浅谈污水厂电气设计中的防雷设计

浅谈污水厂电气设计中的防雷设计

王潇

中铁市政环境建设有限公司 湖北赤壁 437300

摘要：随着时代的进步，污水处理厂对于人们生活环境的改善作用愈发明显。与此同时，污水处理厂安全运行方面的问题也愈发突出，如何优化污水处理厂电气设计，利用相关技术实现雷电防护，是污水处理厂安全运行的重要内容。本文分析，污水处理厂防雷设计观念，介绍污水处理厂建筑物的内外部防雷策略，为完善污水处理厂电气设计中的防雷设计，提供参考建议。

关键词：污水处理厂；电气设计；防雷设计

前言：污水处理厂的环境一般远离市区，建筑物统一为钢筋混凝土结构。污水处理厂除了具备基础建筑以外，还包含了污水处理反应池、二次沉降池、浓缩池等污水处理设施。污水处理厂的安全运行方面，防雷设计是其中重要的环节。污水处理厂电气设计中的防雷设计，能够保障污水处理厂稳定运行、维护各类生产设备的安全、保障厂内工作人员的人身安全。污水处理厂要依据建筑物防雷设计规范，确定厂区的防护类别，分析厂区内防雷区域，采用合理的防雷策略优化厂区防雷设计，保障污水处理厂的运行安全。

1外部设计

1.1接闪器的安装

污水厂安装接闪的装置时候，重点安装的位置选择在各个种类建筑物自带的接闪杆、接闪带上，亦可安装在接闪网面，这种选择也不是一成不变的，污水厂要具体问题具体分析，选择最合适的按转换方式和安装手段。与此同时，也可以灵活选择接闪器的安装位置，例如容易遭受雷击和雷劈的地方就是最佳位置，屋顶、屋脊都是很理想的位置。但是切记安装的位置选择也要严格遵照《雷规》及其国家的相关规定。具体实施办法还要依据污水厂的具体情况，不能盲目也不能照搬其他污水厂的安装经验。

1.2引下线的设置

通常来说，污水处理厂的防雷设计是不大需要引下线的，只要建筑物中的钢筋材料或者梁、柱等作为引下线就可以，所以这个步骤并不是所有污水厂都需要的。如果建筑物中不存在或者不存在合适的作为引下线的材料，这时候就需要我们另行设置。首先，在数量上的要求是引下线不低于两根；其次，在布局引下线时候要注意分布的均匀，要沿着四周分布，该对称的地方要求对称分布。最后，尤其要注意引下线分布的距离，对于距离的要求也格外严格，具体要求参照《雷规》。需要注意的是，一般而言，污水厂不需要另行设置引下线，因为自然的引下线时最理想的，如果非要另行设置，一定要计算好数量、统计好距离和布局。

1.3接地装置设计

接地装置也是重要的环节和组成部分，污水厂的接地装置一般选择基础的内钢筋网，例如板形钢筋、条形钢筋等都可以作为接地装置。最基础的钢筋作为接地装置是最合适的选择。此外，污水厂也可铺设环形的接地体，并且将接地块铺设在最底层，此外如果污水厂采用的接地装置涉及公共领域或者是公共性质的装置，就要保证用电安全，最直接有效的办法是对电阻进行严格控制，保证用电安全，不会发生威胁人身安全的漏电行为。

1.4装置连接设计

以上所提到的是各个防雷装置的安装、设置，在进行设置之后还要对其进行连接，科学有效的连接才能保证各个设置的可用性、有效性和安全性，确保各个环节的连接准确有效才能使得=防雷装置发挥最大的作用，才是有意义的防雷设计。在《雷规》中对于防雷装置的连接方式有着明确的规定，如果需要连接的部件钢筋是网状的形状，在连接时就要选择螺丝和搭焊，并且采取捆绑或者捆扎的方法进行有效连接。如果是对单根的钢筋进行连接，在连接时就要选取焊接的方式，除了焊接以外海还可以利用卡夹器，但是卡夹器的使用要格外注意检查其是否松动，要保证其牢固耐用。

