大型游乐设备的防雷和接地

2016-05-30姜志军

科技风 2016年7期

姜志军

摘要：近年来随着生活水平的提高，娱乐消费在人们的支出比中占据了一席之地。游乐场作为娱乐性消费较集中的场所，由于其高大和安装地点的原因，其防雷和接地的安全性是人们关注的焦点。本文从我国对游乐设施防雷和接地的要求入手，并实际结合我国某游乐设施的实例来说明防雷和接地应如何设计。

关键词：游乐设备；防雷；接地

一、我国关于大型游乐设施的相关要求

在我国，对于大型游乐设施的安全问题，是根据《游艺机和游乐设施安全》（GB8408-2000）来进行安装和检验的，对于防雷击保护和接地的要求有以下几点：

（一）防直击雷

对于高于15m的观览车和滑行类等高大游艺设施，为避免直击雷，需要在设施上安装避雷针，且避雷装置的接地电阻最大为10Ω。

（二）防雷电波入侵

其一，游乐场若采取低压供电缆对场内大型游乐设施进行供电，为了防止雷电波入侵，其低压电缆进户端的电缆金属外皮和金属线槽必须接地，同时需要连接防雷接地装置。

其二，当供电使用的是低压架空线时，避雷针作为必备装置需安装在架空线的进户端，同时接地，且10Ω是其最大接地电阻。

（三）接地

在接地方面，对于大型游乐设施，国家规定使用合格的低压配电接地型式是TN-S系统，且对于其保护接地和重复接地来说，低压配电系统的接地电阻必须在4Ω以内。

在接地设备方面，国家规定TN-S系统的电气设备、大型游乐设备所必须接地的部分有：正常不带电的金属外壳、金属结构装置。

（四）大型游乐设施

在大型游乐设施的安装方面，根据国家规定，必须设置在不含高压配电架空线路的通道区域内。

《游艺机和游乐设施安全》是我国现行的针对游乐场和游乐设施安装规范的法规，但是因为我国游乐场和相关的娱乐设施发展较晚，这一法规还具有许多缺点有待解决。如其内容方面的局限性表现在，对于规模大小、高度不等、结构形式不一的游乐设施的基本防雷措施的差异。同时也没有明确规定出为防止雷击过电压及电磁脉冲干扰的解决办法，给游乐设施安装的实际操作过程中带来了问题。

因此，我国国内的娱乐设施厂家实际安装大型游乐设备时，为保证设备的运行安全，建议同时参考国标《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94，2000年版）的有关规定，并结合一些国外厂商在防雷和接地方面的技术和要求来进行设计，已达到更好的效果。

二、实例论证

为进一步说明大型游乐设备在安装方面需要注意的事项及防雷和接地的执行标准，在此以我国南方海边某旅游区的太空梭组合塔的防雷接地设计进行来进说明。此太空梭组合塔是一组高度为60m，基座为4m×4m的正方形，载客量为十五人，客舱设有二排座，整个太空梭组合塔的驱动装置设置在塔底。此游乐设施建造在宽阔的海边，是雷击多发地，据当地气象部门监测，其雷暴日数可达74.5 d/a。

根据我国《游乐设备防雷导则》并参考《建筑物防雷设计规范》两项标准，此游乐设施必须安装避雷针，并结合其气象检测系统结果，确定按照2类防雷设施的标准进行设计。此设施需要进行防止雷击和接地处理的部分有三个，分别是：接闪器、引下线和接地装置。

（一）接闪器

接闪器太空梭组合塔避雷针安装的直接地点，安装在整个游乐设施钢结构的顶部，能有效保护整个游乐设施。但是由于此太空梭体型巨大，其动力装置离设施主体较远，故在机电设备间屋顶采用Φ12mm镀锌圆钢作为避雷带。

（二）引下线

此太空梭组合塔所用的引下线利用的是该设备的钢构架，而机电设备的引下线利用的是结构柱内二根直径16mm的钢筋。在顶部，避雷带与四角相互连接，下部设备同样采用二根直径16mm的钢筋作为引下线和设备地基相连接。

（三）接地装置

此太空梭组合塔的接地装置较为精密复杂。

1）此太空梭组合塔整体的钢结构件均是连接在一起的，包括基本的钢结构、竖向的金属管道，地基与地梁内深埋的钢结构等，均采用多组扁钢（-40×4）的钢筋连接，成为一体，同时，还与整个设备的基础装置的钢筋相连，构成了设备的接地装置。

2）此太空梭的整个场地构成了一个完整的等电位接地网络，这主要是因为此设备将游客等候区的金属护栏和接地装置相连，构成了接地装置。

3）在整个太空梭的动力装置上，在其墙上安装上了保护设施动力系统安全运行的等电位接地板，用于使其配电箱、控制箱、弱电设备等动力装置接地使用。同时在使机电设备间的电缆金属保护管、金属水管与该等电位接地板连接时，使用采用扁钢（-40×4）使二者相连接地。

4）使用TN-S制配电系统，PE导体与该接地装置多处连接，且接地电阻均小于或等于1Ω。

三、结论