秋間的臺(tái)風(fēng)雨；秋季寒露風(fēng)和冬季霜凍等。多山，造成山地對(duì)氣流的抬升作用明顯，水汽充沛，極易形成局地雷雨大風(fēng)，臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)迎風(fēng)坡增水。

2.2 地質(zhì)和災(zāi)害性天氣情況

地質(zhì)條件是雷擊選擇性的主要因素，電阻率小的土壤，由于其導(dǎo)電性能好，所以易于為雷電流提供低阻抗的通路，而梅縣區(qū)的土壤電阻率普遍較小，故雷電事件易于發(fā)生。

每年春季隨著暖濕氣流的增強(qiáng)，降水顯著增多。根據(jù)有氣象記錄以來統(tǒng)計(jì)，梅縣地區(qū)處于我國(guó)的強(qiáng)雷區(qū)，年平均雷暴日83天，處于易受雷擊的區(qū)域，而且造成災(zāi)害的雷擊事件也時(shí)常發(fā)生，是雷擊事件發(fā)生頻率較高的地區(qū)。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果

炸藥倉(cāng)庫(kù)的炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)、值班室、電源系統(tǒng)組成，詳見圖1所示。

3 梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)的防雷設(shè)計(jì)

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010的相關(guān)條款，建筑物具有1區(qū)爆炸環(huán)境，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者，應(yīng)劃為第一類防雷建筑物。

結(jié)合梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)的自身特點(diǎn)和所處地方的周邊環(huán)境應(yīng)當(dāng)把油炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)防雷類別劃分為一類，雷電防護(hù)措施應(yīng)按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010中關(guān)于一類建筑物的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。把值班室防雷類別劃分為二類，雷電防護(hù)措施應(yīng)按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010中關(guān)于二類建筑物的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 防直擊雷措施

3.1.1 炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)的防直擊雷措施

按照炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（即長(zhǎng)5m、寬 4m、高3米；長(zhǎng)4m、寬4m、高3m），考慮到保護(hù)的有效性和可實(shí)行性問題，防直擊雷的措施宜采用獨(dú)立接閃線桿和建筑物接閃線桿、接閃帶結(jié)合的方式。

當(dāng)采用獨(dú)立接閃桿的方式來防止直擊雷時(shí)，應(yīng)計(jì)算獨(dú)立接閃桿的高度，獨(dú)立接閃桿和炸藥倉(cāng)與雷管倉(cāng)在高度為3米時(shí)的距離為bx1=4+3+3=10米，因?yàn)橛?處接地，炸藥倉(cāng)與雷管倉(cāng)本身建筑物的接地距離炸藥倉(cāng)與雷管倉(cāng)3米，然后獨(dú)立接閃桿距離建筑物的接地的安全距離也是3米。所以雷管倉(cāng)中心位置到獨(dú)立接閃桿bx1=10米，中心點(diǎn)到雷管倉(cāng)最遠(yuǎn)端的距離為5/2=2.5米獨(dú)立接閃桿到雷管倉(cāng)最遠(yuǎn)端為bx，估計(jì)勾股定理得出：

炸藥倉(cāng)與雷管倉(cāng)在hx=3米高度的xx′平面上的保護(hù)寬度bx=10.3米，按以下公式進(jìn)行計(jì)算：

式中bx-接閃線在hx高度的xx′平面上的保護(hù)寬度（m）；h-獨(dú)立接閃線桿的高度（m）；hr-滾球半徑，按本規(guī)范相關(guān)規(guī)定取值（m）；hx-被保護(hù)物的高度（m）。

綜合上述所得，炸藥倉(cāng)與雷管倉(cāng)的高度hx=3米，滾球半徑hr=30米，炸藥倉(cāng)與雷管倉(cāng)在hx=3米高度的xx′平面上的保護(hù)寬度bx=10.3米。第一類hr=30米。

通過上述公式來計(jì)算出獨(dú)立接閃桿h的高度，計(jì)算結(jié)果如下：

炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)的獨(dú)立接閃桿的接地體應(yīng)與第2級(jí)的防雷接地體相距3米的安全距離，且這2個(gè)獨(dú)立接閃桿的接地體應(yīng)相互連接，而且接地電阻值應(yīng)不大于10Ω。如果電阻值過大，應(yīng)外引接地體，或者加長(zhǎng)效降阻劑的方法降低接地電阻值。

3.1.2 炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)、值班室的第2級(jí)防直擊雷措施

炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)、值班室直接在其建筑物上面安裝第2級(jí)的防雷設(shè)施，直接在建筑物上加裝接閃桿、接閃帶，在距離建筑物3米的地方安裝接地體。并用4條引下線與接地體相連接。炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)建筑物里面的金屬門、窗戶、靜電球要與這個(gè)接地體相連接。接地電阻值應(yīng)不大于10Ω。值班室應(yīng)加裝1個(gè)電源SPD的接地。如圖示2所示。

3.2 防感應(yīng)雷措施

3.2.1 建立聯(lián)合接地系統(tǒng)和第2級(jí)防直擊雷的接地體相連接，形成等電位防雷體系。將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋，梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好接地的法拉第籠，將建筑物各部分的交流工作地，安全保護(hù)地，直流工作地，防雷接地與建筑物法拉第籠良好連接，避免接地線之間存在電位差，消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生的原因。所有進(jìn)值班室的信號(hào)線、電源線都要套金屬管，金屬管都應(yīng)和接地體相連接。

3.2.2 電源系統(tǒng)防雷

在高壓端各相安裝防雷裝置作為第一級(jí)保護(hù)，在低壓側(cè)安裝閥門式防雷裝置作為第二級(jí)保護(hù)，在值班室安裝防爆型電源避雷箱作為第三級(jí)保護(hù)。

其電涌保護(hù)器的選型見表1。

4 結(jié)束語(yǔ)

梅縣區(qū)炸藥倉(cāng)庫(kù)在設(shè)置了雷電防護(hù)裝置之后，炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)的獨(dú)立接閃裝置可以有效地接受雷電流，并且泄放于大地，使得雷電流對(duì)炸藥倉(cāng)、雷管倉(cāng)帶來的危害給予了有效的防護(hù)。同時(shí)完好的雷電脈沖防護(hù)裝置、閃電感應(yīng)防護(hù)措施以及防閃電電涌侵入措施可以全面的保護(hù)整個(gè)炸藥倉(cāng)庫(kù)的安全運(yùn)行，也對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全起到了保護(hù)作用。

雖然對(duì)其炸藥倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行了全面的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)，但仍存在許多不足之處。今后在工作中積極的探索及研究更有效、更合理、更安全的雷電防護(hù)方案，避免雷電為我們的生活造成危害。

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