时间：2023-06-06 09:00:55
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇防雷接地方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：接地网 电阻率防雷保护
中图分类号：C35文献标识码： A
一、前言
福建省为沿海多山省份，变电站选址不可避免的会遇到高土壤电阻率的站址。本文假设以某变电站选址在高土壤电阻率地区为例，简单论述在此地质条件下，变电站接触电阻的计算、应当采取的降阻措施方案及在此情况下变电站施工时注意事项。
110kV变电站A站址选择在高电阻率地区，其实测土壤电阻率最大为700Ω・m，本工程变电站内接地网面积经估算约为3860m2。110kV变电站A远景双回路接入220kV变电站B，A站与B站间线路长度为7公里。
二、工程实例
1、变电站A接触电阻计算：
1.1安全接地体设计计算
1.1.1最大运方下，发生不对称短路时流经接地装置的短路电流值：
按远景A变电站双回接入220kV变电站B（系统边界阻抗X1=0.0436，X0=0.02）、线路长度7公里计算Imax=8.56kA，Iz=1.26 kA；实测场地电阻率700Ω・m。在站内发生接地短路时，流经接地装置的电流：
I=（Imax -Iz）×（1-Kf1）=(8.56-1.26)×0.5=3.65kA
2. 接地引下线与水平接地极截面积的选取：
设短路电流的持续时间为2 S (te)。
a．110kV等级
Sg≥= =73.74mm2。
若接地扁钢腐蚀率按0.065mm/年考虑，接地引下线可选60×6mm2镀锌扁钢，可满足50年运行要求，水平接地极截面则选60×6mm2镀锌扁钢。
1.2安全接地网设计计算
1.2.1. A全站接地电阻值估算：
接地网面积=3860m2 (ρ=700・m)
水平接地体总长为2500m。
接地电阻R≈=5.273
根据DL/T621-1997《交流电气装置接地》要求,接地电阻值R≤2000/I=2000/3650=0.548，但根据福建电力有限公司“办基建〔2008〕20号(关于印发协调统一基建类和生产类标准差异条款（变电部分）的通知) ”的规定，交流工作地的接地电阻不应大于4；安全保护接地的接地电阻不应大于4；防雷保护接地的接地电阻不应大于10，因此，本站接地电阻不满足要求，须做外引接地、接地深井等辅助措施以满足接地电阻要求。
故采用如下降低接地电阻措施：
a、外引接地部分：
利用站外道路和空地，向西南旧站方向进行敷设外引接地网，面积约800（其中水平接地体总厂按700米估算），外引1的接地电阻：R1≈=11.97
向西北方向进行敷设外引接地网，面积约800（其中水平接地体总长按700米估算），外引1的接地电阻： R2≈=11.97
同时向东北方向进行敷设外引接地网，面积约800（其中水平接地体总长按700米估算），外引1的接地电阻： R2≈=11.97
R 总≈R//R1//R2//R3=2.256
b、接地深井部分：
按初设方案，考虑四座接地深井。接地深井四座：
每座接地深井Re=300/（2×π×50）ln(4×50/0.1)=7.26
考虑互阻影响，本次接地网设计接地电阻：
R总=（7.26/3*1.5）//2.256=1.23
1.2.2. 接地装置电位：
I入地1=3.65kA， Ug= I入地1R=3.65 kA×1.22=4453V
1.2.3. 接触电势和跨步电势验算：
a、110kV中性点直接接地，故接地装置的接触电势和跨步电势不应超过下列值：
Ut=174+0.17ρ/=174+0.17×700/=258.14V
US=174+0.7ρ/=174+0.7×700/=520.48V
b．本站最大接触电势：
Utmax=KtmaxUg=KdKLKnKsUg
其中 Kd=0.841-0.225lgd=1.18，其中d=0.03
KL=1，
Kn=0.076+0.776/n=0.1357,其中n=13
Ks=0.234+0.414lg=0.97
Ktmax=1.18×1×0.1357×0.97=0.1553
所以110kV所内两相接地时：Utmax=691.65V＞Ut
c．本站最大跨步电势：
Usmax=KsmaxUg
Ksmax=(1.5-α2)ln ln
其中α2=0.35=0.376
β=0.1=0.36
Ksmax=(1.5-0.376)lnln=0.188
所以110kV变电站A内两相接地时：Usmax=835.2V＞US
经计算最大接触电势和最大跨步电势均不能够满足要求应采取均压措施。
2 变电站高电阻率情况下应采取的措施方案
2.1. 接地网设置原则：
变电站A接地网除了采用与大地有可靠焊接的建筑物金属结构和钢筋混凝土桩基基础等自然接地体外（建筑物基础管桩作深层接地），还设置了以水平接地体为主，垂直接地体为辅的复合人工接地网，该地网外缘闭合，外缘各角做成圆弧形，圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半。经校验计算本工程水平接地体采用60×6镀锌扁钢，垂直接地体采用φ50χ壁厚4mm长2.5米的热镀锌钢管，设备接地引下线采用60×6镀锌扁钢。水平均压带采用等间距布置，方孔式地网即每隔5m布置一处，接地网埋深大于0.8m（穿过电缆沟处应埋设于电缆沟下方），过道路埋深1.2m，地网外缘圆弧半径不小于2.5m。
接地线的连接应符合下要求：接地线间、接地线与接地极间、接地线与电气设备间应采用焊接连接，其搭接长度应为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。严禁在一个接地干线上串联几个需要接地的接地线。
2.2 设备接地：
电气设备金属外壳、预埋管道、电缆金属铠及屏蔽线、电容器网门、钢构架风机、照明配电箱、端子箱、电缆支架、基础预埋件等规程规定需要接地的金属构件均应按规程、规范可靠接地。110kV电气设备、变压器中性点避雷器、隔离刀闸、间隙、10kV电容器、接地变及10kV开关柜等设备基础的接地均应用两根及以上以单独的接地引线与接地干线不同点相连接。主控通讯间设网状接地网，通讯屏基础预埋件通过接地扁钢与地网相连。
进线门型构架、主变门型构架及户外设备构支架都应可靠接地，即从构支架顶部钢构件焊接接地扁钢自上而下，并与地网可靠焊接。电缆沟内应预埋接地扁钢作为电缆支架接地，在电缆沟出围墙处经接地螺栓（可卸式联接）与本地网外电缆沟的接地扁钢相连。
主控配电综合楼各层楼板三根基础钢筋要求与柱内对角钢筋焊接，并与主地网可靠焊接，连接点不少于两处。
2.3 降低接地电阻及改善接触电势和跨步电势过高的辅助措施：
本站跨步电压值不能够满足规程、规范需要，为了减小跨步电压值不满足要求的影响，采取以下措施进行解决：
因为本工程人工接地网上跨步电势不能满足规定值，需要在设备区采取每隔2.5米设一均压带措施来改善地网接触电势及跨步电势；要求所有进站道路应在混凝土道路（路面）下铺设沥青混凝土层，其厚度不小于10cm；在有人出入的走道处敷设‘帽檐式’均压带。
2.4 等电位联结措施：
变电站A主控综合楼内采用总等电位联结，要求建筑物中应将对下列可导电体部分应采用总等电位联结线进行电气互相可靠连接，使它们的电位基本相等并在进入建筑物处接向总等电位联结端子板：PE线、电气接地装置的接地干线、建筑物内的水管等金属管道以及便于连接的建筑物金属支撑物、金属框架等构件的导电部分。卫生间须作局部等电位连接。
3 在高电阻率情况下变电站A的施工注意事项
变电站A全站由四支25米高的避雷针和主控综合楼顶女儿墙上的避雷带构成全站的防雷保护网。主控配电楼按二类防雷建筑采取防直击雷、防雷电入侵波、防感应雷措施。屋顶避雷网沿屋脊及屋檐等易受雷击的部位敷设避雷带，并按规程要求做好防雷措施。
3.1 避雷带及避雷线接地
在主控综合楼顶及楼梯间屋顶每隔1m用Φ12mm圆钢设一支撑，高出屋顶150mm，然后用Φ12mm圆钢围绕所有支撑焊一圈，构成屋顶避雷带，避雷带敷设在屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击部位，并且在屋面组成不大于10mx10m或12mx8m的网格。然后从避雷带焊接Φ12mm圆钢沿主控楼外墙向下明敷与主地网可靠焊接，共五处。避雷带同时还利用建筑物顶部的避雷带和建筑物钢筋砼柱内主筋焊接成网，并由柱内贯通焊接的主筋引下与主地网可靠焊接。
3.2 防雷电波入侵措施
在电缆线路埋地引入建筑物处，应将电缆金属外皮及其保护钢管就近与接地装置连接。对各种金属管道在引入引出建筑物处就近与接地装置连接。
3.3 其它要求
3.3.1电气设备施工安装必须严格按照有关国标、部颁规程、规定、规范及施工设计图纸要求进行。
3.3.2为确保接地部分施工和敷设的质量，所有与接地有关的隐蔽工程均需监理、甲方等现场签证。应特别注意楼板暗敷的接地带、屋顶避雷网、构造柱内的钢筋的焊接、主地网及接地引下线等的焊接和敷设。
3.3.3所有接地材料都需经热镀锌处理，所有焊接处均需防腐处理。
参考文献：
[1]能源部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册(第1册):电气一次部分 .中国电力出版社
[2]DL/T 621-1997，交流电气装置的接地
[3]GB 50059-1992，35-110kV变电所设计规范
[4]DL/T 620-1997，交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
关键词：公路；机电设备改进；机电防雷措施
