兴义机场防雷接地的设计与施工

1、技术鉴定 、调查 ,并从技术 、维护 、管理等方面提出切实可行的防护措施 。兴义机场防雷接地的设计与施工李舟鑫2基本情况三岔河水保站经果林基地办公楼位于贞丰县者相镇三岔河 ,距离贞丰县城 20 km ,年平均雷暴日为 72d 。该办公 楼 坐 北 向 南 , 无 任何防雷设施 ,楼层一楼 ,高 4 m ,长 8 m ,结构 为砖混结构 ,座落于河谷半山腰地带 ,地势空旷 ,四周无高大建 ( 构) 筑物 ,土质为黄沙土 , 上层湿润 ,下层干燥 。从地理 、地质 、气象 、土 壤条件分析 ,都是雷电多发区 。(贵州省黔西南州气象局 ,贵州 兴义 562400)摘要 : 通过对兴义机场接地系统的多

2、次测量 ,设计图纸及设计方案的会审 ,发现兴义机场的地理环境和地质条件 ,对建造低阻值接地网将十分困 难 ,它要求设计 、施工 、检测都应有较高 、较成熟的技术和合理的检测方法 。关键词 :降阻 ;设计施工 ;检测中图分类号 : P427 . 32 文献标识码 : C3雷击途径及事故分析根据防雷分类 ,将该办公楼确定为三类防雷 ,其雷电流的电荷量 Q 和s 单位能量可近似按下列计算式计算 。Qs = (1/ 0 . 7) × I × T 2W / R = (1/ 2) ×(1/ 0 . 7) × I 2× T 2由于单位能量 W / R 的本质

3、部分包括在 首次雷击中 ,考虑合并了所有短时间雷击的单位能量 。当波头时间 T 1 为 10s , 半值时 间 T 2 为 350s , 雷电流幅值为 100 kA , 电荷 量 Qs 为 50C , W / R 单位能量 215MJ /。从 地理 、地质 、气象 、土壤条件分析 ,该办公楼相 对于周围较突出 ,易遭受直接雷击 。直击雷直接击中该办公楼楼顶 ,雷电流沿四角向下 传导 ,在地圈墚寻找泄流通道 ,由于无任何防 雷设施 ,雷电流无法泄入大地 ,导致了此次雷 击事故的发生 。1引言接地电阻值的大小是防雷接地系统安全可靠性的重要技术指标 ,兴义机场海拔高度和相对高度都较高 ,飞行区和缓冲

4、区为砂石 冲压而成 ,缓冲区 (软着陆区) 表层仅覆盖0 . 3m 土壤 。机场导航系统 DVO R/ DM E 、L OC 、GP3 台站均使用意大利进口设备 ,接地要求 均 < 1 . 0。因此 ,如何在接地体有效长度范 围内降低接地电阻并达到设备要求是兴义机 场综合防雷接地系统的关键 。2概况飞行 区 和 缓 冲 区 均 为 砂 石 堆 垒 冲 压 而防护措施防雷在绝大部分人看来 ,只要有“形状” 在 ,就可以做到万元一失 。其实 ,不是防雷而 是引雷 , 是 将 雷 电 流 引 入 大 地 , 这 就 要 求 接地 。接地是防雷系统的重要组成部分 ,包括 交 (直) 流地 、P

5、E 保护地 、信 (下转第 46 页)4成 ,冲填高度为 40 m 。全向信标台 、下滑台 、航向台组成整个导航系统 ,除全向信标台外 ,其它两台站均设置在机场缓冲区 。3 台站的 收稿日期 : 2004 - 11 - 30作者简介 :李舟鑫 (1972 - ) ,男 ,主要从事设计审核 ,防雷检测 、雷击鉴定等工作 。·42 ·2004 年 6 期第 28 卷李舟鑫 :兴义机场防雷接地的设计与施工土壤电阻率经实际测量而得 。见表 1 :表 1 3 台站的土壤电阻率1 (. m)2 (. m)3 (. m)台站名 h = 0 . 6 m h = 0 . 6 m h = 0

6、. 6 m 航向台514 . 8622 . 61 078 . 3下滑台866 . 91 110 . 71 354 . 5全向信标台距全向信标台120m 的山下4 226 . 05 319 . 56 058 . 3138 . 0127 . 0115. 2注 :土壤电阻率采用模拟接地极测量方法 ,按0 = 2L R/ In (L 2 / hd) 和=0计算由表 1 可知 ,兴义机场所处地质环境的土壤电阻率与深度成正比 ,且土壤电阻率分 布不均匀 。接地参数 。垂直接地体采用 50 ×50 ×5 角钢 ,水平接地体采用 40 ×4 扁钢 ,埋设深度 为0 . 6 m 。

7、4 . 1单根垂直接地体的接地电阻R b =/ 2L ×ln (4 L / d ) = 928 . 5 式中 d 为 有 效 直 径 , d = 0. 48 , b =0. 042m , L 为接地体的长度 , L = 2m 。多根 垂直接地体并与水平接地体连接时的接地电阻3接地网设计思路兴义机场全向信标台 、下滑台 、航向台防雷接地系统虽然经过两次整改施工 ,但接地电阻仍然偏高 ,不能满足国家有关防雷规范 及设备运行要求 。为确保飞行安全 ,应进一 步完善接地系统的结构和布置 ,降低接地电 阻 。考虑机场已投入运行 ,接地施工不允许实施爆破 、不允许大面积破坏机场地表状况 和保证机

