淺談瀝青混合料攪拌站受雷電的影響及對策

任恒+羅冰波

摘 要：瀝青混合料攪拌站是很容易遇到雷電危害的機電系統之一。當該站遭遇雷電危害后，輕者會使部分設備被擊壞，系統喪失部分功能；重者會使系統全部癱瘓。這不僅會給瀝青混合料攪拌工作的順利進行帶來很大的安全隱患，而且還會造成巨大的經濟損失。主要闡述了雷電給攪拌站帶來的影響，并介紹了相關的防護對策。

關鍵詞：瀝青混合料攪拌站；雷電；防雷措施；配電系統

中圖分類號：TM862+.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0148-02

目前，國內外對瀝青混合料攪拌站主要采用的是防直擊雷的措施，但是，隨著瀝青混合料攪拌站在運行配料方式上的改變，即電子集成化、計算機網絡控制實時化和遠程化組成了完整的計算機與網絡通訊系統，給攪拌站的防雷工作帶來了巨大的挑戰。電子集成化、計算機網絡實時遠程控制等電子技術在攪拌站控制系統中的應用，使原本對電磁脈沖敏感的稱重儀表和信號設備等部件的雷電承受能力進一步下降，更重要的是，它使得控制室內的控制臺通訊口、計算機通訊端口和稱重儀表的通訊口更容易受到雷電的侵害。因此，要求工作人員應從攪拌站的整體防雷角度出發，進行全面的防雷保護。

1 雷電的分類和對攪拌站造成的影響

雷電是雷暴天氣的產物，而雷暴是在垂直方向劇烈發展的積雨云所形成的一種天氣現象。在雷雨云中，正、負電荷中心之間或云中電荷中心與地之間的放電過程被稱為雷電。雷電對瀝青混合料攪拌站的危害主要有以下兩種形式。

1.1 直擊雷

直擊雷指的是雷云對大地上某點直接進行強烈的放電，它能直接擊中攪拌站的設備，也能擊中其電力線路或信號線路。一個瞬間雷電的沖擊波將沿著導線向與它相連的設備傳導，使相連的電氣設備受到損害，并且還有可能會擊穿絕緣室，危及人們的生命安全，或者會產生電火花、電弧等引發火災。

1.2 感應雷

感應雷是指雷電與雷云間或雷云對地放電時，在攪拌站信號傳輸的線路和地下的電力線與設備之間的連接線上，因為電磁感應而產生的電壓使線路中間發生串聯或使終端電子設備發生損害。比如配料稱重等類型的傳感器部件是組成攪拌站控制系統的重要部分，如果某一元件受到感應雷的襲擊，就會使正在運行的攪拌站因無法正常工作而停工。停工后，不僅清理設備中的配料比較麻煩，而且還會造成一定的經濟損失，因此，一定要嚴加防范感應雷對攪拌站造成的影響。

2 預防雷電的對策

攪拌站一般都設在空曠的戶外場地上，這就使其強電系統、弱電系統、重油儲罐和瀝青原料罐等設備極易遭到直擊雷或感應雷引發的過電壓損害，因此，預防雷電災害勢在必行。

2.1 拌和塔上裝設防雷裝置

拌和塔防雷裝置主要包括接閃器、引下線和接地裝置。

2.1.1 接閃器

接閃器是接收雷電流的金屬類導體，一般是由攔截閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網、金屬屋面和金屬勾結組成。它所用的材料、尺寸不但要符合耐腐蝕和機械強度的要求，同時，其熱穩定性必須足夠大，以承受雷電流的熱破壞作用。接閃桿通?？梢赃x擇用鍍鋅圓鋼來制作，也可以選擇焊接鍍鋅鋼管。不同長度的接閃桿所選用的材料直徑也不同。