引言
当前，我国的公路总里程数位居世界第一，国家为了繁荣经济的需要也在不断地增加公路的建设，各种各样的机电设备被应用于公路上，但是由于机电设备一般没有较强的绝缘性，所以很容易遭受到雷击而毁坏。不仅如此，国内对公路机电设备的防雷措施也研究得不够透彻，导致没有行之有效的防雷手段，致使公路机电设备受到雷击后而毁坏，甚至会导致整个系统的崩溃。基于这一背景，笔者对国内公路防雷接地中存在的问题进行深入的分析，分析传统接地方式的不足以及对应的措施。
1国内公路机电设备防雷接地存在的不足
国内社会经济在不断的发展，形式多样的设备被应用到公路机电工程里，设备对防雷的要求也越来越高，运用正确的接地方式是保护好这些设备的基础，不可避免的，土壤的导电率又严重制约着接地的效果[1]。国内大部分建设公路的土壤的电导率都达不到防雷接地的标准要求，同时对公路机电设备的防雷措施对土壤的改良很不重视。如果使用普通的办法进行防雷措施的施工难度也很大，花费也高，致使在进行公路机电设备的防雷施工时操作没有按照规章制度严格执行，同时地方对其的管理也流于形式，所以雷击中机电设备的情况在公路上极为常见。所以，对于土壤电导率较高的区域要进行科学有效的调整，根据情况的不同采取不同的整改手段，让土壤的电导率达到公路施工建设的标准，有效地避免浪费工程成本的现象。
2降低接地电阻的方法
2.1深埋法
由于土壤在公路施工路段一般都没有达到标准的电阻率，对于防雷接地施工来讲是不合适的，要是进行普通的施工不仅拉长工期、难度大还导致成本增加，所以需要将其深埋地下，这种办法对机电设备避雷的作用是显著的，同时还不用考虑土壤的干燥程度是否对土壤的避雷效果造成影响。
2.2深井接地法
公路施工路段土壤土质达不到避雷设备的要求，并且不适宜进行深埋法作业的时候，就需要用到深井接地法[2]。该方法主要是通过钻机在地上钻孔，然后在孔内打进钢管，并向钢管内浇筑适宜电阻率的混凝土或泥浆。
2.3换土法
不难理解，这种办法的核心就是换土。该方法是通过用低电阻率的土和高电阻率的土进行交换，根据当地的经济条件以及土壤地质，对土壤进行更换的时候可以随用随买，尽可能地降低对土壤的破坏。
2.4污水引入法
如果遇到施工地段比较特别，以上三种办法都不适宜使用的时候，污水引入法就可派上用场。这种办法的核心就是使用没有腐蚀性的污水接引导线埋入土壤里面，以达到减小土壤电阻率的目的。
2.5人工处理法
这种办法是通过人为的在接地附近加入一些电阻率较小的绝缘材料，按照要求需要不易流动、物理性能好、具有较强的吸收水分的能力，同时还必须具有较强的抗腐蚀能力[3]。一般情况下，人为的降低电阻的办法是使用一些盐类，例如硫酸镁，碳酸氢钠等，这些措施的使用可以有效地降低施工地点的电阻率，但是缺点也很明显：不持久、易流失，因此使用的并不是太广泛。
2.6降阻剂法
这种办法是把降阻剂灌注到接地上，这对降阻剂的要去比较严格，能作为降阻剂使用的材料一般电阻率都不会超过几欧姆，使用降阻剂的时候要将其放置在接地附近，并和接地体紧紧地贴在一起。
2.7非金属接地法
上面介绍的接地方法当遇到较高地势、砂石层加厚、地下水位较低的公路施工时往往会失去避雷作用，由于对接地体加深又会增加工程量，使用降阻剂的则会因为其时效性而需要经常更换，无形中增加了公路的维护费用。所以，非金属接地法是最明智的选择。经过国内建设单位的实践，这七种降低接地电阻的方法都可以有效地解决公路电阻率较高的土壤问题，同时效果非常的理想[4]。但是究竟选用何种方法就需要施工技术人员对施工现场的土壤和地貌有所把握后再做决定，而不是绝对的使用任何一种办法，应该因地制宜，灵活运用。不可以一味的不辨区域、地点的使用一种接地方法。
3合理接地的方法
建筑物一般情况下都会使用避雷针或者其他设备，他们的接地行为除了进行建筑物内部钢筋结构接地外，有的还要进行铺设引线构筑接地网。要是只是运用一种接地方式，可能不会起到良好的避雷效果。目前，国内对配电体系以及强电设备的接地方法已经非常了解，配电技术也比较的成熟，所以使用得也比较广泛，还没有出现差错，在此不再讨论[5]。自动控制的计算机系统是一个比较特殊的体系，主要包括：体系接地的安全保护方式、安全的接地、直流电接地、联合接地等。由于其特殊性，所以就应该使用特殊的接地措施。
4系统防雷接地方案
这种办法比较适用于山区的公路，因为在山区不仅电力线路错综复杂，地质地貌也波澜起伏，因此比较容易被雷击中。同时在这种地区没有重视公路机电设备的防雷问题，所以就这些情况进行阻拦、屏蔽、隔离光电、均衡摊压等综合措施积极地防护公路机电设备避免被雷电击中，从而达到较好的保护机电设备的效果。
4.1联合接地
当前，收费站附近、办公区附近的接地体系一般都是由施工单位负责建造的，所以导致了机电系统和公路机电系统没有形成畅通的连接。要是条件比较好的话，最合适的办法就是把建筑设备和机电设备系统地联合在一个系统之中。如果建筑系统和机电系统使用联合接地的方法时，一般自然接地的方式使用得比较多[6]。如果自然界满足下面几个条件，就可以在该地区使用。应注意建筑系统和电气通路一定要连接，形成有效的闭合回路，回路和地面的距离大于0.7m，如果这样的话就没有必要再另行设置人工接地。
4.2拦截方案
对于收费站、电脑房等的拦截要求要严格地遵守建筑物避雷规范的要求进行，这个接闪器和引线要分布均匀，这样才能有效地把闪电电流引入地下。在外面的设备要安装避雷针，同时还要完善地设计避雷系统。
4.3均压和分流
收费站的机房、一些金属管道、电线电缆等金属结构，要对电气设施接到保护装置上。导致电子系统设备毁坏的主要因素是雷电感应后出现的过电压。为了避免设备免受过电压的损害，机电设备在电缆电线上加入避雷设施或者是保护装置。
4.4隔离光电
最近几年，国内光电设备的价格一直呈下降趋势，所以在条件适合的情况下要倾向于选择光设备，例如收费站到机房的收费数据的传输等就可以利用光纤来完成，这样可以有效地防止电波的入侵。
5结语
由于国内建设公路的环境比较复杂，因此普通的接地方式可能不适应所有的环境，可能要进行降低电阻率的操作。本文对主要的降低电阻率方法进行了介绍，并对系统防雷接地方案进行论述，要进行深入的对公路机电设备防雷措施的研究，为保护公路正常的运行保驾护航，为国家经济的繁荣守护好大动脉。
参考文献：
[1]林映忠.高速公路机电设备防雷接地系统浅析[J].城市建设理论研究：电子版，2012（17）.
[2]刘明，刘晓东，徐学文，等.高速公路机电系统的雷电防护探讨[J].内蒙古气象，2009（1）：44-46.
[3]赵洋杨.探讨高速公路机电通信系统新技术[J].城市建设理论研究，2013，8（3）：151-152.
[4]魏晓葵.高速公路收费站机电设备防雷方案[J].中国交通信息产业，2009（2）：106-107.
[5]董明华.深度探讨高速公路机电通信系统的组成与架构[J].科技资讯，2010，25（14）：78-79.张长伟.许平南高速公路收费站机电设备防雷方案[J].
我们都知道，冷暖空气在春季和夏季、夏季和秋季相交的时候活动非常的频繁。不断上升的暖气流在高空随着气温的降低逐渐冷却，凝结成小水滴，然后在重力的影响下逐渐下降。水滴和极速上升的气流相互摩擦，分裂成了带着不同电荷的并且大小不一的水滴。而在云层中，正电荷位于云的上部,负电荷在云的下部,正负电荷的不断分离便加大了云和云之间、云的不同部位之间、云和地面之间的电位梯度。而每当电位梯度达到一定程度时，就会在雷暴云之间或在暴云对地之间放电，这种现象便是雷电。雷电是由大气环流和具体地方的气候现象所决定的。
雷电作为一种自然现象,对通信设备是极具破坏性的。在日常生活中，每当遇到雷电天气，我们都会采取切断电源等相应的防雷避雷措施。而在雷雨多发季节，我们总还是会听到说，某某地方某某人家中因为遭受雷击，家中线路出现短路的现象，烧坏了家口所有的家用电器。这种事情在雷雨多发季节，雷雨多发地断是屡见不鲜的。而我们也都知道，雷电中的电压是高得可怕的，最高时可达到数百万伏的程度,而且它的瞬间电流也能够达到数十万安培的数量。这对于在外和藏在建筑里的通信设备是一个不小的危胁。更何况通信网络设备的硬件结构的集中化程度相对而言是比较高的,这也就使得其中板件抗过电压、过电流的能力下降,最终导致通信设备更容易受到雷电的破坏。而接口损坏导到数据丢失，主机损坏致使通信中断都是因为雷雨天气遭受雷击而出现的问题。所以为维护正常生活和工作，我们必须对通信网络中关键的系统和设备采取防雷措施，从而达到避雷防雷的作用。
2.通信工程项目防雷
在每个工程项目开始建设之前，建造公司都会出一成套的设计案来对建造方式、建造材料、建造程序等等有关于整个建筑工程的细枝末节加以论述，加以标明，力求为整个工程项目建设夯实基础，自然通信工程的防雷项目建设也不例外。
防雷设计是通信工程防雷项目建设的基础。如果项目施工前，没有一套系统的、明确的、有效的设计方案，在施工现场仅凭施工人员的主观臆断去进行布局与施工，那么这个通信网络要不会存在很多的安全漏洞，要不就根本无法使用。在施工的过程中，施工人员会遇到很多的问题，而这些问题都是需要工作人员根据实际情况进行分析综合，然后得出结论并加以解决的。这在有一个系统的施工方案时是对方案进行及时的补充，是有效地解决问题的方式方法。但是如果没有一个对工程进行全方位考虑的设计方案，那么这样做只是解决了许多问题中的一个，对于解决整个大问题便没有了实际性的意义。而没有设计方案这种做法不仅不够专业，而且还会给工程项目留下大量的安全隐患。防雷设计的必要性不仅仅在于设计方案本身的重要性，还在于雷电灾害的毁灭性。所以说，通信工程项目中的防雷设计是非常有必要的。
