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浅析地磅的防雷保护技术

时间:2017-05-20 09:18   来源:http://www.jrscale.com   访问量:

在富兰克林发明避雷针后,人类逐渐知道了如何避免雷电的危害。于是各种接闪器开始出现在我们的视野中,尽管其出现了各种变形,但其材料以铜、镀锌钢、不锈钢等各种刚才为主,在现实的工作中我们更重要的是巧妙的应用好防雷技术。地磅作为电子设备,对防雷要求很高,我们采用最基础的防雷技术进行保护。

地磅作为电子设备对防雷要求很高,平常我们所用的避雷针方法主要有“折线法”和“滚球法”“折线法”计算简便,节省投资,但不适于20m以上建筑物,而“滚球法”它在大于60m高度时保护范围超过折线法,但计算相对复杂,投资成本偏高,今天主要给大家介绍“滚球法”对地磅保护进行了概述,希望看完对您有所帮助。

一、现状分析

经过人们多年的研究发现雷电主要可分为以下几种形式,一起来看看:

1.直击雷

云层与地面凸显出物之间放电形成,可在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压,能直接导致重大事故。

2.球形雷

一种球形、发光火球、从从门、窗等通道侵入室内,及其危险。

3.感应雷

分静电感应与电磁感应两种。能在附近的金属导体上感应出很高的电压,造成二次放电损坏设备。

4.雷电侵入波

是雷击在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波,可使高压窜入低压,造成严重的触电事故。

二、“折线法”和“滚球法”的比较

“折线法”的保护机理是在雷电先导发展初期,随机地向任意方向发展,当雷电先导到达某一地面高度时,避雷针将会影响先导的发展方向,使先导放电场发生形变,并将先导的发展方向引到避雷针上,实现对建筑物的保护。

“滚球法”是国际电工委员会推荐的接闪器保护范围计算方法之一,我国《建筑防雷规范》GB50057-994(2000年版)也把其作为计算避雷针保护范围的方法,也是现今常用的防雷方法。它的计算原理为以某个规定半径的球体,在装有接闪器的建筑物上滚过,滚球体由于受建筑物上所安装的接闪器的阻挡而无法触及某些范围,把这些范围认为是接闪器的保护范围。

“折线法”与“滚球法”原理示意图分别如下:

雷电1.png

“滚球法”对不同保护级别的建筑物规定了不同的保护范围,而折线法没有对保护范围进行区别,“滚球法”确定的避雷针(线)的保护范围明确了建筑物手侧击雷的危险性,而折线法则,没有这方面的考虑,对于相同高度的避雷针和避雷线,“滚球法”所确定的保护范围相同,而折线法则不同。“滚球法”没有考虑山地与平原地区保护范围的不同,而折线法做了有关规定。

三、“滚球法”保护计算

依据《建筑防雷规范》规定,我国建筑物按防雷要求分为三类: “滚球法”所确定的接闪器保护半径及避雷网格尺寸要求如下表:

避雷针(线)的布置情况不同,其计算方法亦不相同,但我们都可以利用立体几何的知识进行“滚球法”的计算。

四、“滚球法”在地磅防雷保护中的应用

某公司称量用地磅为全数字式地磅,其长宽尺寸为3.4m*18m秤台距地0.5m,2010年以来,在夏季曾遭雷击3次,造成传感器、计算机、称重显示仪损坏,造成经济损失近万元。为防止类似事故再次发生,我们在地磅北侧安装防雷针一根,已期达到保护的目的。

某公司地磅属于第三类防雷建筑,所要立避雷针高度小于30m,避雷针安装点距秤体5m,现场相关数据如下:

Hp—被保护物(秤体)高度0.5m.

RP—秤台避雷保护半径13m.

HR—滚球半径30m.

距地面30m处作条平行于地面的平行线,以针尖为圆心、30m为半径做弧线交于平行线AB两点,分别以AB为圆心、30m为弧线做半径,该弧线与针尖相交并与地面相切,这样,从弧线起到地面就是保护范围,保护范围是一个对称的锥体,将以上数据带入下列公式中,反向求出避雷针高度。

防雷2.png

经计算,避雷针高度H约为6.3m,为保证避雷效果良好,取7m参照《国家建筑标准设计图集:防雷与接地安装(D501-1》要求,避雷针分ABCD四节.A节针尖:φ20圆钢,长度1500+250mmB节针管:DN25热浸镀锌钢管,长度1500+2500mmC节针管:DN40热镀锌钢管;长度2000+250mm;D节针管:DN50热浸镀锌钢管,长度2000+250.各节做焊接处理,各焊接点焊接饱满,处理干净焊药后,刷防锈漆。

因此,避雷针为后加独立避雷针,故设立独立接地极,不与汽车衡的接地保护及工作接地装置等相连接,接地体采用50*50*5镀锌角钢制作,长度宜为2.5m,数量2根,间距5m,人工接地体在土壤中的埋深1m,通过60*60镀锌扁钢与避雷针相连,连接完毕后避雷系统接地电阻约为4Ω,符合防雷技术要求。

为取得良好的接地效果,我们又进一步完善了地磅计算机屏蔽与接地系统,并在信号电缆终端设备的输入端装设信号电涌保护器,并要求操作员在雷雨天气关闭计算机,拔下电源和网线插头,某公司汽车衡加装词防雷系统后,从未发生雷击事故,达到了预期效果。

五、总结

尽管人们已经研究防雷很长时间,各种防雷器材也不断推出,但防雷技术还处于不成熟的阶段,现行的电力设备的雷电防护设计是按照《建筑防雷规范》GB50057-94进行的,已经历了半个世纪安全运行的经验考验,防雷方法还有折线法等多种算法。本文未能涉及,在实际应用中该视实际情况进行具体分析,制定出最安全经济的保护方案。