探讨供水企业防雷系统的设计及后期维护

【摘要】在现代的供水企业中，应用各种精密电子仪器、仪表和设备等。雷击危害对供水企业的影响非常大，因此，必须要重视防雷系统的设计、施工及维护，以便于保证设备的安全运行，保证城市的正常供水。在本文中，介绍了供水企业会遭到的雷击的种类以及产生的主要危害，在此前提下，分析了防雷系统的设计及后期维护，避免供水企业遭到雷击的入侵。

【关键词】供水企业；防雷系统；设计；后期维护

前言

在供水企业中防雷工作的开展不仅是建筑物、水泵等，还需要保护仪PLC，网络通信设备等，因此，供水企业的防雷系统设计应该是针对整个供水企业的设计，这样才能有效的实现防雷保护。防雷系统施工完成之后，为了保证防雷系统的正常运行，发挥防雷保护的作用，就需要做好后期的维护工作，保证供水企业正常的运转。

一、供水企业的雷击危害

对于一个城市的发展来说，供水企业有着举足轻重的作用。而城市供水系统的主体——自来水厂，一般都位于郊外旷野，所处的地理位置较高，地下管网密集，易遭受雷击，而且一旦受到了雷击，那么不仅会影响仪器设备的运行，同时还会给供水企业造成严重的经济损失。近年来，经过对供水企业产生的雷击事故调查、分析可以发现，雷电的入侵途径主要有五种，一是雷电直接击中建筑物；二是顺着电源线侵入到供水企业的内部，造成危害；三是顺着信号线及采集线进入企业内部，影响仪器设备；四是通过地埋金属管或地电位，造成雷击危害；五是静电产生的高电压引来了雷电的入侵。无论是何种雷电入侵途径，一旦雷电入侵到供水企业中，那么将会给供水企业造成非常严重的影响。一般来说，对供水企业的雷电防护分为直击雷防护和感应雷防护。

二、供水企业的防雷系统设计

（一）接闪器和引下线设计

供水企业建筑物很容易受到直击雷的危害，而接闪器的设置就可以有效地避免直击雷危害的产生，通常情况下，接闪器会有避雷针、避雷带或避雷网。当使用避雷针时，具有一定的高度限制，一般是在明确防雷分类的前提下，根据滚球半球和引下线间距来确定；当使用避雷带时，避雷带的高度应该比屋檐高1.5～2cm之间，而且避雷带之间的间距为10～15cm，保证避雷网安装的固定性；当使用避雷网时，应用的材料为镀锌圆钢，一般要选择直径在0.8cm以上的。在设计引下线时，材料同样选择为镀锌圆钢，直径也需要在0.8cm以上，不过在暗敷时，镀锌圆钢的直径要在1cm以上，不过，建筑物柱内也具备钢筋，这也可以作为引下线。

（二）控制系统的防雷设计

现代供水企业，自动化控制程度高，雷击发生时网络线、信号线感应到过电压，会影响水厂控制网络的正常运行，甚至彻底破坏网络交换系统。网络传输线主要使用的是光纤和双绞屏蔽线。其中光纤不需要特别的防雷措施，而双绞屏蔽线作为信号线使用较广，因此感应雷击的可能性比较大，应将此类信号线敷设在屏蔽线槽中，屏蔽线槽应良好接地，在信号线路上安装信号防雷器，作为防感应雷、防电波侵入、防雷击电磁脉冲的措施。PLC控制柜的RS232信号入口处安装专用RS232接口信号防雷器。在监控系统视频信号线路的输入端串联安装监控系统信号防雷器。有无线通讯系统的水厂控制柜射频信号入口处，要安装专用天馈防雷器。

（三）接地系统的设计

在防雷系统中，接地系统是最为重要的组成部分，如果接地系统设计的完善，那么当发生雷击时，就会及时的将雷电泄流到大地中。供水企业的接地系统设计包括两大部分，一部分为共用接地设计，另一部分为独立接地设计。共用接地设计，主要以自然接地体為主，也可以与其他接地体相连接，根据供水企业实际的防雷要求，在共用接地设计中适当的加入人工接地或环形接地装置；独立接地设计，主要是在共用接地无法发挥作用的地方来进行，以达到整体防雷的效果，独立接地时，采用的材料为镀锌圆钢或者扁钢。在供水企业的接地系统设计中，为了收获更好的防雷效果，可以将两种接地设计方法综合起来使用。

（四）电源的防雷设计

统计数据资料表明，供水企业电子设备系统80%以上的雷害事故都是因为与设备相连的电源线路上感应的雷电冲击过电压造成的，因此，依据IEC61312和GB50057要求，对其电源系统进行多级保护。在进行交流电源的防雷设计时，包括前端保护和避雷器保护两种。在设计交流电源的前端保护时，在入户之前，要进行穿金属管埋地工作，且埋地的长度要经过精密的计算，进入室内之后，要注重接地的设计，保证接地电阻在10Ω以内；在设计交流电源的避雷器保护时，通常有三级防护措施，第一级是在变压器二次侧安装避雷器，第二级是在建筑如入口处的分配电箱上设置避雷器，第三级是在楼层的配电箱上安装避雷器，通过三级防护措施，可以有效地实现交流电源的防雷保护。

三、供水企业防雷系统后期维护

防雷系统设计施工完成之后，防雷系统就正式的展开防雷保护工作，在防雷系统运行的过程中，系统会受到一定的损耗或是损坏，这就会影响系统功能的发挥，因此，为了保证防雷系统功能的正常发挥，就需要科学的展开后期维护工作。首先，定期对防雷系统进行维护，在维护的过程中，检查防雷系统是否存在安全隐患，检查防雷基础设施的运行状况，并将整个防雷系统的运行状态进行记录，以便于通过对比来发现防雷系统运行中存在的安全隐患，进而及时的将系统中存在的安全隐患消除，避免供水企业受到雷击的危害。其次，在每年的雷雨季节来临之前，要重点检查防雷系统的运行状态，主要需要检查的就是连接处的紧固情况、接地设备的接地情况、引下线是否存在锈蚀、接地体附近的情况是否正常等，如果在检查的过程中发现问题，维修人员要及时的展开维修。再次，定期开展电阻测量、防雷器元件老化测试等工作。第四，要检查遭受过雷击的设备，检查损坏情况，如果无法再继续使用，要及时更换新的设备。最后，负责后期维护的工作人员要具备较强的综合素质及专业的维修能力，保证维护工作的质量。

结论

雷击是对供水企业的影响比较大的危害，在进行防雷系统设计时，要保证设计的科学性及合理性，加强后期维护工作，保证防雷系统作业的正常发挥。我公司近年来注重防雷工作，设备维修率减少了10%以上，设备完好率达到了97.5%，给公司健康快速发展提供了可靠的保障。

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作者简介

钟亮（1973年8月—），男，汉族，浙江杭州人，2002年7月毕业于中央广播电视大学，计算机科学与技术专业。2000年就职于钱江水利开发股份有限公司，工程师，研究方向：供水企业自控及弱电系统。