喜欢看新闻的朋友，可能有看过这样一则有趣的新闻：一个英国人因为缺乏防雷常识，在一个雷电交加的天气站在一棵大树下躲雨，边躲雨还边塞着耳塞听歌。而就在此时，突然一道闪电劈在了他的身上。但是奇迹也在这时出现了，他尽然没有事，最大的问题也仅仅是一点皮肤损伤，生命却安全无虞。这是为什么呢？后带经过专家的分析才知道，原来是他的MP3救了他。因为电流在到达他身体的那一瞬，被MP3导到了地上，这才险险的躲过了一劫。而这也就体现了现代防雷措施的一种方式——疏导。疏导即是通过将引线把云中的电荷导向大地，从而使得雷击电流无法流经通信设备，以此来保护建筑物和通信设备免受雷电打击的一种方法。
3.防雷设计
通信工程项目的防雷设计必须要根据雷发地区的实际情况来进行具体的设计。由于雷击主要可以表现为三种形式，即直击雷、感应雷以及球形雷。因此，针对以上三种形式的雷击危害，相关的工程设计人员必须在掌握它们共有属性的基础上，然后再根据其特有属性采用不同的的设计方法。下面就对一些通信项目的防雷设计进行简要分析：
（1）接地防雷。为了达到被保护物避免遭到直击雷或感应雷危害的目的，使雷电流泄入大地的一种有效措施。在该项目的防雷设计中要将所有的建筑物、线路、电气设备、网络等不带电金属的部分和金属护套，一切水、气管道等都纳入与防雷接地装置作金属性的连接中。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网，接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。所以在通信工程项目的防雷设计中，我们还要不断的加深对防雷设备和防雷技术的了解和掌握，力求在不断的努力中大幅减少雷电灾害。
（2）架设耦合地线。避雷线本身就具有分流作用，对于一些经常遭遇雷击的线路，可以采取在导线下面外挂耦合线提高线路的防雷性能。耦合地线不仅具有降低接地电阻的作用而且还能有效的起到分流作用，所以架设耦合地线能够极大的降低线路的跳闸故障。具体通过在输电线路上采用耦合地线，并且使耦合地线与导线间在档距中央应该保持足够的垂直距离，防治遇到大风、冰雹、雨雪时发生导线与耦合线相接处发生短路，或者雷击塔杆时发生反击导线事故。
（3）采用不平衡绝缘方式。目前在高压输电线路上，同杆架设的双回路线路日益增多，对于这种线路传统的防雷措施无法达到要求，应该采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率，以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异，这样，雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，保障了另一回路的连续供电。
（4）预放电棒与负角保护针。预放电棒的作用原理是减小导线与地线的间距，增大耦合系数，降低杆塔分流系数，加大导线、绝缘子串对地电容，改善电压分布，负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针，其目的是改善屏蔽，减小临界击距。预放电棒与负角保护针经常配合使用，具有一定的效果。另外还具有制作安装简单、维护方便、经济费用低等优点。
关键词：专盘专线；供配电方案；柴油发电机组；主接线
中图分类号：TU852 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）2-0096-02
本项目位于青海省东部，路线走廊所经地区位于拉脊山区，总体地势中高南北低。本项目为单洞单向上下行分离的隧道，隧道左线长5 530 m，隧道右线长为5 564 m，设计行车速度为60 km/h。本文主要介绍该隧道高压供配电方案、低压供配电方案、主接线形式、保护与电力监控、应急电源系统、等主要设计内容。
1 隧道高压供配电设计方案
根据本项目的特点在隧道的进口、隧道中心里程、隧道出口各设一座变配电所，分别是1#变配电所、2#变配电所、3#变配电所。由于本项目所在地公共电网比较贫乏，无法提供可靠独立双路10 kV电源，为保证本项目供电可靠性要求，本工程1#、3#变配电所采用单市电+柴油发电机供电方案。由于2#变配电所处与隧道内部，隧道的排烟通风的问题较严重，无法解决柴油发电机的排烟问题，故2#变配电所采用双10 kV电源方案，供电方案如图1所示。
1#变配电所从洞口端的地方公共电网接引一路独立的10 kV电源，10 kV电源要求专盘专线。1#变配电所的高压配电系统采用单母线不分段方案，馈出两路10 kV电源分别至1#变配电所的两台变压器，馈出一路10 kV电源至2#变配电所。
3#变配电所从洞口端的地方公共电网接引一路独立的10 kV电源，10 kV电源要求专盘专线。3#变配电所的高压配电方案与1#变配电所相同，同样馈出一路10 kV电源至2#变配电所。
2#变配电所的两路10 kV电源分别从1#、3#变配电所引来，两路10 kV电源经自动切换柜（一路10 kV失电，另一路自动投入）后为2#变配电所的两台变压器供电。
为保证在变压器检修作业过程中人身设备安全，采用Fortress机械联锁系统即变压器门与高压开关柜连锁，只有高压侧的开关柜先断电后变压器门才能打开；变压器门锁定后高低压柜才能合闸送电。
2 隧道低压供配电设计方案
在1#变配电所的10/0.4 kV低压开关柜室设置两台10/0.4 kV变压器，变压器容量为2×800 kVA，正常情况下，两台变压器同时工作，当一台变压器停电时时，由另一台变压器为全所有一、二级负荷提供电源。变电所的低压主接线采用单母线分段接线方式。在低压母线处各设一组电容器，进行无功集中补偿，以满足功率因数达到0.95以上，由于本所的两台变压器由同一段10 kV母线配电，为保证本所的一二级负荷供电的可靠性在本所设置柴油发电机组一座。柴油发电机组与两台变压器的低压出线连锁，当两台变压器均不工作时柴油发电机组自动投入，为本所的一二级负荷供电。本所的负荷主要包括：变配电所内的动力照明、射流风机、加强基本照明、检修负荷、通信监控设备负荷、深水泵、消防泵、电伴热等。
3#变配电所的低压配电方案与1#变配电所的低压供电方案一致。
2#变配电所设两台10/0.4 kV干式变压器，容量为2×630 kVA，正常情况下，两台变压器同时工作，当一台变压器停电时时，由另一台变压器为全所有一、二级负荷提供电源。变电所的低压主接线采用单母线分段接线方式。在低压母线处各设一组电容器，进行无功集中补偿，以满足功率因数达到0.95以上。本变电所的负荷主要包括：变配电所内的动力照明、射流风机、基本照明、检修负荷、通信监控设备负荷等。
3座变配电所两台变压器的低压配电柜均设三级负荷总开关，在一台变压器停运时或两台均变压器停运时，自动切除三级负荷。
隧道配电系统为TN-S系统，PE线单独设置。隧道的低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式。从配电所的低压柜至照明配电箱、监控配电箱及检修插座采用树干式配电；由于水泵、风机等设备的容量较大，采用放射式供电。
3 不间断电源系统
为确保隧道事故情况下疏散及救援工作的安全进行，本项目设置不间断电源供电系统，在1#、3#变配电所均设置一台在线式的30 kVA的UPS，在2#变配电所设置一台50 kVA的在线式UPS，要求在外电故障情况下，UPS的供电时间不小于60 min。不间断电源供电系统的供电范围为：应急照明、疏散指示、隧道监控等设备。
4 直流屏电源
在三座变配电所均设置一套直流电源柜，主要作为高压开关柜的操作电源、保护电源。直流电源柜采用高频整流铅酸免维护蓄电池直流装置，该装置有直流配电屏、直流蓄电池屏组成。直流屏电源的两路电源由两台变压器低压配电回路引来，一主一备供电，输出DC220 V回路。
5 电力监控系统
本项目的变配电所采用微机综合自动化保护装置，各保护模块分散设置于10 kV高压开关柜内，该系统具有10 kV电网运行必须的保护、测量、监控和指示功能，具备有远方通信条件。保护装置主要设置如下：10 kV进线断路器采用带时限过流速断、过电流、低电压保护；10kV馈线断路器采用电流速断、过电流、单相接地信号；10 kV变压器馈线断路器采用电流速断、过电流、过负荷、温度、单相接地信号。
在三座变配电所设置独立的监控单元，通过光纤把三个变配电所的主控单元连接一起，实现数据的传输、共享。监控单元对高压柜的均出现、低压柜重要回路的进出线、低压补偿的自动切投退装置、UPS电池运行状态；直流屏控制母线、柴油发启动控制设备等进行实时监控。
6 防雷及接地
1#、3#变配电所按照二类建筑物防雷标准进行防雷设计。采用装设在屋顶的避雷带作为接闪器，利用建筑物柱子内的钢筋作为引下线，采用埋与土壤中的人工接地体作为接地装置。
本工程的隧道接地主要采用联合接地设计，即防雷接地、保护接地共用一套接地装置，接地电阻小于1 Ω。在左右两隧道各敷设一条-40×4的镀锌扁钢与在桥加上敷设一条BV-1×16的导线，与隧道内的综合接地网可靠连接。隧道内的强弱电设备的金属外壳、金属构架、等分别与接地干线可靠连接形成良好的电气通路。2#变配电所的接地系统与隧道的综合基地网相连。
隧道洞口采用重复接地装置，重复接地装置的电阻不大于1 Ω。
7 结 语
本项目供电方案经济、优质、可靠、环保，能很好的满足隧道运营对供电的需要。
参考文献：
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[6] JTG B01-2003，公路工程技术标准[S].
[7] JTJ 026.1-1999，公路隧道通风照明设计规范[S].
