隨著近幾年棉花生產(chǎn)新裝置和自動(dòng)化設(shè)備的大量使用，棉花生產(chǎn)裝置自動(dòng)化水平越來越高，棉花加工生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)堆放都是高危連續(xù)生產(chǎn)的場(chǎng)所；生產(chǎn)或儲(chǔ)存著的棉花都是屬于易燃物質(zhì)，一旦發(fā)生雷擊事故，將危及人身安全，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)代防雷規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出了要以“整體規(guī)劃，綜合治理，優(yōu)化設(shè)計(jì)，精心施工，多重保護(hù)，定期維護(hù)”為基本原則。從安全、高效以及經(jīng)濟(jì)合理性等方面綜合考慮，確定建筑物、構(gòu)筑物和生產(chǎn)物資、系統(tǒng)等是否需要雷電防護(hù)措施，以及如何選擇適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，進(jìn)而實(shí)施合理的雷電防護(hù)。   

    石河子144團(tuán)位于天山北麓，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，在新疆維吾爾自治區(qū)沙灣縣境內(nèi)。雷電活動(dòng)空間分布不均勻，雷電活動(dòng)主要出現(xiàn)在墾區(qū)西南、西北地區(qū)，這主要與地勢(shì)自南向北呈階梯狀逐級(jí)下降、西北地勢(shì)低洼的特殊地形地貌和地理位置有關(guān)；近幾年氣象統(tǒng)計(jì)資料表明，該地區(qū)的年雷暴日數(shù)呈上升的趨勢(shì)。   

    石河子144團(tuán)棉加廠旁有兩大水庫(kù)，在瑪納斯河與莫引總干渠之間，地下含量較大，四周為耕種農(nóng)田，夏季蒸發(fā)量較大，空氣中水氣含量較大，這無疑給雷暴日的產(chǎn)生創(chuàng)造了良好的自然條件。 

 

1石河子雷暴特征分析

1.1石河子雷暴月變化特征將石河子1979-2011年每個(gè)月的雷暴日數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖1），石河子雷暴基本上從3月開始到10月結(jié)束，6-9月雷暴日數(shù)最多，能達(dá)到13d左右。

1.2石河子地閃日變化特征

 

 

由圖2我們明顯可以看到，石河子地區(qū)雷暴日的閃落時(shí)間大致可以分為2個(gè)時(shí)段,第一個(gè)時(shí)段是從13—01時(shí),這一時(shí)段是雷暴日中最活躍的時(shí)間，第二個(gè)時(shí)段是02—12時(shí),這個(gè)時(shí)段年是落雷最少的時(shí)間。雷電活動(dòng)的時(shí)間分布基本呈二峰一谷變化，午后開始雷電活動(dòng)逐漸加強(qiáng)，峰值出現(xiàn)在14-18時(shí)，這主要由于午后強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射，能量逐漸累積，局地對(duì)流加強(qiáng)，雷電活動(dòng)開始劇增，隨后逐漸減弱，在24時(shí)又達(dá)到一高峰，2-12時(shí)雷電活動(dòng)很少或沒有。

1.3石河子144團(tuán)地閃變化特征

     144團(tuán)棉花加工廠（緯度：44°21′24″N 經(jīng)度：86°03′42″E），以該點(diǎn)為圓心，以15km為統(tǒng)計(jì)半徑，區(qū)域15km范圍內(nèi)2011年雷電數(shù)據(jù)（見圖3），144團(tuán)棉花加工廠地閃數(shù)量主要集中在5-50kA，10kA地閃數(shù)高達(dá)120個(gè)，對(duì)石河子雷電監(jiān)測(cè)定位網(wǎng)地閃數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見表1），從表中可以看出：最大地閃雷電流強(qiáng)度為181.7kA，正閃雷電流平均強(qiáng)度為75.34kA，負(fù)閃雷電流平均強(qiáng)度為17.33kA，0-20kA雷電流占67.4%，20-50kA雷電流占27.3%，50-100kA雷電流占4.2%。

2 防雷設(shè)計(jì)　

