市政工程防雷接地系统设计探讨.doc

市政工程防雷接地系统设计探讨某些水厂的工艺流程中需要用到甲醇、氨气并设置相应的储罐或者瓶组间（平时这2类物质以液态的方式存储）和泵房，而这2类物质的蒸气状态与空气接触达到一定浓度后，在外部存在可引燃能量如雷击时会产生爆炸（甲醇蒸气的爆炸性混合物分级分组为：IIAT2；氨气的爆炸性混合物分级分组为：IIAT1），所以根据GB 50057建筑物防雷设计规范（以下简称“防雷设计规范”）的要求，需对存储、使用这2类物质的爆炸危险环境场所进行防雷设计。1. 防直击雷对于爆炸危险场所的防雷， “防雷设计规范”中第一类、第二类防直击雷措施是有很大不同的，具体见“防雷设计规范”第3.2.1条和第3.3.2条的第一、二款。“防雷设计规范”中是以爆炸危险区域的划分来界定爆炸危险场所是属于第一类还是第二类防雷建筑物。根据GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的相关条文说明，在水厂的上述2类物质的生产场所（如其泵房）和氨瓶的存储间，可按2区爆炸危险区域等级划分（参见GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范第2.2.1条、第2.2.3条及第2.2.5条）并可按第二类防雷建筑物进行防雷设计。需要注意的是，上建筑物中如有伸出屋面的放散管（事故排放用），需与屋面的避雷带可靠连接且连接处不少于2处。对于户外甲醇储罐，要根据采用的罐体形式来确定其爆炸危险区域等级从而确定其防雷等级。甲醇储存常采用浮顶罐和拱顶罐两类罐型，若采用浮顶罐,在正常操作时无或几乎无任何“呼吸”损失，不可能出现甲醇蒸气的爆炸性气体混合物，故罐区的爆炸危险环境区域等级为2区；若采用拱顶罐，在正常操作时,存在“呼吸”损失，可能出现甲醇蒸气的爆炸性气体混合物，故罐区的爆炸危险环境区域等级为1区。根据“防雷设计规范”4.2.1.1要，对于拱顶罐（1区，第一类防雷），其呼吸管需采用独立接闪杆防直击雷。独立接闪杆的设计高度按滚球法计算，但保护范围是按“防雷设计规范”4.2.1.2还是按4.2.1.3来考虑，需要和工艺专业商定。2. 屏蔽电缆屏蔽层接地GB 50217电力工程电缆设计规范3.6.8 控制电缆金属屏蔽的接地方式，应符合下列规定： （1）计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，宜用集中式一点接地。 （2）除（1）项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层，当电磁感应的干扰较大，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大，可用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽，宜对内、外屏蔽分用一点，两点接地。（3）两点接地的选择，还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。 GB50057建筑物防雷设计规范第6.3.1条规定：当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。单端接地的优点：（1）在屏蔽层单端接地情况下，非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在，感应电压与电缆的长度成正比，但屏蔽层无电势环流通过。单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。（2）各种PLC说明中都明确信号线屏蔽层必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧，现场端浮地。单端接地的缺点：（1）这种接地方式适合长度较短的线路，电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。（2）在雷电和短路电流时，由于采用TN-S系统，地电位会升高。感应电压的存在将影响电路信号的稳定。双端接地的优点：（1）在屏蔽层双端接地情况下，金属屏蔽层不会产生感应电压。（2）可抑制屏蔽层内的导体对外电磁干扰，如变频器的电源电缆。双端接地的缺点：（1）但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过，如果接地点A和接地点B的电势不相等，将形成很大的电势环流；即使采用等电位连接，两端的接地点难保没有电位差，有电位差就会有微弱电流，使屏蔽层实际上变成了接地线，环流会对信号产生抵消衰减效果。（2）两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场，会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合到信号回路，严重的将影响信号误