雷电灾害是目前我国十大自然灾害之一,2007年全国雷电灾害统计,共发生雷击3560次,造成伤亡1018人,经济损失5357.871万元。高山广播电视台站一般都处在制高点,机房及附属设备极易遭到雷击。更重要的是,随着科技的进步,计算机控制系统、数字发射机等精密电子设备被广泛应用,而这些设备普遍绝缘强度低,抗过压、过电流及电磁脉冲的能力极低,特别容易遭受雷电侵害,严重威胁广播电视安全。
雷电主要有直击雷和间接雷。云块对地上物体直接放电,叫直击雷。间接雷又分为感应雷和传导雷,雷电在放电过程中产生的强大静电感应和磁场感应形成的过电压叫感应雷;由于雷电对架空线路或金属管道作用产生的冲击电压,沿线或管道传入建筑物的叫传导雷。雷电防护是通信、广播电视台站特别是高山台站设计的重点项目之一,雷害防护方案应包括对直击雷和间接雷的防护,两者缺一不可。
防雷的基本途径就是为雷电提供一条雷电流对地泄放的合理的阻抗途径,控制雷电流的转换和泄放。防雷的主要方法是做好设备接地、良好屏蔽及安装有效的防雷保护系统。良好接地:最好的防雷措施就是将闪电能量泄放入地;良好屏蔽:简单的说就是用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来,避免雷击;防雷保护系统就是采用避雷器让雷电流逐级分流泄放,电压逐级降低。
为了扩大邢台电台覆盖面,落实村村通广播工程,我台在海拔1130米的太子岩建设调频转播台,发射机房所在建筑物的防雷属于第二类,发射机房信息系统雷电防护等级为A级,按照设计规范,防雷系统应包括机房防雷;电源、信号、天馈线浪涌保护器,以及避雷针、屏蔽、接地等。
直击雷防护设计
直击雷防护主要靠架设在铁塔顶部的避雷针、引下导电体、发射机房钢结构等形成一个屏蔽“法拉第网”,保护天线和机房顶部不受直击雷击,避雷针通过独立的引下线直接接入地网。铁塔地处山顶海拔1130米,且处于空旷地带,其年预计雷击次数较大,同时考虑该地区的雷电能量具备更大、破坏性更强(地电位反击、跨步电压等),在铁塔建设之初就需要安装限流型避雷针。
采用特殊材料(导电硅橡胶高分子电阻材料)和结构(半导体少长针辐射装)的限流形避雷针,是在富兰克林避雷针基础上发展起来的新型现代避雷针。在满足保护范围的同时,利用材料的阻抗特性,延缓雷闪主放电时间,使雷电流波形变宽、幅值降低、拉长雷电流波头使其平缓并衰减雷电流陡度,被限制了的雷电流将以较长的时间通过限流避雷针,从而有效地减弱感应雷和高电位反击造成的损害,完全克服了传统避雷针的缺陷。我们采用300KA限流型避雷器,抗风40米/S。
间接雷防护设计
间接雷主要经天馈线、室外交流电源线、光缆等侵入机房,损坏设备。我们的防护措施也主要集中在这几个可能的侵入通道上。
(1)配电系统防雷解决方案
电源系统分布较广,相对而言最易受间接雷危害,据统计,雷害80%是从电源线引入。由于雷电产生了强大的过电压、过电流,采用一级电源避雷器很难满足一次性在瞬间完成泄流和限压,电源配电系统的防雷必须采取多级梯度防护方式,层层设防来保证供配电系统避免雷电灾害导致用电设备的损坏。
1、交流电力变压器高压侧的三根相线,应分别就近对地加装氧化锌避雷器;电力变压器低压侧的每根相线应分别就近对地加装氧化锌无间隙避雷器。变压器的机壳、低压侧的交流零线,以及与变压器相连的电力电缆的金属外护层,应就近接地。低压传输电缆应采用带有金属铠装层的电缆,电缆的铠装与接地排连接。
2、在室外引入电源至总配电柜处,并联安装一台高能电源电涌保护器,作为泄能级电源第一级防护,并以最短路径接线,原则上连接线总长应
3、电源经稳压进入电源分配箱后并接一台电源电涌保护器,作为电源二级保护。在与前级浪涌保护器配合使用过程中,应注意与前级浪涌保护器间的线路长度应不小于10 米,若不能满足此要求时,应在两级浪涌保护器间的线路中增加去耦装置以弥补因线路长度不足带来的能量配合不合理的问题。我们选用了一个80KA的防雷模块。
4、在每个用电设备前端并联安装一台电源电涌保护器,作为限压级三级保护。我们在三个5KW个发射机、空调前各加装一个40KA防雷模块,共四台。
5、1KW发射机、光端机、监控等属于精密设备,单相供电系统,所以在电源前端串联三个20KA防雷插座作为三级防雷保护精密设备。
6、发电机房的市电输入端和输出端,加装电源防雷箱,实现发电机房的保护第一级防护
7、将浪涌保护器接地线连接到就近的接地排或均压环。
8、进、出机房的电源线路不宜采用架空线路,宜埋地引入机房,埋地长度不小于50m,埋地深度大于0.7米
(2)天馈线防雷方案:
天馈线上端一般都安装在塔体的顶部,下面进入机房,直接和发射机连接,防雷击的措施必须到位。天馈线浪涌保护器,一般串联安装在设备的射频出、入端口处,并将浪涌保护器接地线连接到就近的接地排。天馈线浪涌保护器的选择,应根据被保护设备的工作频率、平均输出功率、连接器形式及特性阻抗等参数,选用插入损耗及电压驻波比小适配的天馈线路浪涌保护器。
具有多副天线的天馈传输系统,每副天线都应安装适配的天馈浪涌保护器。天馈线应从铁塔中心部位引下,同轴电缆在其上部、下部和经走线桥架进入机房前,屏蔽层应就近接地,当天馈传输系统采用波导管传输时,波导管的金属外壁应与天线架、波导管支撑架及天线反射器作电气连通。
我们共有2付调频天线,一个功率15KW,一个5KW,我们选择了两个天馈线浪涌保护器,并按照规范进行了安装。
(3)信号系统防雷措施
进入发射机房的信号电缆一般有网线、音视频信号、控制线缆、数据线缆等。为了避免因通信电缆引入雷电的可能性,这些信号线路在进入设备前首先接入信号避雷器,信号避雷器的选择,应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、工作电压、接口形式、特性阻抗等参数,选用电压驻波比和插入损耗小的适配的信号避雷器。
进、出机房的信号线缆,宜选用有金属屏蔽层的电缆.并宜埋地敷设。电缆金属屏蔽层应做等电位连接并接地,信号避雷器的接地端及电缆内芯的空线对应接地。
由于光缆本身为非金属线缆,并不会传导电流,所以不需要对光缆进行特别的防护处理。仅需在其进入机房的光分线盒处将内部金属加强芯及金属的防潮层做接地处理即可。我们的信号线缆仅为光缆,在进入机房前30米入地埋设。
(4)防雷接地
接地是防雷工程最重要的一个分项,接地不好,所有防雷措施都不能有效的发挥作用,防雷接地也是高山台验收中最基本的安全要求。
1、接地方式,宜采用联合接地方法,就是将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、接地装置等连接在一起的接地系统。这种接地是目前国际上推举的最佳接地方式。采用这种接地方式时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。根据设备要求这次我们设定的设计值是小于5Ω。
2、低阻地网的建立
系统接地主要由接地体、引入线连接线等组成接地网络,利用机房建筑物基础自然间横竖梁内的主钢筋组成网格不大于3米×3米的机房地网。引下线应为两根,分别引至铁塔的塔脚(对角引设),并保证接地系统的接地引出线与铁塔塔脚可靠连接。
接地在塔体每个塔脚引一个接地到塔四周的等电位环,根据地形、地势、土质分布情况,在机房地网四角设置四个辐射式外引接地体。接地体采用1*1*0.004米镀锌钢材,开挖坑为2×2×2M方坑,塔四周的等电位环及与接地体连接的水平连接采用40×4MM的镀锌扁钢。因为高山地质条件都不太好,一般都应采用降阻剂,现在物理降阻剂相对好些。
施工工艺问题:就是各项指标都合格的接地材料还要通过合理的施工和正确的施工工艺才行,比如降阻剂的均匀施加问题,埋深问题,回填土问题,如果有一个环节发生问题,就会影响降阻剂的降阻效果或对接地体造成腐蚀。水平接地连接扁钢埋设,开挖深度为0.8米,宽度0.4米沟槽,首先用黄土回填20CM,填20CM降阻剂,把镀锌扁钢铺在沟的中间,再填20CM降阻剂,上面回填20CM黄土,回填黄土不要夯实,过一周后再夯实(但不必过份用力),回填黄土时,适量洒水。注意接地体间距离要大于5米。在现场以降阻剂/水=3/1的比例加水,快慢搅拌1-2分钟,均匀,整体成糊状,立即倒入地坑中。接地体、等电位环等的连接,应采用搭接焊,搭焊长度不得小于扁钢宽度的两倍(即80MM),且应多边焊接,确保连接牢靠,须仔细清除焊渣,并在焊接部位涂覆沥青或其他防腐涂料。
3、机房内的走线架应每隔5米作一次接地。走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗,以及其它金属管线,均应良好接地并相互妥善连通。
4、变压器接地网应由电力部门实施,接地电阻不应大于10欧姆。
5、接地汇集线:接地汇集线一般设计成环形或排状,材料为镀锌钢材。机房的接地汇集线可设在地槽内、墙面适宜位置或走线架上。等电位连接线采用BVR4、10、16、35平方的铜缆。
防雷的日常管理
机房安装了防雷系统,并不代表可以高枕无忧,还要加强后期维护。雷雨季节,加强外观巡视,经常检查防雷设备的性能标识,及时更换失效设备,每年至少在雨季来临之前,由专业防雷机构对防雷系统进行一次安全检测,定期测量地阻。
关键词 民爆器材；防雷工程；设计；施工；问题；改进措施
中图分类号 TU856 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0210-03
Abstract Explosive materials warehouse belongs to the first kind of lightning protection，and it may result in very serious consequences if the lightning protection facilities are not perfect. Taking Suzhou City Thunder Explosive Materials Co. Ltd. for example，based on the analysis of the prominent problems of explosive materials warehouse design and construction of lightning protection，economic and reasonable solution and improvement measures were put forward，in order to provide reference for industrial explosive materials warehouse of lightning protection engineering design and construction.
Key words explosive equipments；lightning protection engineering；design；construction；problems；improvement measures
民用爆破器材是各种工业火工品、工业炸药及制品的总称，是具有易燃易爆危险属性的特殊商品，因此民爆器材仓库防雷安全尤为重要。其防雷工程主要包括桩基础的焊接、引下线焊接及均压环、接闪网、接闪杆的安装等。
本文以宿州市雷鸣民爆器材有限公司（以下称雷鸣公司）民爆器材仓库防雷工程为例，系统分析了防雷工程设计中存在的常见问题，提出了经济合理的解决方案及改进措施，以期达到提高炸药库房防雷工程安全防护的目的。
1 民爆器材仓库防雷工程概况
1.1 地理位置
民爆器材仓库通常建在荒无人烟的山区、郊外偏僻地点。雷鸣公司民爆器材仓库位于宿州市符离镇横口行政村东侧，占地1 hm2，仓库东、北、南三面环山，地势较高，四周空旷，易遭受雷击。
