景区观光索道防雷设计方案Word格式.docx

景区观光索道防雷设计方案Word格式.docx

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1、直接雷击的危害

由于索道上下站跨度大,且其钢丝绳、缆车、架空电力线、各种信号电缆线均为裸露安装。

直接雷击一旦发生,这些安装部位很容易成为直接雷击的目标，给索道正常运行和旅客人身安全造成极大威胁。

因此,对索道综合防雷工程进行设计、安装、维护时，必须要采取完善而可靠的防直击雷措施.

2、感应雷击及雷电波侵入的危害

感应雷击及雷电波侵入对索道的危害，有如下三种途径：

进入站房的各种信号线缆、架空电力线、索道钢丝绳等物体,在遭受雷击时引起感应雷击及雷电波侵入，可导致设备的电气损坏；

由于索道控制系统的核心部件（如交直流变频调速器等）含有绕组线圈，站房附近若发生雷击，强大的瞬间雷电流会在周围空间产生变化的电磁场，瞬间变化的磁场会在绕组线圈两端产生极高的感应电动势，从而损坏控制设备；

索道站房占地面积一般较小,其所建位置的土壤电阻率较高，进行各种设备接地、动力接地、防雷接地处理较为困难，若处理不当，雷击发生时，易发生地电位反击。

对索道而言，感应雷击一般只有可能损坏其电气控制系统，不会造成人身伤害.

对直击雷的预防措施

1、上下站房建筑物直击雷的预防

上站位于整个索道设备体系中的制高点，多建在山顶附近，最容易遭受直接雷击。

为了减少或避免上站房受到直接雷击,一是要对上站建筑物做好防雷接地处理，其防雷网应做在突出站房屋面一定高度的地方,该防雷网应当通过站房施工预留的接地引下钢筋与站房周围的接地极相连,若索道站房房顶为金属屋面，则可将金属屋面作为接闪器，整个屋面金属板做可靠电气连接，然后与接地网做可靠连接,建议采用避雷针、独立避雷针、防生树避雷针进行保护。

2、电力线路直击雷的预防

对于从下站至上站开闭所（用于将10kV高压转换为380V电压的房间）架空电力线，宜采用避雷线进行保护。

索道塔杆上避雷线对边导线的保护角应在20度～30度之间。

塔杆上两根避雷线间距不应超过导线与避雷线之间垂直距离的5倍。

（3）索道缆车及信号线缆直击雷的预防。

索道缆车及信号线缆直击雷的预防方法，与电力线路直击雷预防方法相同。

北武当山索道缆车和各种信号线路,就是利用架设在索道支架顶端的钢丝绳作为接闪器来达到使其免遭直击雷目的的.

（一）缆车的防雷保护

为有效防止直击雷对索道山下站的破坏，应在站顶钢构棚中间顶端安装一支先导放电避雷针.

位于索道上站与下站之间,缆车顶部做避雷线一根。

（二）通讯电缆及钢丝绳的防雷保护

我索道采用的通讯电缆是48芯电缆，为保护电缆及承载钢索，我们在上方架设2条防雷线,防雷线在9个支架和站房内均设可靠落地点。

按照电子系统防雷要求，我们将站房的基础钢筋、梁柱钢筋、金属框架以及建筑物防雷引下线等连接起来,形成接地电阻降至1欧姆以下的法拉第网。

感应雷及雷电波侵入的预防措施

1、供配电感应雷及雷电波侵入的预防

电源感应雷及雷电波侵入的预防索道运行用电是由供电局变电站开闭所经下站架空电力线路再经变压器变压后送入室内，其高压进线端10kV）是长距离输电线路、上下站高差大，在遭受直击雷和感应雷时易产生过电压，低压端（380—220V）易感应半径从几百米到2000m范围内的雷击电磁波而产生的过电压，电子设备雷击事故多由电源线路引起。

因此，对索道电源线路，应采取多级电源避雷器保护方式。

实现对雷电流的逐级泄流。

（1）在变压器高压侧安装了高压避雷器,若条件许可，在高压线进入变压器前端50m处将架空线改为地埋电缆引入；

（2）在变压器低压侧安装了三级电源避雷器，对电子设备实行多级保护,其避雷器参数应满足《建筑物防雷设计规范））（2010年修订版）中有关避雷器参数的要求，且不同级避雷器的启动电压、漏电流等技术参数和不同级避雷器之间的距离应当满足能量配合.

