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摘要：本文简述了雷击的相关知识以及雷击的危害，结合本人在实际工作中的经验，分析了污水处理厂防雷设计的相应措施，仅供学习参考。
关键词：污水处理厂防雷设计防雷装置
中图分类号：S611文献标识码： A
0 引言
雷击是最为严重的自然灾害之一，广受人们关注，但是很多工厂在发展过程中对雷击的重视度不够以及技术不足，造成了重大的损失，因此做好防雷设计措施是十分必要的。随着城市生活的发展，需要污水处理厂来改善人民生活环境的意义也越来越大，如何防止雷电所带来的影响也是日益突出的问题。对污水处理厂及生活人员的人身安全具有重大的影响，同时也对设计人员在污水处理厂防雷设计中提出了更高的要求。
1 雷击及其危害
雷电，通常成为闪电，其形状主要有片状、线状和球状等，一种发生在自然界中的、无法预测的、不可控的自然现象。自古以来，闪电便是威胁人类生命财产安全的杀手之一，被列为世界十大自然灾害名录。在雷电灾害中，往往还有引起其他一些灾害，其中最严重的便是火灾。按照效应和危害方式划分，雷击可分为雷电感应和直接雷击两类。雷电感应又被称之为感应雷，直接雷击被称之为直击雷。
感应雷的产生主要是电云层与大地之间产生静电场，从而引发雷电放电，"I”型构成静电感应过电压，最终形成巨大的瞬变脉冲电磁场，形成感应雷。雷电感应产生的脉冲电磁，可以说无孔不入，容易造成电气仪表和电子设备的损坏或者失灵，尤其对自动化程度比较高的化工设备，构成巨大的威胁。
而直击雷指的是大气中带电雷云对大地或者其它物体直接放电而形成的雷击，其可产生电效用、机械力作用和热效应等，往往伴随着巨大的伤亡和破坏。其主要的特点是:首次放电释放的能量巨大，造成巨大伤亡和破坏，雷电流的幅值可以达到200kA。
2 防雷设计及等级分类
污水处理厂的防雷设计大致包含防雷分类、防雷措施、防雷装置等内容，结合污水处理厂的规模与工艺处理所需达到的要求，每个工程的防雷设计内容有所不同。
《雷规》规定各类防雷建筑物应设置外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成，内部防雷装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。各类防雷建筑物应采取防闪电电涌侵入的措施。以下污水处理厂各类建筑物的防雷措施仅针对第二类、第三类防雷建筑物。
按照《雷规》中的防雷分类，污水处理厂无第一类防雷建筑物；加氯间、污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火柜等爆炸危险场所属于第二类防雷建筑物， 预计雷击次数大于 0.05 次/a 的火灾危险场所、 预计雷击次数大于 0.25次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第二类防雷建筑物；预计雷击次数大于或等于 0.01 次/a 且小于或等于0.05 次/a 的火灾危险场所、预计雷击次数大于 0.05 次/a，且小于或等于 0.25 次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第三类防雷建筑物。
3 建筑物的防雷措施
3.1 外部防雷装置
3.1.1 接闪器
污水处理厂各类防雷建筑物的接闪器可采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器，沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，在整个屋面组成的网格，第二类防雷建筑物为不大于 10m×10m 或 12m×8m，第三类防雷建筑物为不大于 20m×20m 或 24m×16m。
3.1.2 引下线
污水处理厂各类防雷建筑物的引下线可利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋，若设置专设引下线，数量不应小于 2 根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算的距离，第二类防雷建筑物为不应大于 18m，第三类防雷建筑物为不应大于 25m。从雷电分流的角度，污水处理厂各类防雷建筑物在已设自然引下线的前提下， 不必再设置专设引下线， 只要条件许可，设置自然引下线是工程设计首选。