8、场净空要求等特殊条件 ,采取常规接地施工方法来降低接地电阻十分困难 。由 于兴义机场处于砂岩地区 , 仅表层有 0 . 3 0 . 6 m 回填土 ,且土壤电阻率与深度成正比 , 水平接地体的埋设深度应不大于 0 . 6 m ,宜采 用与土壤接触面积较大的接地模块 。垂直接 地体应 采 取 灌 浆 和 配 合 电 解 离 子 接 地 极 使 用 ,可获得较好的接地效果 。但是垂直接地 体的设置必须考虑屏蔽系数 ,水平接地体必须考虑分布电感 ,其长度应在有效范围之内 。R B= ( R /bn )= 2 . 2式中 n 为 300 根 ; 由于 是 环 型 地 网 , 因此= 0 . 7 。4

9、. 2水平接地体的接地电阻2/R p=/ 2L × L In ( Lh d ) + A = 35 . 6式中 L = 2 = 66 m , d 为有效直径 , d= b / 2 = 0 . 02 m ; A 为型状系数 , A = 0 . 484 . 3整个接地网的接地电阻R = R B× R p/ ( R B+R p) ×1/= 3 . 7式中为接地装置利用系数 ,因接地网为 3 型结构 ,所以= 0 . 55 ,接地网的面积 S由下式计算R = 0 . 5/ S得S = (0 . 5 / R ) 2 = 22 527 m2接地网的响应时间 T :T =t /

10、2rz = 4 . 2 ns式中 t 为雷电流波头时间 ,按 10/ 350 波·43 ·根据接地网设计分析全向信标台山脚土壤电阻率低 ,容易实 现接地要求 ,下滑台的土壤电阻率高且分布 极不均匀 ,现就下滑台土壤条件来分析计算4© 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2004 年第 6 期贵 州气 象第 28 卷型 , t = 10s ; z 为雷电流 (故障电流) 在接地线的波阻抗 , z = 500; r 为接地极同心球体文章编号

11、 :1003 - 6598 (2004) 06 - 0044 - 02安顺供电与气象的关系申茂辉半径 ,因 S r 2,所以 r =S/= 84. 7m计算表明 ,兴义机场接地系统按常规施工可达 3. 7 ,通过改善土壤电阻率 ,采用电离子 接地极 ,接地模块等方法 ,可能达到1. 0的原设计值 。机场接地场所能满足接地网面积的需求 。接地网的响应时间为4. 2ns ,小于设备 过电压响应时间 ,能满足防止电子设备雷电地 电位反击的响应时间要求 。(贵州省安顺地区气象局 ,贵州 安顺 561000)摘要 : 根据安顺供电对气象条件的需求 ,建立供电雷电监测系统 ,分析供电与气象要素之间 的关系

12、 ,提出对供电工程项目 、安装维修有重大影响的气象指标 。关键词 :供电 ;气象指标 ;关系 ;分析中图分类号 : P49 文献标识码 : C5接地电阻测量兴义机场接地网已属于大型接地网 ,现行 GB/ T17949 2000 测量导则 规 定 的 测 量方法已不适应对其测量 。由于兴义机场处于 砂岩地带 ,如电流极和电压极按 5D + 40 m 和40 m 设置 ,测量结果将因回路电流因数而产生较大的测量误差 ,不能真实体现接地网的 接地电 阻 。从 兴 义 机 场 的 实 际 地 质 环 境 出 发 ,接地电阻测量时应按测量仪器标称间距设置辅助电流极和电压极 ,在地网边缘预留 测试点 ,选

13、择土壤电阻率相对均匀的地段 ,采 取定点测试的方式进行测量 。正确体现防雷 检测的科学性 、公正性 。1引言气象条件的变化 ,对电力的生产和调度指标都会产生较大的影响 ,供电部门在进行电力工程设计 、安装维修时应充分考虑气象 条件的影响 。随着人们工作环境的改善和生活水平的提高 ,各种用电设备大量增加 ,其用 电量据点的比例也越来越大 ,因此地方电力 调度单位在向上一级电力部门申请电量指标 时 ,也必须考虑气象条件的变化给供电量带 来的影响 。6讨论高土壤电阻率地区 ,仅有表层土壤情22 . 1供电服务的内容雷电服务况下 ,接地系统的设计与施工 。在非常规防雷环境中 ,接地系统各项 防雷参数定界 。大型地网在土壤电阻率分布不均匀的 情况下 ,采用何种测量手段才能最大限度地 减少测量误差 ,对误差采取何种校正方法 。在接地系统设计中 ,土壤电阻的测试 如同建筑设计的地堪一样重要 ,如何选择土壤电阻率测试点及测试点的布置才能客观地 体现当地的土壤电阻率 。2 . 1 . 1数据采集多普勒雷达 、闪电定位仪获取区域内产生的雷电强度 、时间 ;通过雷电 计 数 哭 获 取 定 点 位 置 遭 受 雷 击 次 数 ; 应 用GPS 卫星定位系统获取 22 座变电站及输