梅縣區炸藥倉庫綜合防雷技術研究

張俊權 林曉鳴 劉蕾 劉靜

摘 要：炸藥倉庫是儲存、供應雷管和炸藥的重地，雷電安全工作特別重要。文章根據梅縣區炸藥倉庫的自身性質、所在地的氣候條件、土壤類型、雷暴特征等綜合因素，并結合相關的防雷規范和實際勘測中的相關資料，對梅縣區炸藥倉庫的炸藥倉、雷管倉、值班室、電源系統等場所做出了相應的雷電防護方案，從接閃分流、屏蔽、接地、合理布線、等電位連接、電涌保護方面做好各項技術措施，形成了一套全面有效的雷電防護系統，從而達到綜合防雷的目的，最大限度地降低雷電給炸藥倉庫造成的危害。

關鍵詞：炸藥倉庫；直擊雷防護；接地裝置；等電位連接

中圖分類號：TU856 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）19-0150-03

Abstract： Explosive depots are important places for storage and supply of detonators and explosives， and lightning safety is particularly important. According to the comprehensive factors， such as the nature of explosive warehouse， climate condition， soil type， thunderstorm characteristics and so on， and based on the relevant lightning protection criterion and relevant data in the actual survey， the corresponding lightning protection schemes for the explosive storehouse， detonator warehouse， duty room and power system of the explosive warehouse in Meixian District are made. From the aspects of shunt， shielding， grounding， reasonable wiring， equipotential connection and surge protection， a set of comprehensive and effective lightning protection system has been formed， so as to achieve the purpose of comprehensive lightning protection and minimize the damage caused by lightning to the explosive warehouse.

Keywords： explosive warehouse； direct lightning protection； grounding device； equipotential connection

1 概述

炸藥倉庫是炸藥的中轉系統，是收發和儲存炸藥、雷管的重要場所。若炸藥倉庫遭到雷擊，會產生不可估計的后果，將會對人們的財產人身安全構成重大威脅。特別是近幾年來，隨著電子監控設備進入庫區，這些電子信息設備抗雷電電磁脈沖干擾的能力十分脆弱，很容易因雷擊而損壞。

近年來，各地方政府部門和全國人民警覺到炸藥倉庫防雷的重要性，地方政府均出臺相關文件給予監督，在提高相關人員的防雷知識和人民的防雷意識的同時，從炸藥倉庫防雷設計的強化和優化著手，使之在雷電防護方面達到綜合防雷的目的。

安全有效的炸藥倉庫雷電防護系統是整個炸藥倉庫正常運行的基礎。梅縣區炸藥倉庫是炸藥和雷管的存儲和發放，文章基于現代防雷技術“整體防護、綜合治理、層層設防”的整體防御思想，以梅縣區炸藥倉庫的雷電防護系統為例，探討下關于炸藥倉庫的綜合雷電防護工程。只有綜合運用分流（泄流）、均壓（等電位）、屏蔽、接地和保護（箝位）等各項技術，構成一個完整的防護體系，才能取得明顯的效果。

2 環境了解及現場勘測

梅縣區炸藥倉庫一般處于廣東省梅州市梅縣區的山谷里，是一個收發和儲存炸藥、雷管的重要場所。對于梅縣區地區的地理氣象特點、地質和災害性天氣情況及周邊環境的勘察對于炸藥倉庫的防雷設計有著重要的指導意義。

2.1 地理氣候特點

梅縣區地處廣東省東北，屬亞熱帶季風性氣候。其主要氣候特點是四季分明，溫和濕潤，光照充足，雨量充沛。

梅州市梅縣區主要災害天氣有：春季鏈低溫陰雨，倒春寒；5至6月的龍舟水和夏秋間的臺風雨；秋季寒露風和冬季霜凍等。多山，造成山地對氣流的抬升作用明顯，水汽充沛，極易形成局地雷雨大風，臺風來臨時迎風坡增水。

2.2 地質和災害性天氣情況

地質條件是雷擊選擇性的主要因素，電阻率小的土壤，由于其導電性能好，所以易于為雷電流提供低阻抗的通路，而梅縣區的土壤電阻率普遍較小，故雷電事件易于發生。

每年春季隨著暖濕氣流的增強，降水顯著增多。根據有氣象記錄以來統計，梅縣地區處于我國的強雷區，年平均雷暴日83天，處于易受雷擊的區域，而且造成災害的雷擊事件也時常發生，是雷擊事件發生頻率較高的地區。

