高大型電動游樂設備的防雷技術研究與應用

摘要：現代社會的不斷發展是人們對游樂設備提出了更高的要求，在此過程中，出現了一定量的高大型電動游樂設備，在具體運行過程中，需要進一步重視防雷技術員應用。本文先分析高大型游樂設備特點及其雷電風險評估必要性，然后進一步分析主體建筑防雷和室外人員密集區防雷，最后綜合探究具體防雷措施，分別從直擊雷，側擊雷，雷電磁脈沖，接地系統四個方面展開具體論述，希望能夠對游樂場安全性進行更高程度的保障。

關鍵詞：高大型;電動游樂設備;防雷技術

引言：

在我國城市化發展過程中，游樂場也得到了很大程度的發展，其中存在大量電動游樂設備，對于高大型游樂設備而言，受到雷擊的概率普遍較高，需要對其加強重視，采取科學有效的防雷技術，對相關人員生命財產安全進行更高程度的保障。為了進一明明確對相關游樂設備如何采取更為有效的防雷技術，特此展開本次研究，希望能夠有效提升我國游樂場建設所帶來的經濟效益和社會效益。

一、高大型游樂設備

（一）設備特點

在游樂園內通常集中設置了大量的游樂設備，心中不可避免存在摩天輪，太空梭，過山車等高大型電動設備，甚至有些游樂設備高度超過60米，雖然游樂設備形態和游戲功能普遍存在著一定的差異性，但是都具有以下特點[1]。其一，大多數設備主體均為金屬結構，其二，在驅動設備時普遍為電力液壓驅動，電力空壓驅動或電力驅動。其三，均由計算機進行控制，設備內部存在一定量的電子傳感器，包括位置傳感器，壓力傳感器以及數字傳感器等。其四，參與游戲的人員較為密集，在進行游戲過程中需要金屬設備直接接觸，其五，在游樂設備提起場地具有通信，廣播，閉路電視監控等信息系統的科學配置，對其進行現場管理。基于以上特點，為了對人員和設備安全進行更高程度的保障，相關工作人員必須科學保障其接地措施和防雷。

（二）雷擊風險評估必要性

在進行雷電風險評估時，需要基于項目環境內雷電活動災害特征和時空分布進行深入分析，同時還需要與現場情況進行有效結合，科學計算雷電危害范圍，財產損失程度，人員傷亡等多綜合風險，進而為項目建設提出合理建議，確保項目防雷措施，防雷級別，項目選址，功能劃分以及事故應急方案確定的科學性，在部分具有裸露金屬的位置，為了進一步，避免游客跨步或接觸電壓造成人身傷害，需要及時采取防護措施，保障人員生命財產安全。

二、主題建筑防雷

通常情況下，選擇使用明敷接閃器能夠確保接閃靈敏和方便維護，對于游樂場內的主題建筑，大多具有特殊的外部形狀，對于建筑外觀需求也普遍較高，只有在建筑設計師和業主同意之后才可以具體實施明敷接閃器。雖然對接閃器進行暗敷不會對其外觀造成影響，但是依舊存在一定的缺陷，會在一定程度內降低接閃器靈敏度，導致在受到雷擊時容易出現擊落現象，造成二次事故，無法對屋檐，屋角等位置進行全面保護，從而使施工質量無法得到有效保障。通過進行多次研究，發現兩種設計方案。其一，使用金屬壓頂作為屋頂女兒墻，將女兒墻頂完全包裹，選擇該種方法，不僅能夠進一步確保建筑美觀性，同時還可以將其在一定程度內作為接閃器。其二。如果無法對建筑進行金屬壓頂，可以選擇在女兒墻內側進行避雷短暫的科學安裝，同時貼敷連接避雷帶。

三、室外人員密集區防雷

首先可以進行預防電避雷針的科學設置，該設置能夠基于大氣電場的改變不斷吸收能量，在儲存一定量的能量時，會在避雷針尖上實現放電，從而使其尖端部位周邊空氣實現一定程度的離子化，在避雷針上方形成雷電，實現人工向上，相對于自然向上的雷電而言，能夠與雷電實現更早的接觸，進一步形成放電通道，確保雷雨云能夠更好的利用避雷針實現放電，從而使避雷針具有更大的保護范圍。與此同時，游樂場運營商還需要在一定程度內采取措施，如出現雷雨大風等極端天氣條件時，需要將游樂園關閉，如果游客已經進入游樂場，則需要引導其進入建筑內，對于未入園游客，也需要進行一定程度的安撫，可以發放有關憑證，使其選擇改日免費進行游覽。除此之外，還需要在游樂園內進行雷電預警系統的科學設置。