3.1.3 接地装置
污水处理厂各类防雷建筑物的接地装置可利用基础内钢筋网作为接地体，包括利用槽形、板形或条形基础的钢筋，也可在基础下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体。采用共用接地装置的接地电阻应按 50Hz 电气装置的接地电阻确定，不应大于按人身安全所确定的接地电阻值。
3.1.4 装置连接
污水处理厂各类防雷建（构）筑物的外部防雷装置中接闪器、引下线、接地装置应可靠连接，对于连接方式，《雷规》中明确提出：构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。 单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。 构件之间必须连接成电气通路。 在设计时应同结构设计专业配合，明确相应装置的连接措施。
3.1.5 防闪电感应的措施
污水处理厂第二类防雷建筑物中的危险建筑物、 爆炸危险场所应采取防闪电感应的措施，具体做法可见《雷规》中相应的规定。
3.2 内部防雷装置
3.2.1 防雷等电位连接
内部防雷装置应防止由于雷电流流经外部防雷装置或建筑物的其它导电部分而在需要保护的建筑物内发生危险的火花放电，为避免产生这类危险的火花放电，必须做防雷等电位连接。
防雷等电位连接就是将防雷装置与下列诸物体之间互相连接以实现等电位：金属装置，建筑物金属体，建筑物内系统，从外部引入建筑物的外来导电物体和线路。
在那些自然等电位连接不能提供电气贯通之处用等电位连接导体，在用等电位连接导体做直接连接不可行之處用电涌保护器（SPD）连接；在不允许用等电位连接导体做直接连接之处用隔离放电间隙（ISG）连接。
3.2.2 电涌保护器
电涌保护器的作用是快速泄放电涌电流，有效限制电涌电压，这两个功能是同时获得的，即在泄流过程中达到泄压，使电气、电子设备受到保护。设置电涌保护器是保证外部防雷装置中防闪电电涌侵入措施及内部防雷装置中防雷等电位连接的重要措施。
3 结 语
污水处理厂的防雷设计是项系统工程， 采用任何一种单一的防雷器件或方式都难以保证其安全，因此，必须采取综合防护措施，对症下药将各类可能引起雷害的因素排除，才能将雷害减少至最低限，保证污水处理厂的正常运行。
关键词：污水处理厂防雷设计防雷装置
中图分类号：S611文献标识码： A
0 引言
雷击是最为严重的自然灾害之一，广受人们关注，但是很多工厂在发展过程中对雷击的重视度不够以及技术不足，造成了重大的损失，因此做好防雷设计措施是十分必要的。随着城市生活的发展，需要污水处理厂来改善人民生活环境的意义也越来越大，如何防止雷电所带来的影响也是日益突出的问题。对污水处理厂及生活人员的人身安全具有重大的影响，同时也对设计人员在污水处理厂防雷设计中提出了更高的要求。
1 雷击及其危害
雷电，通常成为闪电，其形状主要有片状、线状和球状等，一种发生在自然界中的、无法预测的、不可控的自然现象。自古以来，闪电便是威胁人类生命财产安全的杀手之一，被列为世界十大自然灾害名录。在雷电灾害中，往往还有引起其他一些灾害，其中最严重的便是火灾。按照效应和危害方式划分，雷击可分为雷电感应和直接雷击两类。雷电感应又被称之为感应雷，直接雷击被称之为直击雷。
感应雷的产生主要是电云层与大地之间产生静电场，从而引发雷电放电，"I”型构成静电感应过电压，最终形成巨大的瞬变脉冲电磁场，形成感应雷。雷电感应产生的脉冲电磁，可以说无孔不入，容易造成电气仪表和电子设备的损坏或者失灵，尤其对自动化程度比较高的化工设备，构成巨大的威胁。
而直击雷指的是大气中带电雷云对大地或者其它物体直接放电而形成的雷击，其可产生电效用、机械力作用和热效应等，往往伴随着巨大的伤亡和破坏。其主要的特点是:首次放电释放的能量巨大，造成巨大伤亡和破坏，雷电流的幅值可以达到200kA。
2 防雷设计及等级分类
污水处理厂的防雷设计大致包含防雷分类、防雷措施、防雷装置等内容，结合污水处理厂的规模与工艺处理所需达到的要求，每个工程的防雷设计内容有所不同。
《雷规》规定各类防雷建筑物应设置外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成，内部防雷装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。各类防雷建筑物应采取防闪电电涌侵入的措施。以下污水处理厂各类建筑物的防雷措施仅针对第二类、第三类防雷建筑物。