1.2 地质条件
由于地处山区土壤电阻率较大。雷鸣公司民爆器材仓库东、北、南三面环山，地质条件差，土壤电阻率较大且分布不均匀，不利于炸药库防雷地网的施工。
1.3 仓库容量
民爆器材仓库内部储存的大量炸药，危险性极高。雷鸣公司建有16T炸药库2座，索类30万m，1座雷管库设计储存量30万发。库房面积均为78.75 m2。
2 民爆器材仓库原设计方案
2.1 直击雷防护
2.1.1 接闪器。
（1）独立接闪杆（与接闪线组合）。库房长10.5 m，宽9 m，库房高度（距室外地坪）为3.6 m，接闪杆杆塔端距库房室外地坪12 m，其中针为1 m。距接闪杆端2 m处之间安装1根架空接闪线，架空接闪线为不小于35 mm2的镀锌钢绞线，按照滚球法的计算得之架空接闪线两端的保护半径为9.751 m>4.5 m，能有效保护炸药库、雷管库（图1、2）。
（2）接闪带。屋面为钢筋混凝土屋面，其钢筋焊接成闭合回路，接闪带规格Φ10 mm镀锌圆钢，接闪带支架沿屋顶挑檐预埋，并与屋面内钢筋可靠连接。平屋面上所有凸起的金属构筑物或管道均与接闪带连接。突出屋面的放散管、风管等金属物须在接闪带保护范围内，且符合安全距离要求。
2.1.2 引下线。独立接闪杆采用自身的杆塔作为引下线；炸药库建筑物四周每隔19 m引下线1次。
2.1.3 接地装置。每座独立接闪杆均应有其独立的接地装置，接地极应采用镀锌材料，防直击雷的接地极与防感应雷的接地极间距不小于5 m，接地体顶端距地面不小于0.8 m，接地电阻不大于10 Ω。根据现场土壤情况，可适当增加1组接地极以降低该接闪杆杆塔的冲击接地电阻。
2.2 感应雷防护
该炸药库入户门为防爆防盗金属门，与防雷电感应接地装置可靠连接。炸药库内所有设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物均需做等电位连接。在炸药库进门处安装防静电门帘以消除人员进出带来的静电，防静电门帘必须与防雷电感应接地装置可靠连接。
3 设计施工存在的问题
3.1 防雷工程设计
3.1.1 防雷类别未标注，接地方案未勘查。民爆器材仓库设计图纸仅从整个炸药库的高度涵盖了直击雷、感应雷的防护，未明确炸药库、雷管库、值班室等单体的防雷类别。民爆器材仓库三面环山，地基结构由白云岩、石英岩、磷矿石、瓷石、碱石、石灰石、紫砂页岩和墨玉，洪积物、坡积物或冲积物构成，验收接闪杆等冲击接地电阻为260 Ω。
3.1.2 图纸部分设计不符合国家强制规范。根据《民用爆破器材工厂设计规范》（GB50089―98）、《建筑物防雷设计规范》（GB50057―2010）规范要求，炸药库、雷管库须按第一类建筑物设计施工，但该项目图纸在库房设计与施工中引下线间距19 m，属三类防雷做法，不符合国家强制规范的要求。
3.1.3 缺少感应雷的防护措施。设计者注重炸药库防雷的设计即防直（侧）击雷的设计，对炸药库内部设备的防雷尤其是对信息系统的防雷方面往往考虑不够全面。
（1）在实际检测工作中证实，造成炸药库防雷先天不足的主要因素是设计者对炸药库内部设备的防雷尤其是对信息系统的屏蔽防护方面考虑不够全面。据统计，在每年所发生的雷击事故中，感应雷击事故占所有雷击事故的90%，85%以上的雷灾事故是从低压架空线路、架空信息线路侵入的高电位造成的。
（2）图纸设计中对安全距离含糊其辞，甚至只字不提。炸药库防感应雷问题中，安全距离尤为重要。因此，需要在防雷图纸设计时根据《炸药库防雷设计规范》计算好接闪杆与被保护建筑物的相对距离，以及设备、引下线、接地体间的相对距离，以防止地电位反击的发生。民爆器材仓库设计区中安全距离的设计内容缺失严重，施工中很多重要设备均未考虑安全距离的问题，留下了安全隐患。
3.2 防雷工程施工
3.2.1 地网施工中存在的问题。接地网的施工，首先要对施工对象场地土壤地质情况进行勘探，针对勘探情况，采取相应的措施。如对电阻率较小的土壤，建立地网可以利用基础进行接地网的建立。而对土壤电阻率较大的山区，地质条件差就必须在施工前进行必要的降阻处理，并经初步试验满足设计要求后，方可进行下一步工序。为保险起见，还应预留措施进行增补接地。
民爆器材仓库三面环山，现场取4点，测试土壤电阻率情况见表1。进行水平和垂直土壤电阻率分析后可知，平均土壤电阻率为818.56 Ω・m。
根据不同测量间距的土壤电阻率垂直分布特征（图3），可得到结论：土壤垂直分布情况较为复杂，随着深度的增加土壤电阻率降低不明显且数值较高，不利于降低工程造价。
总体而言，项目周围土壤情况较差，土壤电阻率值在水平方向分布不均匀，其中位置3、4的土壤电阻率较低，位置3为2#炸药库路北侧山沟自然坑道，位置4为1#雷管库路东侧山沟自然坑道，施工时应优先选择在位置3、4做小型接地网，以降低施工难度和成本，而相对位置1、2建立接地网的难度和成本较高。图4为不同测试点的土壤电阻率水平分布特征。
3.2.2 防感应雷施工中存在的问题。当炸药库进出各保护区的电缆、金属管道、电线、电话线、闭路电视线等未安装过电压保护装置或未进行良好防护时，雷电感应就可能产生放电火花，破坏电器设备，甚至引起火灾、爆炸或造成触电事故。信号线造成的雷电波侵入是造成炸药库安全事故的一大成因，在民爆器材仓库设计库区中部水泥杆上装设全景监控设备，与值班室架空线连接，架空电缆线未采取任何保护措施，这大大增加了雷电波侵入的可能性。
4 改进措施
4.1 根据相关标准，确定防雷区域
炸药库房防雷类别的判定依照《建筑物防雷设计规范》（GB50057―2010）第3.0.2条第一款[1]：“凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者”为一类防雷建筑物，值班室为三类防雷建筑物。
4.2 引下线符合强制规定
炸药库、雷管库按照一类防雷建筑物的标准进行防护。2座炸药库、1座雷管库接闪网格尺寸不应大于5 m×5 m或6 m×4 m。引下线间距一类应小于12 m。须加密防雷网格尺寸和增加2根引下线数量，满足规范要求。
4.3 降阻措施因地制宜
本工程根据现场实际地质条件，舍弃花费昂贵、工程造价高的降阻棒接地、深井接地和岩石爆破制裂压力灌浆法接地，采用成本最低的部分换土构建多个小型接地网的方法，将接地电阻降至图纸设计要求。
具体做法：根据现场勘查在2#炸药库路北侧山沟自然坑道（深约3 m、长6 m、宽3 m），3#炸药库路南侧山沟自然坑道（深约4 m，长、宽各3 m），1#雷管库路东侧山沟自然坑道（深约3 m、长4 m、宽3 m），选取3块区域做防雷接地小型接地网。以2#炸药库路北侧山沟自然坑道做小型接地网为例，选取不小于50 mm×50 mm×5 mm的28根2.5 m长垂直接地体热镀锌角钢或28根2.5 m长垂直接地体φ50 mm、壁厚不小于3.5 mm的热镀锌钢管。实际施工采用28根2.5 m长φ50 mm、壁厚不小于3.5 mm的热镀锌钢管。按1 m×1 m网格尺寸纵横间隔打入28根垂直接地体，打入深度0.5 m。用黏土覆盖约2 m，在深约2 m处焊接水平接地体，水平接地体采用40 mm×4 mm的热镀锌扁钢焊接成网孔不大于1 m×1 m、面积6 m×3 m的扁钢网，水平接地体与垂直接地体连线用40 mm×4 mm的热镀锌扁钢焊接，用4根40 mm×4 mm的热镀锌扁钢在接地网的四角与垂直接地体可靠焊接，并在四角分别引出。上层再覆盖约1 m深黏土，覆盖的回填土应分层夯实。此外，建议在下水口用水泥石块切成护土墙防止雨水冲刷接地网上的黏土，避免泥土流失过多，影响接地效果。对角引出的水平接地体分别与2#炸药库接闪杆等可靠连接，另一对角引出的水平接地体分别与3#炸药库、1#雷管库接闪杆等连接，并在人员出入处埋深0.5 m，以防跨步电压或接触电压造成危害[2-5]。
用同样做法施工3#炸药库、1#雷管库接地网，通过施工并测试所有接地冲击接地电阻值均在2 Ω以下，经过多年实践证明，其改进与施工的小型接地网的做法是可行的，较好地保护民爆器材仓库的防雷安全。
4.4 重视感应雷防御措施
在库区中部水泥杆与值班室电缆线加横担或穿钢管，防御雷击对线路造成感应危害，损坏电器或监控等设备。
5 结语
本文以宿州市雷鸣民爆器材有限公司炸药库为例，系统地分析了炸药库防雷装置设计和施工中发现的问题。针对存在问题，根据相关标准、经验及现实情况，提出经济合理的解决方案及改进措施，以期减少炸药库雷击事故的发生，确保人民生命财产的安全。
6 参考文献
[1] 国家住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范：GB50057-2010[S].北京：中国计划出版社，2011.
[2] 国家住房和城乡建设部.建筑物防雷工程施工与质量验收规范：GB50601-2010[S].北京：中国计划出版社，2010.
[3] 杨少杰，金良，杨晖，等.防雷装置施工质量监督与验收规范：QX/T105-2009[S].北京：中国气象局，2009.
关键词：供电线路 35 kV 避雷系统 改造
中图分类号：U28 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0043-02
1 概述
1.1 斌郎煤矿35 kV供电系统简介
达竹煤电集团公司斌郎煤矿地面35 kV变电所35 kV母线采用全桥单母线接线方式，变电所安装两台主变压器，型号为SZ11-5000/6。矿区供电电源来自本（集团）公司自备电厂石板选煤发电厂，供电线路双电源三回路，分别由矿区电网的石（石板电厂）斌（斌郎）线，石（石板）斌（斌郎）金（金刚）线和小（小河咀）斌（斌郎）线组成。三回线路供电电压均为35 kV，全部采用LGJ-120 mm钢芯铝绞线。供电线路距离分别为：石斌线6 km，石斌金线7.67 km，小斌线13.08 km。
35 kV供电线路避雷系统设计安装于20世纪80年代，线路避雷器采用管型避雷器，线路进出线端2.2 km采用GJ-35钢绞线作为避雷线防雷，电杆避雷引下线则采用混凝土电杆钢筋体穿顶引入埋于地下。
1.2 矿区系统供电现状
矿区供电线路主要以金属横担的砼杆为主的架空线路，线路主要按山地架设，送电线路多经过山林地带，地形较为复杂、土壤多为盆地页岩沙质电阻率变化较大，接地电阻难以达到规范要求，在历年的雷雨季节常发生线路闪络、供电瞬间中断事故，严重影响了线路的安全可靠供电。通过对2006-2007年对35 kV供电线路的地阻测试和避雷器不合格率以及供电事故的统计，见表1。可见整个35 kV线路接地系统存在着极大的安全隐患；线路接地不合格率2007年比2006年增加了4.4%，避雷器2007年的不合格率比2006年增加了2.5%，雷击事故占总中断事故的85%以上。
2 矿区35 kV供电线路存在的主要问题
35 kV供电线路在每季的接地电阻测试中，接地电阻阻值变化较大，不合格率较多，进而事故率增加。说明整个35 kV线路的防雷系统存在着极大的安全隐患，急需改造。通过对每条线路的实地勘查，主要存在以下问题。
2.1 矿区35 kV线路设计上存在的问题
（1）在接地方上由于采用简单人工体装置，线路主要是按山林地架设，表层土质薄，下层为页岩沙石，土壤电阻率高，对杆塔的接地电阻影响较大。有的部分杆塔所在地段基本上全为岩石，接地电阻的降阻困难大。线路设计建造时，没有提供每基杆塔所在位置测量的土壤电阻率及其分布情况，在设计接地装置时随意性较大，不是根据每根杆塔的地形、地势情况合理设计杆塔的接地装置，结果与实际情况不符，造成部分杆塔的接地电阻偏高。
（2）避雷线上由于35 kV供电系统只有在线路进出线2 km的范围内，因大气雷电的随机性和复杂性，再加上送电线路处于大自然之中，遭受自然的破坏可能性极大。对送电线路造成闪络或跳闸的主要原因是反击还是绕击等问题。这此因素都造成了防雷措施的针对性不强。