在索道上站与下站总配电三相电源进线处加装40KA／380电涌保护器，以及位于控制室内电源进线处加装20KA／220电涌保护器。

电涌保护器接地导线截面积为10mm2的铜芯绝缘线.

索道电源防雷措施是：

（1）电源高压侧的高压避雷器在线路布设时安装到位；

（2）在上站变压器低压侧安装通流量为50kA（10／350μs）TSPD-A350的避雷器作为第一级防护，在站房配电柜总电源处安装通流量为80kA（8／20μs）TSPD-B+C80RM的避雷器作为第二级防护，在设备配电柜前端安装通流量为40kA（8／20μs）TSP-C40RM的避雷器作为第三级防护。

电源防雷安装:

2、信号线路感应雷及雷电波侵入的预防

索道的信号线很多，按功能可将其主要分为控制信号线、广播信号线和电话线。

控制信号线是监控索道运行以及操作台（控制索道开／关、加速／减速等功能的装置）向索道控制系统发出指令的传输线路，一旦因感应雷及雷电波侵入造成通信中断，索道将无法正常运行。

因此，控制信号线路的防护是整个信号线路感应雷及雷电波侵入预防的重点。

对信号线感应雷及雷电波侵入的预防，可根据信号种类、接口、特性阻抗、频率、带宽、插入损耗、工作电平等性能指标选择合适的避雷设备器，避雷器应安装在信号线进入设备的前端.

索道信号系统防雷措施是，在传输控制指令的控制信号线进入设备的前端安装24V直流避雷器,在监控索道脱轨的U型针信号线进入设备的前端安装12V直流避雷器,防止雷电流从架空线缆窜人设备。

接地措施

一、接地方法

1、垂直接地体材料

垂直接地体可采用烧制型YBD—01T非金属接地体、铜包钢接地棒、铜材、热镀锌钢材（钢管、圆钢、角钢、扁钢）、离子接地棒、锌包钢或其它新型接地材料。

2、水平接地体材料

水平接地体一般采用纯铜线、镀铜线、热镀锌扁钢、锌包钢等。

3、接地材料有以下要求：

a、采用热镀锌钢管时,钢管壁厚不小于3.5m；

b、采用热镀锌角钢管，角钢不小于50mm*50mm＊5mm;

c、采用热镀锌扁钢时，扁钢不小于40mm*4mm；

d、采用热镀锌圆钢时，圆钢直径不小于8m;

e、非金属接地模块分为烧制型与压制型，常用规600mm*150mm*100mm,

f、铜包钢接地棒，镀铜厚度；

≤0。

25mm,ф16*1500mm型号：

YBD—01B

g、离子接地棒时，YBD-Lф50＊1500mm

h、采用物理降阻剂时，电阻率R=0。

45，降阻率在60—95％之间，石墨含量70％，型号：

YBD—Z25与YBD—Z10

4、地网施工布置

地网布置依据地形设计为L型、口型、一字、H型或圆型.

