浅析公路隧道机电设备的防雷接地设计.doc

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1、摘要：本文分析了公路隧道防雷接地的特殊性，提出将隧道初期支护锚杆经扁铁多点引出形成基础接地体再与隧道洞口的重复接地装宜以及隧道变电所的接地装宜可靠连接，形成共用接地装宜，并采用拦截、屏蔽、均压（等电位连接）、加装专用避雷器和共用接地系统筹综合防雷方案。实践证明，行之有效，对公路隧道的防雷设计、施工具有现实意义。屮国论文网关键词：公路隧道；防雷接地；共用接地体屮图分类号：U459.2文献标识码：A公路隧道地处山区，地形复杂，地域较人，而隧道机电系统的特点是点多、面广、线长,强弱电设备遍布整个隧道，

2、其变电所构筑物乂常常为附近最高点，这些都是雷击或宙电感应的薄弱点。鉴于此，本文提岀将隧道初期支护的锚杆经扁铁多点引出形成接地体再与隧道洞口的重复接地装置以及隧道变电所的接地装置可靠连接，形成共用接地装置，并采用拦截、屏蔽、均压（筹电位连接）、加装专用避雷器和共用接地系统等综合防雷方案，对今后公路隧道的防雷工程设计、施工具有较好的指导意义。1共用接地网公路隧道机电设备防雷击，以及消除各种干扰的影响，须有良好的接地装置构成共丿IJ接地网。1.1隧道内接地装宜根据《公路隧道通风照明设计规范》（-JTJ

3、026.1-1999）相关规定，长度超过100氷的隧道应设置电光照明，即长度超过100米的隧道就必须设直接地装宜，传统的做法是在隧道洞口设遗接地体，再用镀锌扁钢与其相连，引入隧道供机电设备接地，此方法对长隧道、特长隧道难以取得较好的效果。基于公路隧道施工的特殊性，可在隧道左、右两侧电缆沟底齐通长敷设一50*5接地扁钢,并每隔50米各引一根①22的钢筋与隧道初期支护内至少5根锚杆及初支钢筋网焊接（见图1），并每隔50米及车行横洞处的电缆沟旁引出钢筋作为机电设备接地点，形成隧道本体接地网。隧道内的各

4、种机电设备（如射流风机、照明配电箱、电缆线槽等）可根据其示期具体安装位置在隧道土建施工吋各预理一40*4扁铁，此扁铁再与两侧电缆沟底的隧道本体接地网焊接牢固，形成可靠接地。隧道开挖形成后，需对隧道本体接地网进行•电阻测量，若实测接地电阻不满足W1欧姆的要求，则还需在隧道进、岀洞II外各增设一套重复接地装宜。重复接地装直可采用复合接地体，即水平接地体和垂直接地体相结合的方式，并在接地极周围填充长效降阻剂。垂直接地体的优点是在雷雨季节能积聚一定的山水，有利于改良接地极周闌的土壤电阻率，降低接地电阻。

5、而水平接地体能扩人地网的接地而积，使隧道成为一•个人的均压体，减少闪击放电的机会，提高泄放雷电流的能力。1.2隧道变电所接地装宜隧道变电所一般采用钢筋混凝十•框架结构，建筑物接地和电气设备接地共用一套接地装S,耍求接地电阻W1欧姆，其接地装置围绕变电所疑筑物敷设成闭合的坏形接地休，并要求接地体埋深不低于0.8米，然片在变电所内沿墙舉敷设闭合的环形接地母线。变电所内各种电缆的金属外皮、设备外壳和不带电的金属部分以及齐种金属管道等，均应以最短的距离与环形接地母线联接。室内的环形接地母线与室外的闭合接

6、地环带及变电所屋顶的避雷帯之间，应有不少于4根联接线互相联接，相邻联接线间的距离不宜超过18米。引向变电所的电力线、通信线应有金屈外皮或金属屏蔽层或敷设在金屈管内，并按耍求埋地敷设。由变电所引出至隧道的风机、照明电缆或其它管、线也应埋地，在变电所外埋地不应少于10米。1.3共用接地网将变电所接地网、隧道本体接地网以及摄像机、可变情报板等外场设备的接地装宜互相连接，构成共用接地网，要求接地电阻W1欧姆。2综合防雷公路隧道的防雷设计应考虑环境因索、雷电活动规律、系统设备的重要性以及发生雷灾后果的严重

7、程度，综合采取拦截、屏蔽、均压(等电位连接)、加装专用避雷器和共用接地装置等综合防雷措施。2.1拦截对变电所以及摄像机和可变情报板等外场设备，可在其顶上装设避雷网(带)、避雷针或由其混合组成的接闪器，接收雷击并将雷电流较均匀地分流入地。建议利用建筑物的钢柱、钢筋混凝十结构内经焊接连通的钢筋或利用绑扎作电气连接的钢筋网做引下线。2.2屏蔽屏蔽就是利用金属网、箔、売、管等把需要保护的对象包围起來，根据集肤效应原理，将由于雷电产生的电磁脉冲进行阻挡，1=1的是将易受雷电危害的电子信息设备和线路得以保护

8、。隧道内的电气设备，外部电磁干扰方式主要有三种：雷电的电磁脉冲；电力系统中各种操作过电压;静电放电。由于雷电波主要是通过电磁感应和静电感应，在隧道内的电源线和信号线上产生过电压波，并沿电缆向两端传播冲击，使得隧道内的电气设备被击坏，而雷电从隧道口绕击进洞内的川能性很少。因此屏蔽只侧重于隧道外及洞口附近的各种电缆要进行屏蔽,即将电源线和信号线分别敷设于镀锌焊接钢管内，钢管每隔一定距离，按标准进行接地，从而使雷电作为干扰源的影响大人减少。2.3均压(筹电位联结)雷电流的峰值非常人，其流过之处都会产生