（3）避雷器的选择上管式避雷器采用的是自吹灭弧原理。放电伏秒特性较陡，时间较长，冲击放电和工频放电能力较差。
2.2 矿区35KV线路在维护上存在的问题
（1）接地体的腐蚀，特别是在山区的酸性土壤中，或风化土壤中，最容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀。由于腐蚀使接地体与周围土壤的接触电阻变大，甚至使接地体在焊接头处断裂，导致杆塔接地电阻变大，或失去接地。
（2）在山坡坡带，由于雨水的冲刷使水土流失而使接地体外露，失去与大地的接触。
（3）在施工时使用化学降阻剂，或性能不稳定的降阻剂，随着时间的推移降阻剂的降阻成份流失或失效使接地电阻变大。
（4）因线路已不断老化，维护不到位，使线路杆塔接地也存在着比较严重的缺陷。如：接地装置年久失修，锈蚀严重，残缺不全，接地电阻逐年增加。这些损坏的接地装置将导致系统耐雷水平严重下降，造成系统闪络。
3 35 kV小斌线供电线路避雷系统改造方案
针对斌郎煤矿35 kV供电线路避雷系统存在的安全隐患引起集团公司和矿领导的高度重视，经过可行性研究认为35 kV小斌线避雷系统改造势在必行，并于2008年1月实现了其避雷系统改造。
3.1 矿区35 KV供电线路接地系统技术改造方案
根据该地区域的地形、地貌、地质情况以及35 kV供电线路存在的具体问题，结合现场实际情况制定35 kV供电线路杆塔接地系统方案。
（1）每基电杆的接地引下线重新设计。有避雷线的电杆从避雷线上作接地引下线，其余电杆从导线横担上作接地引下线。
（2）矿区35 kV线路进出线端避雷线电杆和地形地貌较为突出易遭雷击、岩石土壤的杆塔采用放射式接地方式向电杆四周延伸。接地线采用直接接地方式，杆塔的接地装置采用水平布置接地体与原人工接地体相结合，接地体埋设深度为0.4～0.8 m。接地体采用φ10镀锌圆钢，接地体引出线采用φ12镀锌圆钢。根据不同的土壤电阻率选择其长度在96～200 m，很大程度上降低了接地电阻，增强了抗雷击的能力。
（3）引下线应分别接入地网以减少电感效应，每根接地射线均应直接连至杆塔接地引出端。杆塔的接地引出端附近设置一个钢并钩，便于接地射线的连接，便于检测接地射线的连通情况。
4 雷击跳闸分析
高压送电线路遭受雷击的事故主要与四个因素有关：线路绝缘子的50%放电电压；有无架空地线；雷电流强度；杆塔的接地电阻。
4.1 高压送电线路绕击成因分析
山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的3倍。山区送电线是不可避免会出现大跨越、大高差档距，这是线路耐雷水平的薄弱环节；在雷电活动相对强烈时，使某一地区段的线路较其他线路更容易遭受雷击。
4.2 高压送电线路反击成因分析
雷击杆塔或避雷线时，一部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔，另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一般用冲击接地电阻来表示。
当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-U1>U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响，则为Ut-（U1+Um）>U50。因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。
5 矿区35 kV线路防雷技术改造方案
35 kV线路本身的绝缘水平较低。当雷击架空线路时，不论是感应雷、绕击雷过电压还是直击雷过电压都极易引起绝缘子闪络放电，造成单相接地时的工频续流不能尽早熄弧，进而发展成相间短路而导致线路跳闸。因此降低35 kV线路雷击跳闸率的关键是使线路避雷线的接地冲击接地电阻小。因而必须做好如下防雷措施。
（1）增加绝缘子降低建弧率，提高线路的绝缘强度，将直线杆原3片瓷瓶的增加到4片，耐张杆由原来的4片增加到5片。
（2）减小接地引下线的过渡电阻、接地网除锈补焊防腐。通过降低线路杆塔的冲击接地电阻等措施在一定程度上可提高线路耐雷水平和降低绝缘子闪络概率。
（3）安装线路型避雷器。
通过实践证明在线路上安装YH10WX1-51/170复合外套金属氧化物避雷器，可以极大地提高架空输变电线路的抗雷击性能，降低线路雷击跳闸率。如线路杆塔有下列几种情况下须安装线路避雷器。
①土壤电阻率较大的山区，在有金属矿床的地区、山坡与稻田接壤的地段和不同电阻率土壤的交界地段。
②湖沼、低洼地区和地下水位高的地方。
③线路杆塔之间出现大档距使得避雷线屏蔽作用失效。常发生绕击、侧击等现象的杆塔，需在杆塔上安装避雷器。
④接地电阻难以达到技术要求，同时又有遭受雷击可能的杆塔。需在本杆塔和相邻接地电阻小的杆塔上安装线路避雷器。
（4）搞好线路的维护工作。
①每月定期进行巡视检查，每年应进行一次定期维护，清扫绝缘子片，发现有放电、击穿的绝缘子应进行更换，提高线路的绝缘水平。
②定期对绝缘子进行测定，用不低于5000 V的兆欧表进行测定，当绝缘子的绝缘电阻小于500 MΩ时，即绝缘子不合格，应进行更换。
③每季定期进行每基杆塔接地电阻测定，对接近10 Ω的接地极进行检查并整改。
6 经济效益和社会效益
通过上述对矿区35 kV供电线路的接地系统及防雷技术改造后接地电阻明显减低，平均电阻在3.5 Ω左右，提高了防雷击的能力。因氧化锌避雷器具有响应迅速，残压低，通流容量大，无续流，工作稳定，保护可靠，可耐多重雷击等特点，有效地保证了矿区电网的安全运行。雷击闪络次数大幅降低。改造后的35 kV避雷系统，大幅度降低了维修量及维修费用，又锻炼了职工队伍。
7 结语
输电线路和线路雷电防护是一项长期工作，随着地区经济不断开发，山体地貌的变化，以及气候变化、雷击活动加剧，雷害事故明显增多，加强雷电参数及线路防雷分析，开展防雷改造、采取有效的防雷措施显得尤其重要。矿区35 kV供电线路避雷系统改造，施工工期短，改造费用低，安全运行效果好，既提高了供电的可靠性，又节省了大量维修费用。
参考文献
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1 五台山雷暴特征概要
1.1 雷暴日数多。五台山年平均雷暴日数为40.5天,最多年份可达60天,是典型的雷击灾害频发地区。
1.2 时空分布不均匀。时间上,全年均有雷击发生的可能性。其中,6-8月份最为集中,占全年雷暴日数的75%,4-5月份占全年雷暴日数的13%,9-10月占全年雷暴日数的12%,年变化曲线呈“单峰型”。空间上,南边多北边少,山顶多山谷少。而五台山南台普济寺处在山顶多雷区,这也是我们开展防雷工作的重点区域所在。
1.3 雷电强度大、直击雷危害严重,这也是高山区雷电普遍特征。
2 寺庙建筑的结构特点以及防雷工程设计措施探讨
2.1 寺庙建筑的结构特点
a) 南台普济寺海拔2474米,建在地势较高的山脊,是周围的最高点,占地约5300平方米,所处地理环境孤立、空旷,容易遭受雷击危害。
b) 寺庙在结构上雄伟、挺拔,且都有高耸的屋脊,有利于雷雨云下行先导放电。
c) 寺庙屋脊中有铜兽等金属饰物,而这些都没有可靠的接地,增加了建筑物接收闪电的可能性。
d) 寺庙主要是木质或砖木结合结构,均为易燃材料,加上寺庙内有大量的经幡、幔帐等易燃物。一但受到雷击,极易引起火灾,且灭火十分困难,易造成人员及财产严重损失。
2.2 五台山普济寺防雷设计措施探讨
普济寺是五台山南台的主要景点,寺内由大雄宝殿、古佛殿、三大士殿、普贤塔,天王殿等重要建筑设施组成。整体建筑于山顶,海拔2474米。由于山体多为风化岩结构,岩石缝隙和低凹处仅有少量地表风化土,土壤电阻率极高,通过打入接地极方法难以实现,而防雷接地又是防雷工作的重点。
通过认真地实地勘察,同时考虑不影响寺庙结构风格和整体美观,根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94、《古建筑木结构维护和加固技术规范》GB50165等国家标准,我们对普济寺防雷工程做了如下设计:
2.2.1 全部建筑安装防雷带
a) 接闪器
为保护寺庙建筑的可靠防雷,接闪器采用避雷带方式,接闪材料选用∮10毫米镀锌圆钢,采用10M×l0M和12 M×8M的避雷网格带,带高12厘米,支柱间距1米,与传统的防雷带不同的是支柱立在下面的镀锌钢筋网格上,这样做的好处是减小对古建筑的破坏。根据寺庙结构接闪的规律,对易受雷击的部位,如屋脊、挑檐、左右兽头处增设避雷带并增设高出10CM的短支架,间距1M,使得建筑不但可以良好地接受闪电,而且整个庙宇都处于保护范围之内,又不影响建筑物的整体风格。在铺设避雷带时,为了减小雷电流产生的电动力危害,避雷带在拐弯处均采用了圆弧型弯曲并可靠焊接。
b) 引下线
防雷引下线根数少则雷电流分流就小,每根引下线所承受的雷电流也就越大,易产生雷电反击和雷电的二次效应危害。对于普济寺防雷引下线的设计,我们将引下线设计在寺庙的后墙,引下线采用5毫米乘50毫米的镀锌扁钢,引下线不应少于两根,且均匀、对称,间距不应大于18米,每根引下线的冲击接地电阻不应大于10欧,以加大雷电流的分流。
c) 接地装置
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94要求,寺庙的防雷冲击接地电阻不应大于10欧姆。但普济寺所处之地多为风化岩石,土壤电阻率极高,并且大殿和寮房之间多为人行通道,游客较多。为此,我们对大殿和寮房分别做了接地装置,根据实际情况采用了两种不同方法。
⑴ 对于大殿接地装置,我们主要采用“法拉第笼”结构。利用大殿附近有少量土层,制作了人工接地池,加大了接地体接触面积,然后填土夯实,并添加高山用化学降阻剂,从而改善了接地处的土壤电阻率。
⑵ 对西窑、西僧舍、正房、客堂、五观堂、东耳殿、西耳殿、东大门、南寮采用传统接地方法。我们在风化的岩石土中多处预埋接地体做接地体,用4×40毫米镀锌扁铁焊连成网络,将多根引下线分多处进行等电位连接,形成环形人工接地。
2.2.2 增加防侧击雷和雷电过电压波入[，！]侵措施
南台普济寺所处海拔较高,受侧击雷、旁络闪击的概率较大。我们对原有建筑的屋脊、挑檐等都做了等电位连接,接地引下线尽可能沿寺庙外侧悬崖面敷设,避开人行通道,以保护游客安全。
2.2.3 防二次雷击措施的考虑
南台普济寺现在还没有通电,当通电后很多电器设备如电视、电脑等,各种线路从山下一直延伸到寺庙内时,雷电过电压波就容易沿导线传导进入寺庙,对寺庙里的人员及设备造成很大危害。这就要通过在配电盘入端加装多级电源避雷器,并在电话及有线电视等弱电系统入端加装信号SPD,有效地减轻了过电压波对设备的破坏力。同时,对寺庙的各种线路,做到穿金属管并尽量埋地进入寺内,防止雷电电磁感应在室内设备上产生的静电高压,避免设备的旁络闪击。 结束语
关键词：学校，安全，雷电防护
1、雷电概述
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷风。积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中，由于闪电通道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。 带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。会破坏建筑物、电气设备，伤害人畜。感应雷击的过电压、雷电电磁脉冲以及操作过电压等，是造成大量弱点系统设备损坏的主要原因。雷电损害造成的事故有逐年上升的趋势。学校作为教育教学的地方，对雷电防护的工作更为重要，为确保在校师生生命和财产安 ，避免或减轻雷电灾害事故的发生，学校的防雷措施更不得马虎。