2.1.2 引下線

接閃的引下線是將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體。引下線通常選擇截面積大于35 mm2的鍍鋅鋼絞線或銅線，也可以使用圓鋼或扁鋼，但是，其尺寸必須大于一定的數值——圓鋼的直徑是8 mm，扁鋼的厚度是4 mm。在敷設引下線時，提升機沿其外壁工作，且通過最少的路徑和接地裝置連接。在離地面1.8 m高的地方設置斷接卡，以便測量接地電阻，并檢查接地導線和引下線的連通狀況。

2.1.3 接地裝置

接地裝置是接地體和接地線的結合，用于傳導雷電流并將其流散入大地中。為了保證其接地的可靠性，選擇將垂直多極的接地體與銅板接地體結合起來，具體的做法是：①取1根鍍鋅的扁鋼作接地導體，取3段相同規格的角鋼作接地極；②在接地體周圍填入降阻介質，使接地電阻值在安全范圍內；③把銅板型接地體、垂直多極接地體與接地導線等連接，然后將接地導線與接閃的引下線斷接卡連接。在拌和樓遭遇雷電襲擊時，雷電流經過接閃器及其引下線，由接地體將其迅速引入大地，避免雷電對拌和樓的機電系統造成威脅。

2.2 操作控制室防雷保護對策

操作控制室內裝設的動力控制屏和計算機體系是控制攪拌站的中心部分，對外部設備發出的動作指令都是由它們完成的。如果防雷措施不到位，不但會直接影響外部受控設備器運行的安全性和穩定性，同時，還會對相關人員的人身安全構成威脅。對其進行防雷保護的具體方法是：①用導體把操作室內計算機體系的保護接地、工作接地和動力控制屏金屬外殼與金屬結構控制室的外殼連接起來；②利用接地引線將其引入共用接地體形成等電位連接，這樣能夠有效地防止雷電壓反擊現象出現；③對操作控制室內所有的電氣、電子設備都應該逐級采取防雷保護措施，在攪拌站總電源處和控制室、各設備端口安裝相應的電涌保護器，這樣才能真正防止雷擊電磁脈沖的入侵和反擊。

2.3 配電系統的防雷接地設計

配電系統的防雷接地設計應從整體的防雷接地保護出發。在低壓220/380 V的供電系統中，應采用三相五線（TN—s）系統，以便將接地（PE）線和中性（N）線分開，PE線應接到各層、各段裝置接地的終端地板上，采用匹配的電涌保護器。同時，選用質量可靠的電氣設備和可靠性高的電涌保護設備，按照“等電位”的原則，做好符合要求的共用接地網。只有這樣，才能避免配電線系統和攪拌站設備遭遇雷擊。

3 結束語

綜上所述，瀝青混合料攪拌站的防雷工作是一項系統性工程，要立體化、全方位地進行綜合防治，并采取相應的對策應對直擊雷和感應雷對瀝青混合料攪拌站造成的威脅，使防雷效果達到最佳。

在執行防雷工作的過程中，要與實際情況相結合，周密、細致地設計相應的防雷方案，努力做到全面防護、投資較少、合理配置、性能較優和維護方便等，使整個攪拌站可以穩定、可靠地運行。雷電帶來的危害是有目共睹的，通過執行具體化的對策，可以有效降低雷害造成的損失，全面、正確的防雷方案是攪拌站安全、可靠運行的關鍵。

參考文獻

[1]趙景戰.雷電對瀝青混合料攪拌站的危害及預防[J].交通建設與管理，2009（03）.

[2]張引發.光纜線路工程設計、施工與維護[M].北京：電子工業出版社，2002.

〔編輯：白潔〕

On Asphalt Mixing Station and the Countermeasures by Lightning

Ren Heng， Luo Bingbo

Abstract： Asphalt Mixing Station is one of the electromechanical system is very vulnerable to lightning hazards. When the station suffered lightning damage， the light part of the equipment will be destroyed， the loss of part of the system functions； severe cases cause the system to a total standstill. This will not only smooth asphalt mixing work great security risk， but also caused huge economic losses. Mainly discussed the effects of lightning to the mixing station brought and introduced the relevant protection measures.

Key words： asphalt mixing station； lightning； lightning protection measures； distribution system