高大型电动游乐设备的防雷技术研究与应用

摘要：现代社会的不断发展是人们对游乐设备提出了更高的要求，在此过程中，出现了一定量的高大型电动游乐设备，在具体运行过程中，需要进一步重视防雷技术员应用。本文先分析高大型游乐设备特点及其雷电风险评估必要性，然后进一步分析主体建筑防雷和室外人员密集区防雷，最后综合探究具体防雷措施，分别从直击雷，侧击雷，雷电磁脉冲，接地系统四个方面展开具体论述，希望能够对游乐场安全性进行更高程度的保障。

关键词：高大型;电动游乐设备;防雷技术

引言：

在我国城市化发展过程中，游乐场也得到了很大程度的发展，其中存在大量电动游乐设备，对于高大型游乐设备而言，受到雷击的概率普遍较高，需要对其加强重视，采取科学有效的防雷技术，对相关人员生命财产安全进行更高程度的保障。为了进一明明确对相关游乐设备如何采取更为有效的防雷技术，特此展开本次研究，希望能够有效提升我国游乐场建设所带来的经济效益和社会效益。

一、高大型游乐设备

（一）设备特点

在游乐园内通常集中设置了大量的游乐设备，心中不可避免存在摩天轮，太空梭，过山车等高大型电动设备，甚至有些游乐设备高度超过60米，虽然游乐设备形态和游戏功能普遍存在着一定的差异性，但是都具有以下特点[1]。其一，大多数设备主体均为金属结构，其二，在驱动设备时普遍为电力液压驱动，电力空压驱动或电力驱动。其三，均由计算机进行控制，设备内部存在一定量的电子传感器，包括位置传感器，压力传感器以及数字传感器等。其四，参与游戏的人员较为密集，在进行游戏过程中需要金属设备直接接触，其五，在游乐设备提起场地具有通信，广播，闭路电视监控等信息系统的科学配置，对其进行现场管理。基于以上特点，为了对人员和设备安全进行更高程度的保障，相关工作人员必须科学保障其接地措施和防雷。

（二）雷击风险评估必要性

在进行雷电风险评估时，需要基于项目环境内雷电活动灾害特征和时空分布进行深入分析，同时还需要与现场情况进行有效结合，科学计算雷电危害范围，财产损失程度，人员伤亡等多综合风险，进而为项目建设提出合理建议，确保项目防雷措施，防雷级别，项目选址，功能划分以及事故应急方案确定的科学性，在部分具有裸露金属的位置，为了进一步，避免游客跨步或接触电压造成人身伤害，需要及时采取防护措施，保障人员生命财产安全。

二、主题建筑防雷

通常情况下，选择使用明敷接闪器能够确保接闪灵敏和方便维护，对于游乐场内的主题建筑，大多具有特殊的外部形状，对于建筑外观需求也普遍较高，只有在建筑设计师和业主同意之后才可以具体实施明敷接闪器。虽然对接闪器进行暗敷不会对其外观造成影响，但是依旧存在一定的缺陷，会在一定程度内降低接闪器灵敏度，导致在受到雷击时容易出现击落现象，造成二次事故，无法对屋檐，屋角等位置进行全面保护，从而使施工质量无法得到有效保障。通过进行多次研究，发现两种设计方案。其一，使用金属压顶作为屋顶女儿墙，将女儿墙顶完全包裹，选择该种方法，不仅能够进一步确保建筑美观性，同时还可以将其在一定程度内作为接闪器。其二。如果无法对建筑进行金属压顶，可以选择在女儿墙内侧进行避雷短暂的科学安装，同时贴敷连接避雷带。

三、室外人员密集区防雷

首先可以进行预防电避雷针的科学设置，该设置能够基于大气电场的改变不断吸收能量，在储存一定量的能量时，会在避雷针尖上实现放电，从而使其尖端部位周边空气实现一定程度的离子化，在避雷针上方形成雷电，实现人工向上，相对于自然向上的雷电而言，能够与雷电实现更早的接触，进一步形成放电通道，确保雷雨云能够更好的利用避雷针实现放电，从而使避雷针具有更大的保护范围。与此同时，游乐场运营商还需要在一定程度内采取措施，如出现雷雨大风等极端天气条件时，需要将游乐园关闭，如果游客已经进入游乐场，则需要引导其进入建筑内，对于未入园游客，也需要进行一定程度的安抚，可以发放有关凭证，使其选择改日免费进行游览。除此之外，还需要在游乐园内进行雷电预警系统的科学设置。