2、雷击侵入建筑物及设备的途径
2.1 直接雷击
直接雷击是指雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器（针、带、网、线、）引下线和接地装置构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。
2.2 感应雷击
感应雷击是由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用，使建筑物的金属物线（如钢筋、管道、电线等）感应出与雷雨云相反的电荷，而悄悄发生，因而不易被察觉。感应雷一般是由于空中电磁场发生剧烈变化使得在金属导体上感应出一定的感应电压，当这个电压超过电子器件的耐压值很多时，电子元器件就会被击穿或烧毁，也就是说发生了感应雷击。感应雷的特点是电子设备被击穿或烧毁的地点距离雷击的发生地还很远，近则数百米，远则数千米或几十千米。由于目前大多数建筑物的防直击雷的设施比较齐全完善，所以大多数的弱电设备的雷击损坏都好似感应雷击造成的。另一方面，由于感应雷雷击时的电压幅值远高于电子器件的工作电压值再加上雷雨时空气的相对湿度比较高，电子器件间的爬电距离也会变小很多，线路板上密集的电子器件也会因此而导通发生短路现象，导致电器设备的损坏。2.3 电磁脉冲
由于雷电电流有极大的峰值和陡度，在它周围会出现瞬变电磁场，处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场会在一定的空间范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，这种空间雷电电磁脉冲波（LEMP）是在三维空间范围里对一切电子设备都会发生作用。
3、雷电的综合防护
系统防雷是一项综合性工程，主要包括外部防雷和内部防雷两个方面：接闪带、接闪线和接地等构成的外部防雷系统，主要是为了保护建筑物本体免受雷击引起的安全责任事故，而内部防雷系统则是防感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。1、外部防雷包括接闪带、接闪针、接闪线、接地极等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通过接闪针、接闪带、接闪线等，泄放入大地。2、内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备及人员的安全而设置的。通过在需要保护设备的前端安装合适的防雷器，使设备、线路与大地形成等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外。
4、具体防护设计
4.1、外部防护
1、按常规土壤电阻率500-3000 欧姆/米的条件下，设置一组10欧姆的地网。
2、在地面以下0.5--1米设置一根水平接地体，水平接地体采用4*40mm 镀锌扁钢。
3、设置3 根垂直接地体，垂直接地体采用5x50x50mm 镀锌角钢与水平接地体焊接连接，垂直接地体采用 2.5 米长度，垂直接地体的间距为5 米，如果实际情况操作有困难，最小不得小于垂直接地体的长度，焊接点须做防锈处理 （刷防锈漆）。用热镀锌扁钢从地网上引入机房做接地点。
4、土壤腐蚀严重时，水平和垂直接地体须作防腐处理。
5、接地体与人行道之间的安距离为3米。
4.2等电位及接地
弱电系统的核心设备都放置在机房机柜内，属于LPZ2 区，做好等电位连接是保证弱电系统安全运行的重要措施。按GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》5.2 等电位连接与共用接地系统设计的规定，电子信息系统的机房应设等电位连接网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管道、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安保护接地、电涌保护器接地端等均以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。为了防雷击电压对电子计算机系统设备产出反击，采用共用一组接地体，可以降低雷击时的电位差，
接地电阻应小于1，宜利用大楼的钢筋混凝土中的钢筋作为接地线和接地体可达到这个效果。
4.3合理布线
合理的布线对于弱电系统防御雷电电磁脉冲有着十分重要的作用。因建筑物的引下线和屏蔽网都在外墙处，雷电流经其引入接地装置，在外墙处会形成强磁场，所以弱电系统的电源和信号主线路应尽量远离外墙，最好设置在建筑的中心。另外，电源线路不要与信号线路同槽架设，数据接线端子与电源接线端子应保持一定距离。在机柜内内电源线路与信号线路应分两边走线，SPD 连接线严禁与进线平行绑扎在一起。
5、结束语
在现在雷电灾害越发频繁的今天，学校的雷电防护工作尤为重要。学校是一个人口密集，人流量大的地方，且各种电子仪器密集，受到雷电影响的概率较大。而中小学的学生由于年幼，遇到雷电灾害缺乏自理能力和基本的自我保护能力，防雷保护工作也就显得尤为重要。它不仅关系到学校的教学设备和仪器保护，更重要的是也关系到学校广大师生的切身安全，所以中小学的雷电防护工作需要做到万无一失。
参考文献
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【关键词】广播电视发射台；保护接地；机房；设计；方案
1.广播电视发射台机房接地系统的分类及其作用
广播电视发射台机房接地主要有两个作用，一是抑制外来干扰信号，保证机房整个系统工作稳定性，二是保障工作人员工作时的人身安全。广播电视发射台机房接地系统按其作用大致分为以下四种类型。
1.1 直流工作接地
直流工作接地也成称逻辑接地或者信号接地，广播电视发射台机房的直流工作接地是播出系统中所有逻辑电路中公共参考零电位。广播电视设施涉及到的逻辑电路通常电平较低，信号的幅度也很小，因此，地电位差或者外界磁场对其干扰影响较大，装设符合技术要求的直流工作接地，能够有效消除地电位差和磁场对播出系统的影响。在广播电视台机房中常用的直流工作接地有：串联法、汇集法、网格法三种。
1.2 交流工作接地
就是将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接。广播电视机房绝大部分的设备运行都是依靠交流电，这些设备在正常运行中必须交流工作接地，交流工作接地一般运用中性点接入大地和中性线重复接入大地。
1.3 安全保护接地
安全保护接地的作用是预防电气绝缘在损坏时，设备的外壳带电而威胁人身安全。广播电视设施的安全保护接地装置能够有效消除各类电磁辐射对电视或广播信号造成的干扰。安全保护接地有接地方式与接零方式两种，广播电视台的供电系统，基本上采用具有中性线接地的三相四线供电的系统供电，其安全保护接地要采用接零方式，就是将设备的金属外壳通过导体接至零线，而不能将设备直接接地。设备接地应该从地网中引出接地母线后，再通过导线引至各个机器外壳上。
1.4 屏蔽接地和防静电接地
屏蔽接地就是为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的永久良好的电气连接。防静电接地就是对带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在广播电视台机房安装屏蔽接地和防静电接地能对空间传播的雷电电磁干扰起到良好的防护作用。
1.5 防雷接地
防雷接地也成为过压保护接地，就是为使雷电浪涌电流泄入大地，避免建筑物以及运行设备遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害。防雷接地装置都应该与广播电视台所有网络等不带电金属部分、金属护套、避雷器以及一切水、气管道等做金属性连接。
2.新建广播电视台发射塔机房接地系统方案设计
2.1 广播电视台发射塔机房接地系统设计目标
在广播电视发射台的机房内工程中，安全保护接地装置、防雷接地装置与弱电系统所用的接地极是与建筑物共用的，材料是基础钢筋。其目标是在一年年内工频接地电阻要求小于1欧姆，广播电视铁塔的防雷保护接地电阻不大于4欧姆。
2.2 广播电视台发射台机房接地系统接地体基本要求
广播电视台发射塔机房接地极一般把楼体的基础当作接地体，楼体基础底板上下两层主筋没入建筑物外圈焊接成环形，同时把主轴线上的基础梁及结构地板上下两层主筋相互焊接成网，这样就构成了做接地体。如果接地电阻值小于或者等于1Ω，实测时没有满足相关技术需要，就必须架设人工接地体来满足需要。同时满足下列要求：一是任何环节的接地体引下线与楼体基础接地网焊接牢固可靠；二是广播电视台的机房内综合布线系统在如电缆屏蔽层组成接地网的设计时，每一段段的屏蔽层都应该保持连同同时接地；三是广播电视台的整个楼体采用等电位联结方案设计，即整个楼内所有导电部分都与总等电位联结线相互连接，譬如保护干线、接地干线以及进出楼体的管道金属件等导电元件。总等电位联结主母线通常是40x4mm镀锌扁钢沿墙内或地面内暗敷而成。
2.3 广播电视发射台防雷设计方案
无论广播电视发射台设有发射天线或天线塔，一般铁塔和天线位置是台站地面建筑的最高点。天线塔本身既可成为防雷的避雷塔，也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体，因此，广播电视发射台的防雷设计要求非常重要。
广播电视台楼体防雷装置接地极可以采用桩基础底部钢筋网作为接地极，接地极与楼体基础地梁内主筋必须要进行钢筋焊接，同时，要利用楼体的地梁主筋连接引下线。防雷装置每个环节的接点在焊接时，不得出现虚焊、漏焊现象，确保牢固可靠，同时在焊接处要刷上防锈漆防锈，一些部件要镀锌。对于进出楼体的金属管道，在其进出处要与接地装置连接，一般是通过总等电位联结端子箱实现。值得注意的是，防雷引下线只能单独直接入地，不能有其防止楼体遭雷击时损坏其他设备。
广播电视台铁塔铁塔防雷接地是使用铁塔自身独立基础做接地体，铁塔接地是网形状，即四个塔基使用降阻剂，距塔基半米米处用热镀锌扁钢闭和环行连接，在地平面以下半米处，把四个钢管以闭合回路方式焊接。密度可根据地形、防雷等级、天线塔种类来设计，一般台站要≤10欧。条件允许的台站可安装AR限流避雷针来降低雷击产生的二次效应。铁塔接地电阻要求是不大于4Ω。
2.4 广播电视发射台机房等电位连接设计
在广播电视发射台的机房防静电地板下，沿着地面要铺设符合技术要求的铜排，从而形成闭合环接地汇流母排。机房内所有的配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳以及金属屏蔽线等穿过各防雷区交界的金属部件和系统都要进行等电位接地，此外，防静电地板下的隔离架也要等电位接地。
3.广播电视工程中接地装设注意事项
在广播电视系统安装调试时，一定要注意系统信号接地和其他接地的连接次序，避免对系统处理信号带来一些麻烦，安全接通常要求的接地电阻比小，而信号接地所要求的接地电阻较大。当前，数字技术在我国逐步推广，一部分数字设备接地要求较高，有独立的模拟接地与数字地，这就要求在设计时要分别接地后再汇聚接地，同时，靠近公共接地母线处进行接地效果最佳。同时日常的维护中，要不定期的对接地装置进行检查、测量接地电阻，保障其可靠性。
总之，广播电视发射台必须有良好的接地系统，来保障保证发射系统安全稳定运行，保护设备以及工作人员人身的安全。
参考文献
[1]吴晓林,贾沛.电子信息系统机房零地电压的解决方案探讨[A].2006年湖北省气象学会学术年会暨湖北省第一届防雷论坛学术论文详细文摘汇集[C].2006.