1.5防闪电感应

污水厂的防闪电感应的具体操作流程和具体实施办法要严格遵照《雷规》的相关规定去执行，相关责任人要保证将工作落到实处,严格执行相关规定，操作技术人员也要严格遵照规定进行实际操作。

2内部防雷措施

2.1等电位连接

外部防雷和内部防雷关系密切，是不可分割的整体，两者相辅相成相互协调工作才能达到最佳的防雷效果。所以如果侧重点在于尾部防雷装置而忽略了内部防雷装置的话，就会使防雷设计缺乏完整性，在实际操作时会遇到麻烦。内部防雷工作的重要性不言而喻，因为当雷电的电流经过外部防雷装置的时候，很可能会产生火花或者漏电的情况，面对这种威胁和安全隐患，做好内部防雷是必要的。做好内部防雷的关键在于等位线的连接工作，所谓的“等位”就是防雷装置和建筑物中的金属导电物体进行连接，这些金属的连接会形成等电位。等电位的连接方法很简单，主要应用于自然条件下不能联通的导体，在这些地方使用等电位导体连接，但值得注意的是，有的地方用等电位导体也可能行不通，这个时候就要采用SPD或者ISG的连接方法。

2.2SPD设置

SPD是电涌保护器的简称，其作用是快速泄放电流，达到限制电流、控制电压的目的。电流和电压的控制是通过SPD实现，并且能够同时控制，在泄放电流的同时达到泄压，使污水厂的电气设备得到保护。SPD的设置在防雷设计中具有重要的地位，SPD不仅关乎内部防雷设计也和内部防雷设计密切相关。设置SPD可以有效防止雷电的涌入，也可实现内部设备的等位连接。根据《雷规》，SPD防护可以分为两个部分，即电气系统和电子系统，本文着重对电气系统的SPD防护做阐述。SPD的使用要遵循一定的原则，要遵守规定的电压保护（U）和电流冲击保护（I）、防护模式选择。同时，SPD的安装也是较为复杂的，SPD安装位置的选择要考虑很多因素，例如：雷击点的距离、当地的雷电损害程度、电力系统的高压和低压、变电所的电源接地设施、电线线缆的长度和耐受度等等。污水厂的建筑物接入SPD要遵守《雷规》的相关规定，这是最基本的硬性要求，设置SPD要考虑污水厂的电炉设备是否达到要求，即在建筑物中是否有等位线连接，还要根据电压水平、电流流量来选择合适的地点合适的位置安装SPD，与此同时还要注意SPD上下级的关系，如果上级的SPD不能保护末端材料的抗电击耐受力，那么就要在下级安装设置SPD，此时的SPD安装势在必行。

在SPD安装中，需要注意的安全问题是，电气系统和SPD之间的能量配合问题，在实际操作过程中，电压的不稳定对电气系统会产生威胁，针对这种威胁，采用等电位联结是最理想的办法，但是也要结合相应的电磁屏障、接地装置、检查布局合理等等。除此之外，为了为避雷和操作引起的电流、电压不稳导致电涌通过时对设备的损害，按照IEC观点，除了连接方式要注意外，还要进行精心配合选择，增加SPD的耐受能力，使雷电威胁降到最低，在操作中可以按照SPD的耐受力来分配电流，把雷电导入耐受范围区域，从而达到防雷的同时保护设备，实现多级SPD相互间的配合和转换。

结束语：

综上所述，污水厂防雷设计是一项重大的工程也是重点工程设计，因为雷电所带来的巨大财产损失和人身伤亡问题频发，所以防雷工作成为了重点。在污水处理厂的电气防雷设计工作中，首先要严格依据《雷规》的相关规定，严格执行相关操作，不能有一丝一毫的偏差，事关生命财产安全，所以不容一丝马虎。防雷设备设置和连接环节中，要依据污水厂的具体情况制定具体的实施办法，切不可照抄照搬千篇一律，要结合具体情况分析、制定防雷设计方案。

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