（1）本工程為易燃物大量集中的露天堆場(chǎng)，根據(jù)規(guī)范的要求選取滾球半徑，在棉花堆場(chǎng)，安裝兩根30m高避雷針（圖4）、一個(gè)高桿燈（加避雷針），然后用40×4熱鍍鋅扁鋼在避雷針兩邊做15m接地，獨(dú)立避雷針及高桿燈的接地與建筑（構(gòu)）物及設(shè)備、電氣的接地應(yīng)分開，地中的距離應(yīng)大于5m，接地電阻不大于10Ω。通過30年的雷暴路徑觀測(cè)，大部分雷暴都是從西北和西南兩個(gè)方向通過，避雷針主要裝設(shè)在西北和西南兩個(gè)方向首先對(duì)發(fā)生的雷電進(jìn)行攔截。

(2）高架滾筒、軋花車間的鋼構(gòu)架及設(shè)備、電氣應(yīng)做聯(lián)合接地，構(gòu)架應(yīng)與基礎(chǔ)鋼筋相連，所有連接部分均采用焊接，焊接處涂防腐漆，接地電阻不大于4Ω。如達(dá)不到要求應(yīng)做人工接地。堆場(chǎng)上的金屬設(shè)備均做等電位聯(lián)結(jié)。   

（3）金屬屋面的建筑物利用其金屬屋面作為接閃器，并滿足下列要求：金屬板之間采用搭接時(shí)，其搭接長(zhǎng)度不小于100mm；金屬板下面無易燃物品時(shí)，其厚度不小于0.5mm；金屬板下面有易燃物品時(shí)，其厚度、鐵板不小于4mm，銅板不小于5mm，鋁板不小于7mm；金屬板無絕緣被覆層（薄的油漆保護(hù)層或0.5mm厚瀝青層或1mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層）。　

（4）接地系統(tǒng)：電氣設(shè)備的接地裝置與防止直接雷擊的獨(dú)立避雷針的接地裝置應(yīng)分開設(shè)置，與裝設(shè)在建筑物上防止直接雷擊的避雷針的接地裝置可合并設(shè)置；與防雷電感應(yīng)的接地裝置亦可合并設(shè)置。接地電阻值取其中最低值，接地干線需有不少于兩處與接地體連接。　

（5）在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)，采用非鎧裝電纜或鋼管配線明敷設(shè)。在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境2l區(qū)或23區(qū)內(nèi)，采用硬塑料管配線。在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境23區(qū)內(nèi)，當(dāng)遠(yuǎn)離可燃物質(zhì)時(shí)，采用絕緣導(dǎo)線在針式或鼓形瓷絕緣子上敷設(shè)。在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)，電力、照明線路的絕緣導(dǎo)線和電纜的額定電壓，不應(yīng)低于線路的額定電壓，且不低于500V。當(dāng)采用鋁芯絕緣導(dǎo)線和電纜時(shí)，應(yīng)有可靠的連接和封端，電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地。在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境21區(qū)或22區(qū)內(nèi)，電動(dòng)起重機(jī)不應(yīng)采用滑觸線供電；在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境23區(qū)內(nèi)，電動(dòng)超重機(jī)可采用滑觸線供電，但在滑觸線下方不能堆置可燃物質(zhì)。移動(dòng)式和攜帶式電氣設(shè)備的線路，應(yīng)采用移動(dòng)電纜或橡套軟線，10kV及以下架空線路嚴(yán)禁跨越火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域。 

 

3 防雷設(shè)備管理與維護(hù)3.1管理　　

（1）防雷設(shè)備投入使用后，要建立管理制度。對(duì)防雷設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、隱蔽工程圖紙資料、年檢測(cè)試記錄等，及時(shí)歸檔，妥善保管。　　

（2）防雷產(chǎn)品（尤其是SPD）的供應(yīng)企業(yè)應(yīng)提供產(chǎn)品質(zhì)量保證承諾和服務(wù)承諾,推薦使用安普迅防雷提供的SPD，五年質(zhì)保，性能可靠。　

