淺析地磅的防雷保護技術方法
地磅作為電子設備對防雷要求很高,平常我們所用的避雷針方法主要有“折線法”和“滾球法”“折線法”計算簡便,節(jié)省投資,但不適于20m以上建筑物,而“滾球法”它在大于60m高度時保護范圍超過折線法,但計算相對復雜,投資成本偏高,今天廣東力固地磅廠家給大家介紹“滾球法”對地磅保護進行了概述,希望看完對您有所幫助。
一、現(xiàn)狀分析
經(jīng)過人們多年的研究發(fā)現(xiàn)雷電主要可分為以下幾種形式,一起來看看:
1.直擊雷
云層與地面凸顯出物之間放電形成,可在雷擊點及其連接的金屬部分產(chǎn)生極高的對地電壓,能直接導致重大事故。
2.球形雷
一種球形、發(fā)光火球、從從門、窗等通道侵入室內(nèi),及其危險。
3.感應雷
分靜電感應與電磁感應兩種。能在附近的金屬導體上感應出很高的電壓,造成二次放電損壞設備。
4.雷電侵入波
是雷擊在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波,可使高壓竄入低壓,造成嚴重的觸電事故。
二、“折線法”和“滾球法”的比較
“折線法”的保護機理是在雷電先導發(fā)展初期,隨機地向任意方向發(fā)展,當雷電先導到達某一地面高度時,避雷針將會影響先導的發(fā)展方向,使先導放電場發(fā)生形變,并將先導的發(fā)展方向引到避雷針上,實現(xiàn)對建筑物的保護。
“滾球法”是國際電工委員會推薦的接閃器保護范圍計算方法之一,我國《建筑防雷規(guī)范》GB50057-994(2000年版)也把其作為計算避雷針保護范圍的方法,也是現(xiàn)今常用的防雷方法。它的計算原理為以某個規(guī)定半徑的球體,在裝有接閃器的建筑物上滾過,滾球體由于受建筑物上所安裝的接閃器的阻擋而無法觸及某些范圍,把這些范圍認為是接閃器的保護范圍。
“滾球法”對不同保護級別的建筑物規(guī)定了不同的保護范圍,而折線法沒有對保護范圍進行區(qū)別,“滾球法”確定的避雷針(線)的保護范圍明確了建筑物手側(cè)擊雷的危險性,而折線法則,沒有這方面的考慮,對于相同高度的避雷針和避雷線,“滾球法”所確定的保護范圍相同,而折線法則不同?!皾L球法”沒有考慮山地與平原地區(qū)保護范圍的不同,而折線法做了有關規(guī)定。
三、“滾球法”保護計算
依據(jù)《建筑防雷規(guī)范》規(guī)定,我國建筑物按防雷要求分為三類: “滾球法”所確定的接閃器保護半徑及避雷網(wǎng)格尺寸要求如下表:
避雷針(線)的布置情況不同,其計算方法亦不相同,但我們都可以利用立體幾何的知識進行“滾球法”的計算。
四、“滾球法”在地磅防雷保護中的應用
某公司稱量用地磅為全數(shù)字式地磅,其長寬尺寸為3.4m*18m秤臺距地0.5m,自2010年以來,在夏季曾遭雷擊3次,造成傳感器、計算機、稱重顯示儀損壞,造成經(jīng)濟損失近萬元。為防止類似事故再次發(fā)生,我們在地磅北側(cè)安裝防雷針一根,已期達到保護的目的。
某公司地磅屬于第三類防雷建筑,所要立避雷針高度小于30m,避雷針安裝點距秤體5m,現(xiàn)場相關數(shù)據(jù)如下:
Hp—被保護物(秤體)高度0.5m.
RP—秤臺避雷保護半徑13m.
HR—滾球半徑30m.
距地面30m處作條平行于地面的平行線,以針尖為圓心、30m為半徑做弧線交于平行線A、B兩點,分別以A、B為圓心、30m為弧線做半徑,該弧線與針尖相交并與地面相切,這樣,從弧線起到地面就是保護范圍,保護范圍是一個對稱的錐體,將以上數(shù)據(jù)帶入下列公式中,反向求出避雷針高度。
經(jīng)計算,避雷針高度H約為6.3m,為保證避雷效果良好,取7m參照《國家建筑標準設計圖集:防雷與接地安裝(D501-1》要求,避雷針分A、B、C、D四節(jié).A節(jié)針尖:φ20圓鋼,長度1500+250mm:B節(jié)針管:DN25熱浸鍍鋅鋼管,長度1500+2500mm:C節(jié)針管:DN40熱鍍鋅鋼管;長度2000+250mm;D節(jié)針管:DN50熱浸鍍鋅鋼管,長度2000+250.各節(jié)做焊接處理,各焊接點焊接飽滿,處理干凈焊藥后,刷防銹漆。
因此,避雷針為后加獨立避雷針,故設立獨立接地極,不與地磅的接地保護及工作接地裝置等相連接,接地體采用50*50*5鍍鋅角鋼制作,長度宜為2.5m,數(shù)量2根,間距5m,人工接地體在土壤中的埋深1m,通過60*60鍍鋅扁鋼與避雷針相連,連接完畢后避雷系統(tǒng)接地電阻約為4Ω,符合防雷技術要求。
為取得良好的接地效果,我們又進一步完善了地磅計算機屏蔽與接地系統(tǒng),并在信號電纜終端設備的輸入端裝設信號電涌保護器,并要求操作員在雷雨天氣關閉計算機,拔下電源和網(wǎng)線插頭,某公司地磅加裝詞防雷系統(tǒng)后,從未發(fā)生雷擊事故,達到了預期效果。
五、總結(jié)
盡管人們已經(jīng)研究防雷很長時間,各種防雷器材也不斷推出,但防雷技術還處于不成熟的階段,現(xiàn)行的電力設備的雷電防護設計是按照《建筑防雷規(guī)范》GB50057-94進行的,已經(jīng)歷了半個世紀安全運行的經(jīng)驗考驗,防雷方法還有折線法等多種算法。本文未能涉及,在實際應用中該視實際情況進行具體分析,制定出最安全經(jīng)濟的保護方案。
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