污水处理厂综合防雷技术应用

2014-02-01胡艳阳

资源节约与环保 2014年10期

胡艳阳

（湖南省张家界市气象局防雷中心湖南张家界 427000）

1 综合防雷技术的设计

以本地一污水处理厂为例，厂区位于澧水河畔，所处区域十分空旷，周围500m内没有建筑物，污水厂内有3栋建筑物，而且应为行业特点，建筑物高度都没有高于8m，但是因为其水陆交界的特殊位置，拥有较多的自动化控制系统，遭到雷击的概率较大。根据本地三十年来的气象观测资料统计，本地平均雷暴日48d，最高雷暴日达62d，属于雷暴多发区。污水处理厂的地表以砾石为主，土壤的电阻达1000Ω·m以上，增加了雷击出现的几率。对该污水处理厂来讲，会出现多种雷击现象。

1.1 防直击雷设计

在建筑物顶部设置避雷针，可以有效防止直击雷，该设计应在楼顶风机旁3m左右处安装一支5m高的避雷针。根据相关标准，避雷针选择的材质应该热镀锌圆钢φ20，并将该避雷针连接到建筑物的避雷带，用-40×4mm的热镀锡扁钢连接，保护风机不受直击雷侵害。

采用常规的避雷带，并且将厂区的内污水池周围的金属扶栏以及所有的室外大件金属进行接地。除此外还应采取屏蔽隔离与疏导的方法。屏蔽隔离就是将被保护物与雷电所形成的雷击电磁脉冲分开，从而使内部的辐射电磁能够受到一定的制约，防止外来的雷击电磁脉冲损坏室内设备。在污水处理控制室拥有很多弱点设备，并位于防护较弱的位置，很容易受到雷击，出现故障。从接地系统的角度出发，除了人工接地网，即水平、垂直接地体以及包裹着它们的土壤共同构成的系统，还应尽可能地利用建筑的基础内的主筋组成共用接地系统。并将建筑物结构内钢筋以及金属门窗构成网状法接地，使电流能够出现分流，并达到屏蔽隔离的效果。

1.2 防雷电波入侵

污水处理厂每天最少处理5×104t污水，所以这些厂区一般都采用独立高压架空输电线路，在较远的传送距离，具有较大跨度，若雷暴正好发生在输电线路附近，经常会出现在雷电波。这种现象会造成一定程度的电压偏差、闪变、以及电压滑动，通过电源线路入侵室内，损坏处理设备。所以在污水处理厂，其控制系统的电压最多为24V，否则电能质量问题就会对设备造成致命的损伤，所以自控系统的配电线路防雷是污水处理厂防雷措施的重点。可以在污水处理厂配电线路高低处，安装防电涌保护器及等电位连接。但是自控系统的电源仍然很容易受到破坏，然后过高的电压会形成分散电容，和设备负载之间有分流的关系，从而自控设备极易出现设备损坏，所以要采取安装多级电涌保护器的措施，并参考污水厂设备的实际情况，有效减少雷电波入侵。

2 综合防雷技术的施工

2.1 防直击雷施工

要在污水处理厂，设置接闪器、接地装置以及下线引进，施工人员要严格按照相关规范进行施工，并同时开展土建和电气施工，要保证经济实用的同时，维护防雷工作。尽量利用建筑物自身的金属零件将雷电分流。雷云中的电荷通过引线传入大地，这个过程就是疏导，能够防止电击产生的高压和电流对自控设备造成伤害，接地是疏导的主要方式。在污水处理厂中，若想要雷击引起的电荷能够很快疏散，那么要确保接地电阻很小，经过的电压较小，对防雷系统有十分重要的作用。

2.2 防雷电波入侵施工

对污水处理厂的线路进行接地处理时，一般要采用建筑物防雷接地，然后将电气系统和信息系统共同连接成一个接地装置。

中控制接地是处理厂的控制中，其含有非常重要的监控设备和通讯设备，在防雷接地施工中要求较高。一等电位板一般连接在中控室中部，然后计算机、电源避雷器和模拟屏自控设备能够通过截面为10mm2的钢线，进行等电位连接和等级防雷。

现场控制接地和仪表接地在接地施工中较为简单，即在动力柜和PLC柜内进行接地排，将PLC柜子和动力柜的工作接地，通过保护接地处理，然后用35 mm2的钢芯线与建筑物进行接地连接。现场仪表进行接地施工时，应利用处理厂的现场电气系统保护接地，然后将以便外壳和防电涌保护器与地网相连，然后信号线路避雷器和电缆屏蔽层应连接到附近的电气接地设备上。接地网和接地线是防雷接地的两种方式，接地装置的好坏一般都和接地电阻有关，所以为了促使各种金属管相连，应使跨步电压减小，环形接地网是建筑物防雷接地最常选取的方式，在建设接地装置时，可以利用基础内钢筋，或应用人工接地方式。