一、防直击雷击系统
建筑物外部应采用避雷针、避雷带（网）或避雷线等防直击雷保护，接闪器保护范围按滚球法计算。所谓滚球法，就是以规定半径的球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。
二、等电位连接防护系统
对于雷电可能通过地电位反击电压入侵建筑，若采用等电位连接，就可以起到良好的防护作用。所谓等电位连接，就是使建筑物内的各个部位都形成1个相等的电位。设计时是将建筑物内的结构钢筋与各种金属装置及金属管线，都连接成统一的良好导电体。在雷电流泄放时，各点的电位同时升高，以保证相互之间处于等电位。钢筋混凝土结构的建筑，最具实现等电位的条件。设计时将建筑物的基础钢筋、梁柱钢筋、金属框架、建筑物防雷引下线可靠地焊接、绑扎或搭接在一起。为实现建筑楼层之间的等电位，应至少每隔3层增加1层有均压环的连接，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接起来，形成闭合良好而接地的法拉第笼。将建筑物各部分的交流工作地、安全保护地、直流工作地、防雷接地与建筑物法拉第笼良好接地，可避免接地线之间存在电位差，以消除感应过电压的产生。
三、电磁屏蔽防护系统
建筑的防御雷电电磁脉冲干扰的理想防雷设计方案是笼式避雷网。根据法拉第笼原理，可利用建筑物自身的钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、梁、柱内的钢筋，使之构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网进行电磁脉冲屏蔽。屏蔽做得好，不仅能防御空间电磁波的辐射，而且还可使建筑物内部的分流和均压达到最佳效果。
建筑物内部的屏蔽的做法应根据建筑物内微电子设备的要求来决定。由于设备性质不同，有的要求仅对设备本身做屏蔽，有的要求在设备与设备之间做屏蔽，还有的要求在机房做屏蔽。设计人员可以按照微电子设备的技术要求，设备多少、繁简、重要程度、摆放位置及进出管线的具体情况设计，以确定对防雷区雷电电磁脉冲的屏蔽、等电位和接地等具体防护措施。
建筑的防御雷电电磁脉冲对接地的要求很严格。即所有的屏蔽装置都必须接地，而且必须采用共用接地方式。即将防雷接地、电源的工作接地、各种装置的金属外壳、铁管外皮和高频电子设备的信号接地都接到建筑物的基础上，或室外接地装置上。
四、共用接地系统
按照以往的做法，对于1栋建筑物内部各种接地，一般都是采取单独接地的方式。但是在实践中，这种做法暴露了不少问题：
（1）单独接地的装置是多个的，接地体的组数则更多，需要占相当大的土地面积。在城市迅速发展、土地资源十分宝贵的今天，这是根本无法解决的。
（2）单独接地体中，接地线分为工作接地、保护接地、交流接地、直流接地以及防雷接地等多种。它们在工程设计和施工中，经常相互交叉，再加上地下管线等设施，从电气上很难将它们区分开来，因而出现干扰，甚至危及到设备的安全。
（3）单独接地方式接地线众多，很难确定谁是标准的零电位。在通信数据处理设备及电子计算机系统中，一般都要求有1个有效接地的基准电位，以保证系统的可靠运行。
（4）防雷接地与设备的其它接地是不同目的的2种接地。雷击时，防雷接地体会使地电位产生危险的电位梯度；多种设备的其它接地装置，会把这里的电位梯度差，通过不同系统的地线引入同一机房，形成危险源。
鉴于上述原因，在目前国际上通行的防雷技术设计中，都采用了共用接地系统方式。对于建筑而言，大厦内各个设备应建立良好的等电位接地，即交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等4种接地，宜共用1组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定。
五、安装SPD对直击雷和雷电波侵入的综合防护系统
SPD（Surge Protective Device）即浪涌过电压保护器，又称电涌保护器。安装使用SPD应考虑到以下因素：
（1）防雷区LPZ（Lighting Protective Zone）的划分，采用相对应的防护措施和级别。
（2）注意利用建筑物外部防雷装置和进入建筑物的金属管线分流。
（3）按雷击损害风险评估的评估结果进行分级安装。
（4）按照各种不同接地型式的供电系统，进行相应的安装。
（5）注意充分考虑电涌保护器的特性，并分别安装。
【关键词】广播电视发射台；保护接地；机房；设计；方案
1.广播电视发射台机房接地系统的分类及其作用
广播电视台发射接地系统不但保护电视台的机房通信设备的通信质量和机房电源系统安全运行。同时能保护电视台工作人员免遭静电损害与电击伤害。广播电视发射台机房接地系统按其作用大致分为以下四种类型。
1.1直流工作接地
直流工作接地也成称逻辑接地或者信号接地，广播电视发射台机房的直流工作接地是播出系统中所有逻辑电路中公共参考零电位。广播电视设施涉及到的逻辑电路通常电平较低，信号的幅度也很小，因此，地电位差或者外界磁场对其干扰影响较大，装设符合技术要求的直流工作接地，能够有效消除地电位差和磁场对播出系统的影响。在广播电视台机房中常用的直流工作接地有：串联法、汇集法、网格法三种。
1.2交流工作接地
就是将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接。广播电视机房绝大部分的设备运行都是依靠交流电，这些设备在正常运行中必须交流工作接地，交流工作接地一般运用中性点接入大地和中性线重复接入大地。
1.3安全保护接地
安全保护接地的作用是预防电气绝缘在损坏时，设备的外壳带电而威胁人身安全。广播电视设施的安全保护接地装置能够有效消除各类电磁辐射对电视或广播信号造成的干扰。安全保护接地有接地方式与接零方式两种，广播电视台的供电系统，基本上采用具有中性线接地的三相四线供电的系统供电，其安全保护接地要采用接零方式，就是将设备的金属外壳通过导体接至零线，而不能将设备直接接地。设备接地应该从地网中引出接地母线后，再通过导线引至各个机器外壳上。
1.4屏蔽接地和防静电接地
屏蔽接地就是为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的永久良好的电气连接。防静电接地就是对带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在广播电视台机房安装屏蔽接地和防静电接地能对空间传播的雷电电磁干扰起到良好的防护作用。
1.5防雷接地
防雷接地也成为过压保护接地，就是为使雷电浪涌电流泄入大地，避免建筑物以及运行设备遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害。防雷接地装置都应该与广播电视台所有网络等不带电金属部分、金属护套、避雷器以及一切水、气管道等做金属性连接。
2.新建广播电视台发射塔机房接地系统方案设计
2.1广播电视台发射塔机房接地系统设计目标
在广播电视发射台的机房内工程中，安全保护接地装置、防雷接地装置与弱电系统所用的接地极是与建筑物共用的，材料是基础钢筋。其目标是在一年年内工频接地电阻要求小于1欧姆，广播电视铁塔的防雷保护接地电阻不大于4欧姆。
2.2广播电视台发射台机房接地系统接地体基本要求
广播电视台发射塔机房接地极一般把楼体的基础当作接地体，楼体基础底板上下两层主筋没入建筑物外圈焊接成环形，同时把主轴线上的基础梁及结构地板上下两层主筋相互焊接成网，这样就构成了做接地体。如果接地电阻值小于或者等于1Ω，实测时没有满足相关技术需要，就必须架设人工接地体来满足需要。同时满足下列要求：一是任何环节的接地体引下线与楼体基础接地网焊接牢固可靠；二是广播电视台的机房内综合布线系统在如电缆屏蔽层组成接地网的设计时，每一段段的屏蔽层都应该保持连同同时接地；三是广播电视台的整个楼体采用等电位联结方案设计，即整个楼内所有导电部分都与总等电位联结线相互连接，譬如保护干线、接地干线以及进出楼体的管道金属件等导电元件。总等电位联结主母线通常是40x4mm镀锌扁钢沿墙内或地面内暗敷而成。
2.3广播电视发射台防雷设计方案
无论广播电视发射台设有发射天线或天线塔，一般铁塔和天线位置是台站地面建筑的最高点。天线塔本身既可成为防雷的避雷塔，也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体，因此，广播电视发射台的防雷设计要求非常重要。广播电视台楼体防雷装置接地极可以采用桩基础底部钢筋网作为接地极，接地极与楼体基础地梁内主筋必须要进行钢筋焊接，同时，要利用楼体的地梁主筋连接引下线。防雷装置每个环节的接点在焊接时，不得出现虚焊、漏焊现象，确保牢固可靠，同时在焊接处要刷上防锈漆防锈，一些部件要镀锌。对于进出楼体的金属管道，在其进出处要与接地装置连接，一般是通过总等电位联结端子箱实现。值得注意的是，防雷引下线只能单独直接入地，不能有其防止楼体遭雷击时损坏其他设备。
广播电视台铁塔防雷接地是使用铁塔自身独立基础做接地体，铁塔接地是网形状，即四个塔基使用降阻剂，距塔基半米米处用热镀锌扁钢闭和环行连接，在地平面以下半米处，把四个钢管以闭合回路方式焊接。密度可根据地形、防雷等级、天线塔种类来设计，一般台站要≤10欧。条件允许的台站可安装AR限流避雷针来降低雷击产生的二次效应。铁塔接地电阻要求是不大于4Ω。
2.4广播电视发射台机房等电位连接设计
在广播电视发射台的机房防静电地板下，沿着地面要铺设符合技术要求的铜排，从而形成闭合环接地汇流母排。机房内所有的配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳以及金属屏蔽线等穿过各防雷区交界的金属部件和系统都要进行等电位接地，此外，防静电地板下的隔离架也要等电位接地。
3.广播电视工程中接地装设注意事项
在广播电视系统安装调试时，一定要注意系统信号接地和其他接地的连接次序，避免对系统处理信号带来一些麻烦，安全接通常要求的接地电阻比小，而信号接地所要求的接地电阻较大。当前，数字技术在我国逐步推广，一部分数字设备接地要求较高，有独立的模拟接地与数字接地，这就要求在设计时要分别接地后再汇聚接地，同时，靠近公共接地母线处进行接地效果最佳。同时日常的维护中，要不定期的对接地装置进行检查、测量接地电阻，保障其可靠性。
4.如何检修接地系统
（1）按照测量接地电阻的标准，用接地电阻测量仪进行测试。测试钱应将机房发射机即可和底线连接引线断开，以免测量仪产生高压损坏设备。如果发现接地先祖增大，应及时检修恢复。以免造成事故。
（2）也可在平时利用万用表定期测量底线和中性线之间的交流电压，此数值应小于2伏。可认为底线正常。
（3）再有单机片控制发射机的系统，若发现有错误动作的现象，应及时对接地系统做必要的检查。
以上不难看出，交流地、安全保护地和避雷地是发射系统中最基本的地线。如果机房设在发射天线塔下，发射塔的避雷系统跋扈角可确保机房免遭雷击，则机房可不单设防雷保护地。但是，对于交流地和安全保护地，设备若采用保护接地的方法，必须这两种地都具备，若发射机采用保护接零的方式，可以只做一个地线，但是必须是交流地。如果可能的话，建议最好还是交流地、安全保护地分别做。则使用效果会更好些。
总之，广播电视发射台必须有良好的接地系统，来保障保证发射系统安全稳定运行，保护设备以及工作人员人身的安全。