浅析高速路建设工地防雷解决方案

2014-09-02杜水旺

中国科技纵横 2014年15期

关键词：负电荷高速路工地

杜水旺

(紫金县气象局防雷所,广东河源 517400)

浅析高速路建设工地防雷解决方案

杜水旺

(紫金县气象局防雷所,广东河源 517400)

在当前的高速路工程建设中,机电工程占有非常重要的地位,假如在施工过程中机电设备被破坏,就会严重阻碍高速路工程的施工进度,给具体施工带来很大困难,有的还会出现二次事故,不但会使施工进度受到较大影响,而且会增加施工成本,给企业带来一定的经济损失,因此在日常施工过程中一定要重视保护机电设备的安全。

高速路建设工地防雷

1 高速路建设工地防雷原理

在射线的影响下，大气中的分子发生撞击就会出现电施现象，在降雨前和降雨中，大气电场和空气的对流都会出现一定程度的波动，所以会有大量的正负电荷随机分布在大气当中。如果波动情况较大，那么此时大气中的电荷就会出现一定的变化情况，正常情况下的大气电场在遇到干扰情况时也会发生一定程度的变化，由于受到这些因素的相互影响，在具备一定的条件后就会出现雷电现象。此时云中的导电气体会受到电场的影响从而出现由高到低的传播，在导电气体传播过程中分子发生撞击具有一定的随意性，所以传播方向表现为折线状，叫做梯级先导。带有负电荷的梯级先导，在到达离地面5-55米的距离时就是出现电场，所以会使地面空气出现自下而上的流光，向下传播的负电荷和向上传播的流光在相遇后，会形成一条具有导电性能的通道，有利于地面的电荷传到云层当中，叫做地面回击现象。在导电通道的作用下，雷雨云中的电流会逐步增大，所引发的光柱也会越来越大。在大气层中运动的导电粒子，要利用很多次放电才能和云层中的负电荷中和，使云层中的正负电荷的携带量均匀，放电过程就是雷电的发生过程。

2 高速路工程中的防雷手段

依据施工现场平面布置可以将建筑工地分为下面这些区域：仓库与材料堆场区、材料加工区、施工作业区、行政办公区、生活临时设施区。由于这些不同区域分别有着不同的使用功能，所以当中的人员密集度和设备也有很大不同，因此防雷措施也存在很大不同，下面详细进行研究：

仓库与材料堆场区：施工现场的仓库大多情况下屋面都是由金属制作而成，内部没有用电设施，因此这一区域可以不设置感应雷电防护设施，将直击雷防护工作做好就可以了。在实际施工过程中，假如金属屋面的锌铁皮厚度达到或超过4毫米，那么金属屋面就可以直接作为接闪器使用;假如金属屋面不能达到这一标准那么就需要另外设备接闪器，要根据施工现场实际情况，选择标准接闪器和避雷针、避雷带，同时要依据国家规范选择接闪器的规格大小。在设置引下线时要保证在两根以上，如果周长在25米以内，那么只需要设置一根引下线即可，要求引下线要位于仓库四周并且分布要均匀和对称，保证引下线的间距在25米之间。接地位有两种形式：深入土壤中的人工垂直接地体和水平接地体，保证垂直接地体长度在2。5米以上，垂直接地体间的距离以5米最为合适，假如地方过于狭小间距则可以适当减小，但保证要在3米以上，要求接地电阻应该小于30欧姆。

材料加工区：此区域内存在一定数量的用电设备，因此不但要做好防直击雷的措施还要做好防感应雷措施，但这一区域内的用电设备对雷电电磁脉冲不敏感，因此要求在设备电源线进线部位安装一定规格的电涌保护器就可以了，但值得注意的是连接的pe 线一定要重复接地，对于同一台电气设备而言可以共同使用重复接地和防雷接地，但要求接地电阻要与重复接地电阻值要求相符。

施工作业区：施工作业区直接位于防雷区区域，区域内的全部物体都有受到雷击的危险，再加上此区域内人员众多，存在较大的安全隐患，因此要重视做好此区域内的防直击雷措施，可以在最大程度上减轻损失。实际操作过程中因为吊机等设备本来就是钢结构，因此这些设备可以直接作为接闪器和引下线，进行接地时考虑到吊机存在基础，可以直接利用基础内的钢筋作为接地体，那么在建设基础时要保证将基础内的钢筋连在一起并且引出接地线来，在吊机需要时直接使用就可以了，这样设计不但可以收到较好的防雷效果，而且也可以为企业节约大量资金。虽然钢脚手架也是钢结构，但这些设备缺少必要的接地设备，在实际操作时可以在建筑物地梁作为防雷接地体的梁筋部位引出接地线和脚手架相连;设计接地线间距时要考虑到引下线的间距要求;假如当时的脚手架高度在45米以上，那么还要考虑在建筑物的防雷均压环所在圈梁梁筋上引出接地线连接在脚手架上。在此值得注意的是，连接线应该是在地梁或圈梁处引出而不应该在引下线部位引出。

行政办公区：这个区域内存在大量的办公设备，这些设备对雷电电磁脉冲较为敏感，因此一定要做好防感应措施，这个区域内的建筑物都是活动板房，支撑构件都是金属的，因此可以使用截面积大于16mm2的铜线将其连接在一起，可以形成屏蔽网格可以在一定程度上减弱感应雷的危害。同时设置等电位连接带，使用材料可以是扁铜，这是由于扁铜具有较低的电阻，而且耐腐蚀，当前的工地使用完毕后可以转移到下一个工地继续使用，可以重复使用多次能够有效降低施工成本。再有，还应该对沿着线路进入设备的过电压进行分流，选择设备时可以应用电涌保护器进行解决。要在电源线和信号线部位全部安装电涌保护器，同时参考相应设备确定电涌保护器的型号的级数，不要对设备的正常工作造成影响，同时在遇到过电压时可以发挥自身作用;保证接地电阻小于4欧姆，能够具有良好的泄流作用。

依据仓库与材料堆场区的做法做好防直击雷工作。

生活临时设施区：此区域内人员密度较大，在遇到下雨打雷时施工人员可以离开施工作业区和材料加工区，但一定不会离开生活临时设施区，因此不但要做好常规防直击雷措施，而且还要做好接地体的布置方式，保证接地体距此区域的出入口或人行道在3米以上，如果距离不能达到3米则需要深埋接地体也可以将绝缘层敷设在接地体上，要求接地体是环形的，可以防止出现跨步电压，减轻人员伤害。