按照《雷规》中的防雷分类，污水处理厂无第一类防雷建筑物；加氯间、污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火柜等爆炸危险场所属于第二类防雷建筑物， 预计雷击次数大于 0.05 次/a 的火灾危险场所、 预计雷击次数大于 0.25次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第二类防雷建筑物；预计雷击次数大于或等于 0.01 次/a 且小于或等于0.05 次/a 的火灾危险场所、预计雷击次数大于 0.05 次/a，且小于或等于 0.25 次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第三类防雷建筑物。
3 建筑物的防雷措施
3.1 外部防雷装置
3.1.1 接闪器
污水处理厂各类防雷建筑物的接闪器可采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器，沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，在整个屋面组成的网格，第二类防雷建筑物为不大于 10m×10m 或 12m×8m，第三类防雷建筑物为不大于 20m×20m 或 24m×16m。
3.1.2 引下线
污水处理厂各类防雷建筑物的引下线可利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋，若设置专设引下线，数量不应小于 2 根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算的距离，第二类防雷建筑物为不应大于 18m，第三类防雷建筑物为不应大于 25m。从雷电分流的角度，污水处理厂各类防雷建筑物在已设自然引下线的前提下， 不必再设置专设引下线， 只要条件许可，设置自然引下线是工程设计首选。
3.1.3 接地装置
污水处理厂各类防雷建筑物的接地装置可利用基础内钢筋网作为接地体，包括利用槽形、板形或条形基础的钢筋，也可在基础下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体。采用共用接地装置的接地电阻应按 50Hz 电气装置的接地电阻确定，不应大于按人身安全所确定的接地电阻值。
3.1.4 装置连接
污水处理厂各类防雷建（构）筑物的外部防雷装置中接闪器、引下线、接地装置应可靠连接，对于连接方式，《雷规》中明确提出：构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。 单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。 构件之间必须连接成电气通路。 在设计时应同结构设计专业配合，明确相应装置的连接措施。
3.1.5 防闪电感应的措施
污水处理厂第二类防雷建筑物中的危险建筑物、 爆炸危险场所应采取防闪电感应的措施，具体做法可见《雷规》中相应的规定。
3.2 内部防雷装置
3.2.1 防雷等电位连接
内部防雷装置应防止由于雷电流流经外部防雷装置或建筑物的其它导电部分而在需要保护的建筑物内发生危险的火花放电，为避免产生这类危险的火花放电，必须做防雷等电位连接。
防雷等电位连接就是将防雷装置与下列诸物体之间互相连接以实现等电位：金属装置，建筑物金属体，建筑物内系统，从外部引入建筑物的外来导电物体和线路。
在那些自然等电位连接不能提供电气贯通之处用等电位连接导体，在用等电位连接导体做直接连接不可行之處用电涌保护器（SPD）连接；在不允许用等电位连接导体做直接连接之处用隔离放电间隙（ISG）连接。
3.2.2 电涌保护器
电涌保护器的作用是快速泄放电涌电流，有效限制电涌电压，这两个功能是同时获得的，即在泄流过程中达到泄压，使电气、电子设备受到保护。设置电涌保护器是保证外部防雷装置中防闪电电涌侵入措施及内部防雷装置中防雷等电位连接的重要措施。
3 结 语
污水处理厂的防雷设计是项系统工程， 采用任何一种单一的防雷器件或方式都难以保证其安全，因此，必须采取综合防护措施，对症下药将各类可能引起雷害的因素排除，才能将雷害减少至最低限，保证污水处理厂的正常运行。