四、游乐设备具体防雷措施

（一）防直击雷

对于高度超过15米的钢丝绳，滑索站和游乐设施需要进行避雷装置的科学安装，同时还需要却避雷装置所具有的建立电阻不能大于10Ω，通常选择扁钢或圆钢作为引下线，其中圆钢直径不能低于8毫米，扁钢截面宽度需要始终超过48毫米，厚度需要达到4毫米以上。在设置引下线时，还可以在一定程度内应，用设备金属结构架，其厚度和截面宽度需要确保不能低于上述需求。在连接分段机械的位置，需要进行电气连接的科学设置。在设置地下现实，还需要在距离地面0.3到1.5米之间进行连接板和断接卡的科学设置，同时设定明显标准，在进行避雷装置设置过程中，需要确保接地电阻不能超过30Ω。

（二）防侧击雷

相关规范要求在平均雷暴超过15d/a的相关区域内，需要对高度超过15米的水塔，烟囱等独立建筑物进行一定程度的防雷设置。在高度超过15米的钢丝绳，滑索站和游乐设施还需要进行避雷装置的科学设置，如果高度达到60米以上，還需要确保避雷装置能够进一步预防侧向雷击。但是在游乐设施超过60米，还需要对其抗风等自然因素充分考虑，通常均为钢结构建筑，可以利用金属结构当作引下线与接闪器，保证钢结构架能够最大程度实现接地。

（三）防雷电磁脉冲

在选择使用低压电缆进行供电作业，需要保障电缆进户端金属线槽和金属外皮接地，同时还需要和防雷接地装置进行有效连接。选择使用低压架空线进行供电作业时，需要在其进户端进行避雷器的合理安装，同时确保可靠接地，接近金属不能超过10Ω。为了避免在雷击瞬间所产生的电磁脉冲干扰设备系统，需要综合考虑游乐场数据采集系统，控制系统，消防系统和视频监控。在机电设备，电源配电箱内需要进行SPD的科学设置，严格基于国家相关标准设定保护等级，同时还需要对弱电控制系统进行SPD信号的科学设置。

（四）设置接地系统

对于电动游乐设备而言，需要选择使用TN-S系统实现低压配电接地，需要确保在所有插座回路进行接地线的科学设置，同时对其剩余电流设置保护开关。在电气设备内，对于正常情况下，不带电的金属保护层，金属管槽和金属外壳需要确保和电源线地线实现可靠连接，在保护低压配电系统时，需要确保接地电阻始终电阻超过10Ω。如果有条件，还需要进行联合接地系统的科学设置。变压器中性点设备，电器保护接地，防雷接地，工作接地等电位连接接力，设备控制系统需要确保与电子设备功能选择使用同一接地体，保障电阻不能高于1Ω。确保游客等候区的接地装置与钢护栏实现一体连接，确保场地等电位接地网的完整性，对于竖向敷设的各种金属物件与金属管道，需要在其顶端或底部有效连接防雷装置，确保连接可靠性。

五、结束语

在现代人生活压力不断加大过程中，游乐场是人们释放压力的一个重要环境，在该环境内不可避免会出现一定量的大型游乐设施。对于该类设施而言，通常很容易受到雷电威胁，相关工作人人需要对其进行科学分析，传播雷击灾害，确保不会对相关人员生命财产造成危险，对游乐场安全性进行更高程度的保障，使其更好的满足现代人日常生活需求和心理建设需求，在一定程度内丰富城市居民日常生活，为国家经济建设的有效发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]郭玉娇.我国游乐设备电气维护技术的创新与应用[J].民营科技，2017（5）：55-55.

作者简介：肖修明（1979.11-）男，汉，广东南雄，专科，研究方向：大小型游乐设备的机械设计及开发工作。

（作者单位：中山市金龙游乐设备有限公司）