汝洪博
【期刊名称】《《现代建筑电气》》
【年(卷),期】2019(010)006
【总页数】4页(P57-60)
【关键词】防雷设计; 游乐设施; 防雷安全; 等电位联结
【作 者】汝洪博
湖南张家界景区开放了吗【作者单位】湖州市气象局 浙江湖州 313000
【正文语种】中 文
【中图分类】TU856
0 引 言
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,各类游乐场所已成为假日休闲娱乐的主要活动地,尤其是大型游乐场、各种主题乐园内设置的摩天轮、过山车、海盗船、坠落塔等游乐项目。近年来,为满足大众的娱乐需求,各地新建许多集娱乐、餐饮、住宿、购物或包含水上项目为一体的主题乐园。从防雷安全角度来看,该类项目的主要特点有:园区一般建于郊区开阔地带或山体附近;游乐设施主体多为大型金属装置;游乐设施相关的电子系统较多,如压力传感器、速度系统、位置传感器及控制系统,以及场地内的监控、广播系统、通信系统等;园区属于人员密集场所,且在游戏过程中人体大多要与各种形式的金属物接触[1]。上述特征决定此类游乐场所常处于易受雷击地区,高大的游乐设施又增加雷击概率,且人员较密集,一旦发生雷击事故,可能会造成人身伤亡,或因各类控制设备和线路遭受雷电感应或雷击电磁脉冲的干扰,影响设备的正常运行。浙江旅游景点排行榜
游乐设施的防雷设计相较于一般建(构)筑物有其特殊性,不可简单套用GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》[2]相关条款,而现行的其他规范中可供参考的条文有限,故实际项目的防雷设计中常出现如下方面问题:游乐设施的防雷措施设计不完善,如仅设计游乐设施的外部防雷措施,缺少内部防雷措施或水上游乐项目等电位措施设计不完善等;防雷设计缺乏系统性,如设计单位只对外部防雷装置进行设计,而内部防雷措施方面仅有厂家配套安装的电涌 保护器(SPD),防雷措施的设计相对独立,缺乏整体考虑;部分孤立的小型建筑或场所(如廊道)未在防雷设计范围内;电子系统缺少相关防护措施的设计。因此,本文结合此类项目防雷设计中存在的问题,系统地分析游乐设施防雷设计,为相关设计和防雷技术服务工作提供参考。
1 游乐设施的防雷设计
1.1 设计依据
关于游乐设施的防雷设计依据,GB 8408—2008《游乐设施安全规范》[3]和QX/T 264—2015《旅游景区雷电灾害防御技术规范》[4]中有部分规定,但关于游乐设施防雷的内容不够详尽和具体,相关电气和电子线路的防护措施及等电位联结的要求不够明确,可参考内容有限。因此,针对游乐设施的防雷设计,仍需要参照GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》中的相关要求,选取其中与游乐设施及其线路防护适应度较高的条文作为设计参考依据。
1.2 直击雷防护措施
1.2.1 接闪器与引下线
西藏自驾游攻略GB 8408—2008《游乐设施安全规范》中第6.6.3条规定,高度大于15 m的游乐设施和滑索上、下站及钢丝绳等应装设避雷装置,高度超过60 m时还应增加防侧向雷击的避雷装置;QX/T 264—2015《旅游景区雷电灾害防御技术规范》第5.5.2条规定,宜利用游乐设施金属结构作为外部防雷装置。结合GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》的相关规定,设计时还应注意如下问题。
(1) 利用游乐设施固定的金属体、金属装置等自然构件作为接闪器时,需确保其电气贯通,能够提供良好的泄流通道,其金属构件的材料、规格应满足GB 50057—2010中表5.2.1的要求,且作为接闪器的金属装置,不宜在其上装设非金属装饰物,以免影响接闪效果。
(2) 当设备生产厂家不允许雷电流流经游乐设施主体时,应单独设置接闪装置,并设计独立的接闪和泄流通道。
(3) 当游乐设施在美观上要求较高时,可优先利用游乐设施本身的自然构件作为接闪装置,若保护范围无法满足,可考虑将部分金属构件适当加高,并与游乐设施的外观形状、彩相融合。
(4) 根据规范要求,高度超过60 m的游乐设施还应增加防侧向雷击的避雷装置,但由于游乐设备高于60 m时,考虑到抗风等因素,其一般均为钢结构,可利用金属结构作为接闪器和引下线,但主要钢结构架构须可靠接地。
