常熟市第二水厂防雷设计方案

论文总字数：16031字

目 录

1.引言 1

2.实地勘察 1

2.1 环境概况 1

2.1.1常熟地理地貌与气候条件 1

2.1.2雷电环境条件与土壤电阻率 2

2.2建筑概况 2

2.2.1建筑物外部概况 2

2.2.2建筑物内部概况 3

2.2.3建筑物电气概况 4

3.建筑防雷等级划分 5

3.1 建筑物防雷分类 5

3.2建筑物电子信息系统防雷分级 7

3.2.1根据使用性质划分 7

3.2.2根据拦截效率划分 7

4.外部防雷设计 8

4.1接闪器设计 8

4.2引下线设计 10

4.3共用接地体设计 10

5.内部防雷设计 12

5.1建筑物雷电防护区划分 12

5.2接地及等电位连接 12

5.3屏蔽及综合布线 13

5.4电涌保护器的安装 13

5.4.1 PLC自控系统电源SPD多级防护 14

5.4.2 PLC自控系统信号SPD防护 15

6.结语 15

参考文献 16

致谢 17

常熟市第二水厂防雷设计方案

薛子悦

，China

Abstract: Changshu Secondary Water Plant is a large water plant with sewage depth processing, in which water quality can be improved further and potable water can be provided for residents. There are a large number of electrical equipment and automatic control system, which has a high demand for lightning protection. In this paper, after investigating the local geomorphology and climate conditions, we make a lightning protection design scheme for combined tanks and central control room in the plant area, combining the relevant specifications in GB50057-2010 and GB50343-2012. It mainly includes direct lightning protection, common grounding system design, lightning protection of power supply system with surge protection device, and lightning protection of PLC automatic control system. Through the comprehensive application of modern lightning protection design, the perfect lightning protection for the combined tanks of sewage depth processing and central control room can be realized, ensuring the safety of sewage depth processing under the lightning environment and reduce the loss brought by lightning disaster.

Key word: Lightning protection engineering; PLC automatic control system; Grounding; Surge protection device

1.引言

雷电是一种发生在大气中的瞬时放电现象，作为一种大自然的不可抗力，在过去的数千年间为人类社会带来了巨大的影响。其放电方式主要分为直击雷和感应雷，而随之带来的高电压、大电流雷击破坏，不仅对建筑物外部的设施构成威胁，更是会造成电子设备线路损坏以及人员伤亡等更大的损失。据相关资料统计，我国在1998-2008年的十年间，雷电灾害的发生次数总体呈上升趋势；各产业快速发展，因雷击事故导致的建筑物损坏、供电故障、火灾爆炸事故次数之间的整体比例为9:5:3——建筑物损坏的次数最多，而火灾爆炸事故的损失最大（刘佼等，2010）。可以看出，无论是外部的建筑物墙体，还是内部的电子信息系统，如果没有适当的防雷措施，在遭遇雷击时都将无法幸免。综合防雷的设计，成为了保证现代建筑物免受雷击损害的重要措施。

随着我国城市化的推进和工农业生产的发展，如何在发展中保护生态环境成为了人们广泛关注的话题。其中，污水排放量的日益增长、水体污染的日趋严重，是一个不容忽视的问题。在改革开放后的几十年发展期中，我国对改善水质的技术需求开始与世界水平接轨，其行业发展速度远高于全球水平。目前，城市自来水厂对于改善人们日常用水的品质，发挥着越来越重要的作用。而与此同时，屡屡发生的雷击事故造成的设备损坏、电路故障，内部各配电柜、控制柜之间互相干扰等后果，严重威胁了自来水厂内部的稳定运行与排放（包海兵等，2016）。因此，为保证自来水厂的正常运行，相应防雷方案的设计，是必不可少的。

现代防雷技术发展至今，已趋近规范化和标准化，已有包括GB50057-2010建筑物防雷设计规范和GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范在内的多项行业规范出台，并且衍生出一系列的防雷装置（Grzybowski et al.，2008），防雷工程中所考虑的要点（包括接闪、分流、接地、均压、屏蔽等措施）也都大同小异。但各建筑的独特性和对防雷需求的不同，又要求我们因地制宜。例如在本文中的防雷设计对象常熟市第二水厂的厂区内，有着一系列接触、混合、冲洗、过滤环节共同构成的组合池，还有深度处理中控室等重要单体建筑物。深度处理是指在将自然水源经过一级、二级处理之后，为达到一定的用水标准，使水资源可以重新用于生产生活而做的进一步水处理过程。要时刻遵守严格的标准要求，就必须保障该深度处理工艺部分建筑物的安全，其内部的配电系统、PLC（可编程逻辑控制器）自动控制系统以及上位机监测系统等，事关整个厂区的正常运行，均需要不同程度的防雷保护（罗文洛，2003）。本文将针对厂区内深度处理工艺的部分建筑物设计防雷措施，并对其内部独特的自控系统进行重点保护。

2.实地勘察

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