5、地网挖掘

接地地网挖掘深度大于0.8米，根据土壤如：

石头、沙土、建筑垃圾、黄土等情况，北方城市一定要达到冻土层以下。

6、焊接与防腐处理

接地体（线）的连接应采用焊接，焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,常见的焊接分为：

电焊与放热焊接.焊接不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮敲净后，刷沥青做防腐处理。

采用搭接焊时,其焊接长度如下:

1）镀锌扁钢不小于其宽度的2倍，三面施焊.（当扁钢宽度不同时，搭接长度以宽的为准）.敷设前扁钢需调直，煨弯不得过死，直线段上不应有明显弯曲,并应立放。

2）、镀锌圆钢焊接长度为其直径的6倍并应双面施焊（当直径不同时,搭接长度以直径大的为准）。

3）镀锌圆钢与镀锌扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍.4）镀锌扁钢与镀锌钢管焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接处，还应直接将扁钢本身弯成弧形与钢管焊接

二、影响接地电阻原因

1）选择地网接地线及导体截面不足，或对系统发展规划的短路电流分析结果偏差较大，使接地线及导体的截面不能满足热稳定校验的要求.

2）对接地装置施工防机械损伤、防腐蚀问题重视不够，或根本没有采取必要的防腐措施。

3）接地装置敷设时埋设深度不够,垂直接地体间距过小,焊接质量不合格，没按设计规定进行规范施工，防雷地网材料选用了不合格的接地材料。

4）接地体（线）连接不正确，在一个接地线中串接了几个需要接地的电气设备，直接接地或经消弧线圈接地的变压器，没有采用专用的接地线。

5）独立避雷针没有设独立的集中接地装置，或该接地装置与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度小于15m.

6）土壤电阻率偏高，没有按规程要求正确选用高效降阻剂.降阻剂现在市场价格混乱，建议采用石墨含量高的YBD—Z25物理降阻剂。

三、具体施工方案

1、索道站房及站内设备的防雷接地

对索道站内的设备，必须采取避雷针或金属屋面接地保护，才能减少或避免设备直接遭受雷击。

考虑到整个索道设备均通过钢丝绳连接为一体，上（下）站内设备的接地，主要通过驱动轮及迂回轮内镶嵌铜质衬块,再经设备钢筋混凝土基础内施工预留的接地装置（引下钢筋）与站房.

周围的接地极相连，这样就可将沿着线路钢丝绳传进上（下）站内的雷电侵入波导入上（下）站接地网中。

按《架空客运索道安全规范》中的规定，上（下）站内设备接地电阻值应小于4欧姆。

2、索道线路支架、钢丝绳、避雷线的接地

索道线路的支架一般是通过支架基础中的接地钢筋直接与大地连接。

只要满足《客运架空索道安全规范》中的相关

规定,即其接地电阻小于10欧姆。

如果接地电阻值不能满足规定要求,则可借助高效降阻剂来解决，降阻剂应埋置在支架附近另挖的一个坑内，且尽量使用高效长效降阻剂。

四、索道防雷接地的一般做法

客运架空索道一般由索道线路、上站、下站三个部分组成（见图1）

1、上、下站建筑物的防雷接地

索道上站是整个索道中的制高点，一般均位于山顶附近,最容易遭受直接雷击卜站建筑物防雷接地的处理，一般均采用站房屋面突出一定高度做防雷网,防雷网通过站房柱角施工预留的接地引下钢筋与站房周围的接地极相连,

索道下站且标高较低,相对于上站遭受雷击的可能性小，但为保险起见，下站建筑物的防雷接地采用和上站同样的做法。

上、下站接地电阻值按索道安全规范规定应小于5欧姆.

2、站内设备的防雷接地

索道站内设备一般均罩于站房内，没有直接遭受雷击的可能。

但由于整个索道设备均通过钢丝绳连接为一体，因此,上、下站内设备的接地主要是通过驱动轮及迂回轮内镶嵌铜质衬块，然后经过设备钢筋混凝土基础内施工预留的接地装置引下钢筋与站房周围的接地极相连,将沿线路钢丝绳传进上、下站的雷电侵人波导人上、下站接地网中。

上、下站内设备接地电阻值按索道安全规范规定应小于4欧姆

3、线路支架、钢丝绳接地

索道线路支架一般均通过支架基础中的接地钢筋直接与大地连接.只要接地电阻值满足索遗安全规范规定的10欧姆以内，般不做特殊