(5) 引下线附近需采取防接触电压措施,并满足GB 50057—2010中第4.5.6条第1款的规定。
(6) 园区内孤立的供游客休息的凉亭、长廊等宜设置为避雷场所,并安装防直击雷的外部防雷装置。
1.2.2 接地装置
(1) 游乐设施的主体一般与其控制间或设备间相隔一段距离,但由于二者的电气和电子线路相关连,故应将二者的接地装置相互连接,电气与电子系统的接地与防雷接地均利用同一接地装置。
(2) 游客等候区的护栏当采用金属材料时,应每隔不大于25 m接地一次,且就近与游乐设施或建筑物的接地装置连接为一体,从而使整个场地形成统一的等电位联结网络。
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(3) GB 8408—2008第6.6.3条规定,游乐设施的接地电阻值不应大于30 Ω,但当防直击雷的接地装置与电气和电子系统的接地共用时,接地电阻值的标准应按其中最小值确定。
(4) 当游乐设施安装在建筑物屋面上时,应利用建筑物的引下线和接地装置散泄雷电流,游乐设施的基座应与建筑物的钢筋体可靠连接,并就近与屋面防雷装置相连,游乐设施及其相关系统应与建筑物内的钢筋、金属构件以及建筑物内系统共用同一接地装置。
(5) 引下线和接地装置附近需采取防跨步电压措施,并满足GB 50057—2010第4.5.6条第2款的规定。
1.3 防闪电电涌侵入措施
实际工程中部分游乐设施的SPD由厂家设计提供,为保证防雷设计的系统性,应由建筑设计单位或防雷工程设计单位对游乐设施的整体防雷进行综合设计。
(1) 电源线路防护。电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的SPD,SPD的电压保护水平值应小于或等于2.5 kV,保护模式的冲击电流值按GB 50057—2010中公式4.2.4-6、公式4.2.4-7进行计算,当无法确定时取大于或等于12.5 kA。被保护设备前端是否应装设SPD可按如下
唐山大地震为什么不敢说方法判定:① 上一级SPD的有效电压保护水平小于被保护设备的耐冲击电压额定值Uw;② 上一级SPD与被保护设备之间的线路小于10 m[5]。无法满足上述条件时,应设置SPD。
若游乐设备自身未设计安装SPD,不满足上述条件时,应在设备前端配电箱内装设SPD,SPD的Up/f不低于被保护设备Uw;当全套引进的游乐设备自身已设计安装有SPD,应确认SPD的标称放电电流值In是否能承受线路上预期通过的雷电流值,若不能满足,则仍需在该设备前端电源配电箱处设置Ⅱ级试验SPD,进一步分泄雷电流。除电源箱外,游乐设施的控制箱内也应装设相适配的SPD。
(2) 电子系统防护。园区室外的视频监控、消防、PLC控制系统、DCS数据采集系统的线缆可参考GB 50343—2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中关于安全防范系统的相关防护措施:应有金属屏蔽层并穿钢管埋地敷设,屏蔽层及钢管两端应接地;视频信号线屏蔽层应单端接地,钢管应两端接地;信号线与供电线路应分开敷设[6],弱电控制系统可设置信号SPD。烂苹果乐园游玩攻略
(3) 游乐设施的户外线路较多,当电气设备处于LPZ0区时,如游乐设施上安装航空障碍灯或室外控制箱等,应根据GB 50057—2010第5.4.3条的规定,参考屋面用电设备,采取防闪电电涌
侵入措施:① 航空障碍灯宜利用金属外壳作为接闪器,当非金属外壳时应处于直击雷的保护范围内;② 配电线路应采取屏蔽措施,屏蔽层或穿线钢管一端与配电箱、PE线相连,另一端与设备外壳或保护罩相连,并与防雷装置做等电位联结;③ 应在开关的电源侧设计装设SPD,选用Ⅱ级试验的SPD,其电压保护水平不应超过2.5 kV。此外,安装在建筑物上的游乐设备也应参考屋顶用电设备,采取相应防闪电电涌进入措施。
1.4 等电位联结
(1) 游乐设施的金属装置、电气和电子系统、金属管道等应与防雷装置进行等电位联结。
(2) 游乐设施的操作间应预留局部等电位联结端,可沿操作间或控制机房内圈敷设等电位联结端子板,其材料规格应满足GB 50057—2010中表5.1.2的要求,当为多股铜芯线或铜带时其截面不应小于50 mm2,等电位联结带与建筑物的钢筋连接点不应少于两处。室内配电箱、控制箱等以及进出设备间的金属管道、线缆外皮均应连接到等电位联结带上。