2.3 現場勘察結果

炸藥倉庫的炸藥倉、雷管倉、值班室、電源系統組成，詳見圖1所示。

3 梅縣區炸藥倉庫的防雷設計

根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的相關條款，建筑物具有1區爆炸環境，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者，應劃為第一類防雷建筑物。

結合梅縣區炸藥倉庫的自身特點和所處地方的周邊環境應當把油炸藥倉、雷管倉防雷類別劃分為一類，雷電防護措施應按照《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010中關于一類建筑物的有關規定進行設計。把值班室防雷類別劃分為二類，雷電防護措施應按照《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010中關于二類建筑物的有關規定進行設計。

3.1 防直擊雷措施

3.1.1 炸藥倉、雷管倉的防直擊雷措施

按照炸藥倉、雷管倉的結構特點（即長5m、寬 4m、高3米；長4m、寬4m、高3m），考慮到保護的有效性和可實行性問題，防直擊雷的措施宜采用獨立接閃線桿和建筑物接閃線桿、接閃帶結合的方式。

當采用獨立接閃桿的方式來防止直擊雷時，應計算獨立接閃桿的高度，獨立接閃桿和炸藥倉與雷管倉在高度為3米時的距離為bx1=4+3+3=10米，因為有2處接地，炸藥倉與雷管倉本身建筑物的接地距離炸藥倉與雷管倉3米，然后獨立接閃桿距離建筑物的接地的安全距離也是3米。所以雷管倉中心位置到獨立接閃桿bx1=10米，中心點到雷管倉最遠端的距離為5/2=2.5米獨立接閃桿到雷管倉最遠端為bx，估計勾股定理得出：

炸藥倉與雷管倉在hx=3米高度的xx′平面上的保護寬度bx=10.3米，按以下公式進行計算：

式中bx-接閃線在hx高度的xx′平面上的保護寬度（m）；h-獨立接閃線桿的高度（m）；hr-滾球半徑，按本規范相關規定取值（m）；hx-被保護物的高度（m）。

綜合上述所得，炸藥倉與雷管倉的高度hx=3米，滾球半徑hr=30米，炸藥倉與雷管倉在hx=3米高度的xx′平面上的保護寬度bx=10.3米。第一類hr=30米。

通過上述公式來計算出獨立接閃桿h的高度，計算結果如下：

炸藥倉、雷管倉的獨立接閃桿的接地體應與第2級的防雷接地體相距3米的安全距離，且這2個獨立接閃桿的接地體應相互連接，而且接地電阻值應不大于10Ω。如果電阻值過大，應外引接地體，或者加長效降阻劑的方法降低接地電阻值。

3.1.2 炸藥倉、雷管倉、值班室的第2級防直擊雷措施

炸藥倉、雷管倉、值班室直接在其建筑物上面安裝第2級的防雷設施，直接在建筑物上加裝接閃桿、接閃帶，在距離建筑物3米的地方安裝接地體。并用4條引下線與接地體相連接。炸藥倉、雷管倉建筑物里面的金屬門、窗戶、靜電球要與這個接地體相連接。接地電阻值應不大于10Ω。值班室應加裝1個電源SPD的接地。如圖示2所示。

3.2 防感應雷措施

3.2.1 建立聯合接地系統和第2級防直擊雷的接地體相連接，形成等電位防雷體系。將建筑物的基礎鋼筋，梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好接地的法拉第籠，將建筑物各部分的交流工作地，安全保護地，直流工作地，防雷接地與建筑物法拉第籠良好連接，避免接地線之間存在電位差，消除感應過電壓產生的原因。所有進值班室的信號線、電源線都要套金屬管，金屬管都應和接地體相連接。

3.2.2 電源系統防雷

在高壓端各相安裝防雷裝置作為第一級保護，在低壓側安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護，在值班室安裝防爆型電源避雷箱作為第三級保護。

其電涌保護器的選型見表1。

4 結束語

梅縣區炸藥倉庫在設置了雷電防護裝置之后，炸藥倉、雷管倉的獨立接閃裝置可以有效地接受雷電流，并且泄放于大地，使得雷電流對炸藥倉、雷管倉帶來的危害給予了有效的防護。同時完好的雷電脈沖防護裝置、閃電感應防護措施以及防閃電電涌侵入措施可以全面的保護整個炸藥倉庫的安全運行，也對人身財產安全起到了保護作用。

雖然對其炸藥倉庫進行了全面的雷電防護設計，但仍存在許多不足之處。今后在工作中積極的探索及研究更有效、更合理、更安全的雷電防護方案，避免雷電為我們的生活造成危害。

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