上饶三清山金沙索道系统防雷工程设计

摘要：三清山金沙索道位于上饶三清山北山风景区，索道线路距离长，高差大，极易遭受雷击。通过对三清山金沙索道建设地点进行全面勘察，对该系统防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入和接地的工程进行了设计，并对该防雷工程的实施也做了简述；从多角度对该系统的综合防雷做出设计方案。

关键词：三清山索道；防雷工程；设计方案

1、引言：上饶是灾害性天气频发地区，冰雹、龙卷风、雷雨大风、暴雨等中小尺度的灾害性天气经常出现。三清山地形、地貌非常为复杂，气候湿润，雷电活动频繁，年平均雷暴日为80天，属多雷击地区。三清山金沙索道下站位于三清山东部金沙黄茅岗，上站位于“女神峰”东北侧斜距480米，低于“女神峰”164米的山坡处。索道线路水平距离2460.43米，高差889.5米。索道引进世界上最大的索道生产商之一的奥地利多贝玛亚公司制造的成套设备。鉴于以上原因，该区域防雷工程的规模较大，雷击风险指数高，参照雷电防护的有关规范，根据接闪、屏蔽、均压、分流、接地与布线的原则，对该区域提出以下整体性的防雷设计方案。

2、保护对象：乘坐索道游客、索道工作人员、索道设施、上下站房供配电系统、站房信号、控制系统等设施。

3、设计内容：（1）索道全线2460.43米所有索道设施的直击雷防护；（2）上下站房的直击雷防护；（3）上下站房配电系统、机房弱电设备、索道控制系统的防雷电感应、防雷电波侵入保护设计；（4）各防雷系统的共用接地设计；（5）本设计方案不包括对球状雷的防护设计。

4、设计依据：（1）《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000版）；（2）《架空索道工程技术规范》GBJl27-89；（3）《低压配电设计规范》GB50054-1995；（4）IEC61024-h 1990；建筑物防雷；（5）IEC/T$61312-I：1995雷电电磁脉冲的防护第一部份；（6）IEC/T$61312-2：1999雷电电磁脉冲的防护第二部份；（7）《建筑物防雷设施安装》99D501-1、99（03）D501-1；（8）等电位联结安装02D501-2；（9）防雷与接地装置D501-1～4；（10）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92；QD《电子计算机机房设计规范》GB50174-1993

5、技术方案

5.1 防护等级：由于索道所处区域年雷暴日数>80天，且使用性质的特殊性，按二类防雷等级进行防护。

5.2 直击雷防护：经勘测金沙索道全线钢索无任何直击雷防护措施，是索道遭受直击雷危害的隐患所在。上站房有直击雷防护措施，但须进一步完善；下站房直击雷防护措施良好。金沙索道最大跨度超360米，最高支架近33米，极易遭受直击雷危害。以避雷针、避雷网相结合对索道全线设施进行科学、经济、合理的直击雷防护。

5.2.1 下站房的直击雷防护：客运架空索道一般由索道线路、上站、下站三个部分组成。索道上站是整个索道中的制高点，一般均位于山顶附近，最容易遭受直接雷击上站建筑物防雷接地的处理，一般均采用站房屋面突出一定高度做防雷网，防雷网通过站房柱角施工预留的接地引下钢筋与站房周围的接地极相连，索道下站虽标高较低，相对于上站遭受雷击的可能性小，但为保险起见，下站建筑物的防雷接地采用和上站同样的做法。站房的防雷网应采用中12的镀热锌圆钢沿站房屋顶布设。

5.2.2 索道线路支架、钢索的直击雷防护：通过支架顶端，在索道全线路架设避雷钢线架设两根避雷钢线的方法。由于避雷钢线先感应到雷电，并可通过支架的接地装置直接导入接地体，因此，可以有效的保护线路钢索绳和信号及控制信号电缆，使其避免遭受直击雷危害。

5.3 感应雷及雷电波侵入防护：感应雷及雷电波侵入的防护为电源线路防护和信号线路防护，依据相关规范，其电源线路应采取多级雷电防护，信号线路至少应采取一级雷电防护才能达到雷电防护的要求。金沙索道的特殊性，其电源线路应采取四级雷电防护。

5.3.1 电源系统的防护：对于金沙索道电源线防护，首先，进入系统总配电房的电源进线，应采用金属铠装电缆埋地敷设，电缆铠装层的两端应良好接地；如果电缆没有铠装层，则应将电缆穿钢管埋地，钢管两端接地，埋地的长度应不小于15米。由总配电房至站房的配电箱应采用金属铠装电缆进行敷设。这样可以大大减少电源线感应过电压的可能性。其次，在电源线路上安装电源防雷器，是必不可少的防护措施。

5.4 等电位连接与接地：等电位连接是一个系统防雷工程的重要组成部分；整个金沙索道如果等电位连接做好，将会大大降低雷击灾害。

一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。特别是在强雷区，一个合理的接地系统能更快地泄放雷电流，降低残压，防止地电位反击事故，有效地降低雷害威胁。需要强调的是，采用任何防雷方法，都必须具有一个良好的接地系统，使雷电浪涌电流顺利地流入大地。否则，安装何种类型的防雷器件，都不能收到预期的效果。

5.4.1 索道上、下站房的防雷接地：但由于整个索道设备均通过钢丝绳连接为一体，因此，上、下站内设备的接地主要是通过驱动轮及迂回轮内镶嵌铜质衬块，然后经过设备钢筋混凝土基础内施工预留的接地装置引下钢筋与站房周围的接地极相连，将沿线路钢丝绳传进上、下站的雷电侵入波导入上、下站接地网中，上、下站房的直击雷接地与站内设备接地采用联合接地形式，其电阻值按相关规范规定应小于1欧姆。

6、小结

三清山金沙索道因为使用性质极其特殊的地理环境，索道造受雷击的概率非常大；故索道综合防雷的难度异常大，由于本人的水平有限，设计方案存在很大的缺陷望大家批评指正。另外索道运行过程中安全管理也十分重要，对防雷装置应经常检查维护，对接地电阻应定期复测，复测时间应根据当地的气候条件选择在雷雨季节到来前和土壤干燥电阻率较高的时候，如接地电阻增大，应查明原因，及时修复，切不可带隐患运营。在雷雨到来前，应停止运行，切断所有电源索道夜间停运时，也应切断所有电源，并将吊椅或吊厢开出站外，以保证钢丝绳通过驱动轮或迂回轮中镶嵌的铜质衬块良好接地。