四、游樂設備具體防雷措施

（一）防直擊雷

對于高度超過15米的鋼絲繩，滑索站和游樂設施需要進行避雷裝置的科學安裝，同時還需要卻避雷裝置所具有的建立電阻不能大于10Ω，通常選擇扁鋼或圓鋼作為引下線，其中圓鋼直徑不能低于8毫米，扁鋼截面寬度需要始終超過48毫米，厚度需要達到4毫米以上。在設置引下線時，還可以在一定程度內應，用設備金屬結構架，其厚度和截面寬度需要確保不能低于上述需求。在連接分段機械的位置，需要進行電氣連接的科學設置。在設置地下現實，還需要在距離地面0.3到1.5米之間進行連接板和斷接卡的科學設置，同時設定明顯標準，在進行避雷裝置設置過程中，需要確保接地電阻不能超過30Ω。

（二）防側擊雷

相關規范要求在平均雷暴超過15d/a的相關區域內，需要對高度超過15米的水塔，煙囪等獨立建筑物進行一定程度的防雷設置。在高度超過15米的鋼絲繩，滑索站和游樂設施還需要進行避雷裝置的科學設置，如果高度達到60米以上，還需要確保避雷裝置能夠進一步預防側向雷擊。但是在游樂設施超過60米，還需要對其抗風等自然因素充分考慮，通常均為鋼結構建筑，可以利用金屬結構當作引下線與接閃器，保證鋼結構架能夠最大程度實現接地。

（三）防雷電磁脈沖

在選擇使用低壓電纜進行供電作業，需要保障電纜進戶端金屬線槽和金屬外皮接地，同時還需要和防雷接地裝置進行有效連接。選擇使用低壓架空線進行供電作業時，需要在其進戶端進行避雷器的合理安裝，同時確保可靠接地，接近金屬不能超過10Ω。為了避免在雷擊瞬間所產生的電磁脈沖干擾設備系統，需要綜合考慮游樂場數據采集系統，控制系統，消防系統和視頻監控。在機電設備，電源配電箱內需要進行SPD的科學設置，嚴格基于國家相關標準設定保護等級，同時還需要對弱電控制系統進行SPD信號的科學設置。

（四）設置接地系統

對于電動游樂設備而言，需要選擇使用TN-S系統實現低壓配電接地，需要確保在所有插座回路進行接地線的科學設置，同時對其剩余電流設置保護開關。在電氣設備內，對于正常情況下，不帶電的金屬保護層，金屬管槽和金屬外殼需要確保和電源線地線實現可靠連接，在保護低壓配電系統時，需要確保接地電阻始終電阻超過10Ω。如果有條件，還需要進行聯合接地系統的科學設置。變壓器中性點設備，電器保護接地，防雷接地，工作接地等電位連接接力，設備控制系統需要確保與電子設備功能選擇使用同一接地體，保障電阻不能高于1Ω。確保游客等候區的接地裝置與鋼護欄實現一體連接，確保場地等電位接地網的完整性，對于豎向敷設的各種金屬物件與金屬管道，需要在其頂端或底部有效連接防雷裝置，確保連接可靠性。

五、結束語

在現代人生活壓力不斷加大過程中，游樂場是人們釋放壓力的一個重要環境，在該環境內不可避免會出現一定量的大型游樂設施。對于該類設施而言，通常很容易受到雷電威脅，相關工作人人需要對其進行科學分析，傳播雷擊災害，確保不會對相關人員生命財產造成危險，對游樂場安全性進行更高程度的保障，使其更好的滿足現代人日常生活需求和心理建設需求，在一定程度內豐富城市居民日常生活，為國家經濟建設的有效發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]郭玉嬌.我國游樂設備電氣維護技術的創新與應用[J].民營科技，2017（5）：55-55.

作者簡介：肖修明（1979.11-）男，漢，廣東南雄，專科，研究方向：大小型游樂設備的機械設計及開發工作。

（作者單位：中山市金龍游樂設備有限公司）