（3）依據(jù)144團(tuán)棉花加工廠的一些特征有重點(diǎn)的開展雷電防護(hù)工作，5～8月應(yīng)作為全年的主要防護(hù)期，7月的防雷工作更是重中之重，特別是中午14時(shí)后強(qiáng)對(duì)流天氣易發(fā)時(shí)段。雷災(zāi)發(fā)生后，應(yīng)及時(shí)報(bào)告當(dāng)?shù)胤览诇p災(zāi)機(jī)構(gòu)，配合其調(diào)查原因和雷災(zāi)損失，并會(huì)同設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等單位提出改進(jìn)措施，并按規(guī)定填寫雷災(zāi)報(bào)表。　　

（4）綜合防雷設(shè)施投入使用后，因防雷裝置維護(hù)或管理不當(dāng)造成的設(shè)備雷災(zāi)故障應(yīng)列入責(zé)任事故，不得列入自然災(zāi)害。　　

（5）人員進(jìn)入雷電綜合防護(hù)的機(jī)房，嚴(yán)禁同時(shí)直接接觸墻體（含屏蔽層、金屬門窗、水暖管線等）與設(shè)備。需要接觸設(shè)備時(shí)，必須（特別是在雷擊正在發(fā)生時(shí)）采取穿絕緣膠鞋或在地面鋪墊絕緣膠等絕緣措施。　　

（6）與當(dāng)?shù)胤览诇p災(zāi)機(jī)構(gòu)密切配合，加強(qiáng)相關(guān)員工的防雷安全知識(shí)培訓(xùn)，提高員工防雷減災(zāi)意識(shí)；并建立雷擊事故處理應(yīng)急預(yù)案。

 

3.2維護(hù)　　

（1）防雷裝置維護(hù)分為周期性維護(hù)和日常性維護(hù)。防雷裝置周期性維護(hù)的周期為一年（易燃易爆場(chǎng)所的維護(hù)周期為半年），應(yīng)在每年的雷雨季節(jié)前進(jìn)行一次全面檢測(cè)；日常性維護(hù)應(yīng)在每次雷擊之后進(jìn)行，鑒于所處地域雷電活動(dòng)強(qiáng)烈，應(yīng)增加防雷裝置（尤其是SPD等）的檢查次數(shù)。　　

（2）檢測(cè)外部防雷裝置的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動(dòng)和銹蝕等，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理，特別是在接地測(cè)試點(diǎn)，應(yīng)對(duì)地網(wǎng)接地電阻進(jìn)行測(cè)量。測(cè)試接地電阻，測(cè)試值大于規(guī)定時(shí)，應(yīng)檢查接地裝置和土壤條件，找出變化原因，并采取有效措施進(jìn)行整改。　　

（3）檢查避雷帶（網(wǎng)）、引下線、避雷針的腐蝕情況及機(jī)械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷。若有損傷，應(yīng)及時(shí)修復(fù)；銹蝕部位超過截面三分之一時(shí)，應(yīng)更換。　　（4）檢測(cè)室內(nèi)防雷設(shè)施和金屬外殼、機(jī)架等電位連接的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)連接處松動(dòng)或斷路，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。　　

（5）檢查各類SPD（電涌保護(hù)器）的運(yùn)用質(zhì)量，有故障指示、接觸不良、漏電流過大、發(fā)熱、絕緣不良、積塵等情況時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。SPD應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，并納入微機(jī)監(jiān)測(cè)；需要日常檢查測(cè)試的，應(yīng)由供貨企業(yè)提供測(cè)試方法及測(cè)試要求，并在改造時(shí)提供必要的儀器、儀表和相應(yīng)的備品。　　

（6）后期增加弱電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分利用原有的屏蔽線槽布線，不能沿建筑物外墻架設(shè)或綁扎在避雷帶或避雷針上。

 

 4 總結(jié)   棉花工廠因?yàn)槠涮厥庑?防雷工作至關(guān)重要，在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)棉加廠容易遭受雷擊的設(shè)施進(jìn)行充分的了解，對(duì)其易受雷擊的原因和途徑進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r、土壤情況和周圍環(huán)境，充分運(yùn)用現(xiàn)代防雷的理論規(guī)范，進(jìn)行全面細(xì)致的設(shè)計(jì)；后期要對(duì)防雷系統(tǒng)長(zhǎng)期進(jìn)行檢查、更換，這樣才能降低雷電對(duì)棉花加工廠的危害！
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