厌氧塔的防雷设计

厌氧塔的防雷设计

1.1接闪器的设计

厌氧塔简称IC 塔，是污水处理中的一个成品工艺设备，整体设备安装在厌氧反应器（IC 塔内），窜出屋面，IC 塔塔是一个全钢材制的距地标高为28.3m ，外直径为16m ，厚度为10mm 的圆形罐体，顶部还有4个圆形的小罐体，距地标高为31.25m ，直径为2.8m （见图1）。

鉴于厌氧塔的高度，在实际运用中，也相当于一个巨大的引雷器，需要设置避雷针保护一定半径的建筑物，而在IC 塔上的小罐体也需要防雷装置的保护，为了使其免受直击雷得破坏，根据《建筑物防雷规范》（GB55057-94 2000年版），进行了避雷针的设计和计算，设计方案见图。2

IC 塔的直径D=16m ，IC 塔的相对地面高度为28.3m ，圆形小罐体相对地面高度为32.15m ，直径为2.8m 。根据上述数据，用滚球法计算避雷针的高度：

h 0=2)2/3(2D hr +h-hr (1)

式中： h0──保护范围的最低高度（圆形小罐体高度为3.85m ）

D3──对角两避雷针水平距离（按规范规定，避雷针与被保护物间最小距离为3m，本设计为16m）

h──避雷针的高度

hr──滚球半径（取60m）

将上述数据代入公式（1）中，经计算h=4.39m，因此设计避雷针的高度为5m。根据图集，由厂家根据设计结果制作自制的避雷针并进行现场安装。自制避雷针制作安装制作图可参见《建筑物防雷设施安装》99D501-1

避雷针底部与厌氧塔进行钢壁进行热镀锌可靠焊接，使其成为一体。

1.2下引线的设计

利用厌氧塔塔壁从上至下为均匀罐体的特点，因此把它作为下引线，由于塔壁厚度为10mm，根据规范规定，符合防雷设计要求。

1.3接地系统的设计

接地系统是避雷系统中重要的环节之一，不管是直击雷、感应雷和其他形式的雷电，最终都是把雷电引入大地，使之与大地的异种电荷中和。因此没有合理良好的接地装置，避雷是不可靠的。

利用厌氧塔基础中预埋地脚螺栓作为垂直接地级，基础中上下两层钢筋与地脚螺栓焊接在一起可形成地网，在厌氧塔基础上引出4个预留接地铁，每一个预留接地体采用2根40╳4镀锌扁钢与共同接地体可靠焊接，使其处于同一电位。

该工程采用总厂区共同接地的形式，各个单体接地系统均引出2根40╳4镀锌扁钢，与厌氧塔操作间地网可靠焊接，使总体处于同一等电位。

由于电力、电线线路不能直接接到地线上，在总进线处设置电涌保护器（SPD）实现了电气设备、电子设备、的等电位连接。

此外，各个单体均采用等电位联结措施。等电位是用连接导线或过电压保护器将在需要防雷空间内部的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、工艺设备电器和

电讯装置等连接起来。为保证建筑物内部不产生反击和和接触的危险电压、跨步电压，应当使建筑地面、墙板和金属管、线路等处于同一个电位，为此钢筋混凝土建筑物应当设置在适当的位置预埋与房体结构内房体连接的等电位连接板，以便与接触地相连。

总结

现代污水处理厂大多采用钢结构和钢筋混凝土结构，其中一部分建筑物体积高大，本身引雷能力强，而且也有较强的耐雷击能力，设计者应把防雷各要素与建筑物有机结合起来，利用结构钢筋构成协调的防雷系统，以便更好的发挥出防雷电波侵入和防雷电磁脉冲的功能。

参考文献

1．《建筑物防雷设计规范》GB50057-94,2000年版

2．《建筑物防雷设计安装》99D501-1

3．《建筑电气》，2009.1