污水處理廠綜合防雷技術應用

胡艷陽

（湖南省張家界市氣象局防雷中心 湖南張家界 427000）

1 綜合防雷技術的設計

以本地一污水處理廠為例，廠區位于澧水河畔，所處區域十分空曠，周圍500m內沒有建筑物，污水廠內有3棟建筑物，而且應為行業特點，建筑物高度都沒有高于8m，但是因為其水陸交界的特殊位置，擁有較多的自動化控制系統，遭到雷擊的概率較大。根據本地三十年來的氣象觀測資料統計，本地平均雷暴日48d，最高雷暴日達62d，屬于雷暴多發區。污水處理廠的地表以礫石為主，土壤的電阻達1000Ω·m以上，增加了雷擊出現的幾率。對該污水處理廠來講，會出現多種雷擊現象。

1.1 防直擊雷設計

在建筑物頂部設置避雷針，可以有效防止直擊雷，該設計應在樓頂風機旁3m左右處安裝一支5m高的避雷針。根據相關標準，避雷針選擇的材質應該熱鍍鋅圓鋼φ20，并將該避雷針連接到建筑物的避雷帶，用-40×4mm的熱鍍錫扁鋼連接，保護風機不受直擊雷侵害。

采用常規的避雷帶，并且將廠區的內污水池周圍的金屬扶欄以及所有的室外大件金屬進行接地。除此外還應采取屏蔽隔離與疏導的方法。屏蔽隔離就是將被保護物與雷電所形成的雷擊電磁脈沖分開，從而使內部的輻射電磁能夠受到一定的制約，防止外來的雷擊電磁脈沖損壞室內設備。在污水處理控制室擁有很多弱點設備，并位于防護較弱的位置，很容易受到雷擊，出現故障。從接地系統的角度出發，除了人工接地網，即水平、垂直接地體以及包裹著它們的土壤共同構成的系統，還應盡可能地利用建筑的基礎內的主筋組成共用接地系統。并將建筑物結構內鋼筋以及金屬門窗構成網狀法接地，使電流能夠出現分流，并達到屏蔽隔離的效果。

1.2 防雷電波入侵

污水處理廠每天最少處理5×104t污水，所以這些廠區一般都采用獨立高壓架空輸電線路，在較遠的傳送距離，具有較大跨度，若雷暴正好發生在輸電線路附近，經常會出現在雷電波。這種現象會造成一定程度的電壓偏差、閃變、以及電壓滑動，通過電源線路入侵室內，損壞處理設備。所以在污水處理廠，其控制系統的電壓最多為24V，否則電能質量問題就會對設備造成致命的損傷，所以自控系統的配電線路防雷是污水處理廠防雷措施的重點。可以在污水處理廠配電線路高低處，安裝防電涌保護器及等電位連接。但是自控系統的電源仍然很容易受到破壞，然后過高的電壓會形成分散電容，和設備負載之間有分流的關系，從而自控設備極易出現設備損壞，所以要采取安裝多級電涌保護器的措施，并參考污水廠設備的實際情況，有效減少雷電波入侵。

2 綜合防雷技術的施工

2.1 防直擊雷施工

要在污水處理廠，設置接閃器、接地裝置以及下線引進，施工人員要嚴格按照相關規范進行施工，并同時開展土建和電氣施工，要保證經濟實用的同時，維護防雷工作。盡量利用建筑物自身的金屬零件將雷電分流。雷云中的電荷通過引線傳入大地，這個過程就是疏導，能夠防止電擊產生的高壓和電流對自控設備造成傷害，接地是疏導的主要方式。在污水處理廠中，若想要雷擊引起的電荷能夠很快疏散，那么要確保接地電阻很小，經過的電壓較小，對防雷系統有十分重要的作用。

2.2 防雷電波入侵施工

對污水處理廠的線路進行接地處理時，一般要采用建筑物防雷接地，然后將電氣系統和信息系統共同連接成一個接地裝置。

中控制接地是處理廠的控制中，其含有非常重要的監控設備和通訊設備，在防雷接地施工中要求較高。一等電位板一般連接在中控室中部，然后計算機、電源避雷器和模擬屏自控設備能夠通過截面為10mm2的鋼線，進行等電位連接和等級防雷。

現場控制接地和儀表接地在接地施工中較為簡單，即在動力柜和PLC柜內進行接地排，將PLC柜子和動力柜的工作接地，通過保護接地處理，然后用35 mm2的鋼芯線與建筑物進行接地連接。現場儀表進行接地施工時，應利用處理廠的現場電氣系統保護接地，然后將以便外殼和防電涌保護器與地網相連，然后信號線路避雷器和電纜屏蔽層應連接到附近的電氣接地設備上。接地網和接地線是防雷接地的兩種方式，接地裝置的好壞一般都和接地電阻有關，所以為了促使各種金屬管相連，應使跨步電壓減小，環形接地網是建筑物防雷接地最常選取的方式，在建設接地裝置時，可以利用基礎內鋼筋，或應用人工接地方式。

3 結語

通過上文對污水處理廠綜合防雷技術的設計和施工的分析，得知自控系統防雷措施在污水白處理廠具有十分重要的意義，通過廠區實例，表述了污水處理防雷技術的設計和施工過程，并應用了較為科學合理的技術手段，能夠有效避免出現雷擊的可能，降低了污水處理廠的雷電入侵，能夠確保污水處理廠在雷雨交加的時節能夠正常工作。

[1]劉娟,陳錫暉.探討城市污水處理廠的雷電防護[J].第28屆中國氣象學會年會——S13雷電物理、監測預警和防護,2011（11）：125-126.

[2]常俊慶.污水處理廠自動化系統防雷[J].低壓電器,2012（3）：168-169.

[3]孫海鯤.污水處理廠自動化系統防雷措施探討[J].設備管理與維修,2012（6）：106-107.