雷电是一种灾害性大气放电现象，造成雷电灾害的主要原因包括直击雷、雷电感应和雷电波侵入，其中破坏性最严重的就是直击雷。直击雷，简单地说就是雷云与大地上某一点之间发生的迅猛的放电现象，它会造成建筑物毁坏、人畜伤亡、电力和通信线路中断、油库爆炸和诱发森林大火等。露天棉垛堆放在室外，一般都在空旷地带，且棉垛堆放较高，属于孤立的构筑物，极易遭遇雷电引燃，造成较大的损失。因此，需要对其进行综合防雷设计，以避免或减少雷电灾害。 1现场勘查及需求分析
该露天棉花堆放场地位于菏泽市东南某乡镇，分为2个区域，根据方向位置，分别为南侧、北侧2个区域。南侧露天堆放区东西长172m ，南北宽40m ，棉花垛高6m 。北侧露天堆放区东西长172m ，南北宽51m ，棉花垛高6m 。棉花露天堆放区域原已经安装了4支普通避雷针作为直击雷防护 措施，但据现场勘查，避雷针的位置和高度均达不到完全防护堆放场地的要求[1-2]。2设计方案
根据《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—2010)附录一计算建(构)筑物年预计雷击次数。
N=kNgAe
式中:N —建筑物预计雷击次数(次/年);k —校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2，金属屋面的砖木结构建筑物取1.7，位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物以及特别潮湿的建筑物取1.5;Ng —建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km 2·年)];Ae —与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km 2)。
2.1.1校正系数k 值。根据菏泽棉花存储仓库所处地理位置,k 值取1。
2.1.2建筑物所处地雷击大地的年均密度Ng 。计算公式具体如下:
Ng =0.1Td
式中:Td —年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定(d/年)。
2.1.3建筑物等效面积Ae 。建筑物等效面积Ae 应为其实际平面积向外扩大后的面积。
Ae =0.028km 2
2.1.4建筑物年预计雷击次数计算。由计算可知，该棉花露天堆放场年预计雷击次数为0.065次/年。2.2接闪器的设计
根据《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—2010)第4.5.5条：粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场，宜采取防直击雷措施。当其年计算雷击次数大于或等于0.06时，宜采取独立避雷针和架空避雷线防直击雷，独立避雷针和架空避雷线保护范围的滚球半径h r 可取100m 。结合露天仓库实际勘察情况，本次设计以架空避雷线、避雷针为主要防护手段。露天堆放场地设计东西方向架设避雷线。
道口报警器当避雷线的高度h <2h r 时:h r =h (2h r -h )√-h x (2h y -h )√其中,h r 为避雷线在x -x ′平面上的保护宽度;h r 是滚球
半径，在本工程中h r =100m ;h x 为被保护物的高度，在本工程
中h x =6m 。
根据计算结果，采用在东西方向架设避雷线进行直击
雷防护，其中南侧区域需架设1根避雷线，避雷铁塔2座，避雷铁塔高度为20m ，两铁塔东西间距178m ；北侧区域需架设1根避雷线，避雷铁塔2座，避雷铁塔高度为24m ，两铁塔东西间距178m 。
kv7
避雷线拉张时，应计及避雷线拉张时的弧垂的影响。本方案中，避雷线的弧垂按4m 计算，材料选用35mm 2钢绞线，避雷线的牵拉方向均为东西方向。
由于棉花堆场面积较大，年预计雷击次数较高，且场地堆放有大量的易燃物品，若遭受雷击将造成严重后果。为了降低雷击风险，延长雷电流的放电时间，减弱雷电流的泄放强度，降低雷电流的陡度，提高对直击雷的拦截效率，在4座避雷铁塔顶端各加装1支优化避雷针，避雷针采用热镀
锌避雷铁塔作为支架，避雷针针体采用优化避雷针[3]。2.3引下线的设计
直击雷防护以避雷针(带、网)、引下线、接地装置为主。引下线对分流效果有直接影响，引下线的粗细和数量直接影响分流效果。引下线数量多，截面积大，那么每根引下线单位面积上通过的雷电流就小，其感应范围就小。在此直击雷防护设计中，铁塔、热镀锌钢均是良好的引下线，可以直接利用铁塔作为引下线。 (下转第209页)
摘要分析了雷电对棉花堆放仓库的危害，确定了年预计雷击次数及滚球半径，从接闪杆、引下线、接地装置等方面对棉花堆放仓库进行了直击雷防护设计。
关键词棉花堆放；仓库；直击雷；防护设计；山东菏泽中图分类号TU895文献标识码A 文章编号1007-5739(2016)22-0205-01
菏泽市露天棉花堆放仓库直击雷防护设计
程萌1何荣杰2
(1山东省巨野县气象局，山东巨野274900;2鱼台县气象局)
作者简介
程萌(1982-)，男，山东菏泽人，硕士，工程师，从事雷电防
御及气象服务工作。
收稿日期2016-10-09
资源与环境科学
现代农业科技2016年第22期205
. All Rights Reserved.
(上接第207页)
0.949的拟合系数，接近训练、验证数据。该方法有较高的拟合精度和较高的泛化能力。4参考文献宁波溲疏
[1]时冬头，许祥，陈贤明.中华绒螯蟹成蟹生长与主要气象因素的关系[J].江苏农业科学,2013,41(4):226-228.
[2]时冬头.成蟹养殖生长与主要气象要素关系的研究[C]//中国气象学
会.S10气象与现代农业发展.中国气象学会,2012:7.
[3]贾宁华.函数型线性回归模型若干问题研究[D].合肥：合肥工业大学,2012.
[4]刘鹏飞.基于神经网络的数据统计研究[D].西安：西安科技大学,2012.
[5]辜晓青，江国振.河蟹养殖生态、气象影响因子观测研究[J].江西农业学报,2015(4):88-93.
[6]辜晓青，江国振，田俊，等.中华绒螯蟹养殖生态气象试验研究[J].上海海洋大学学报,2013(1):54-59.
(上接第205页)
2.4接地装置的设计
诸种雷害中，对直击雷的防护措施包含接闪针、带、网、引下线和接地地网的敷设，而对雷电感应的
防护主要包含浪涌保护器的设置、屏蔽、等电位连接、合理布线以及共用接地装置，由此可见，接地地网的设置是防雷工作中一个最重要的环节，接地地网的好坏直接关系到防雷工程的实际防护效果，良好的接地是防雷成功的重要保证之一[4]。
对于堆场区的直击雷防护措施，共需要架设4座避雷铁塔，铁塔顶端加装优化避雷针，每一支避雷针，根据规范要求，其接地电阻要求不大于10.0Ω。每座避雷铁塔，如果仅利用其基础及预埋件做接地无法达到规范要求，应当增加人工接地极。人工接地极在土壤中的埋设深度要求不得小于0.5m ，所有独立接地地网均应离开被保护物及其有联系的管道、线缆等金属物3m 的安全距离。接地地网的制作材料，垂直接地体要求使用2.5m 长、50mm×50mm×5mm 的热镀锌角钢，水平接地体要求使用40mm×4mm 的热镀锌扁钢，且焊接时要求搭接长度为扁钢宽度的2倍，不少于3面施焊。人工接地极应与铁塔基础内钢筋可靠焊接，且焊接应不少于2处，所有焊接处均应作防腐处理。3结语
防雷工程是一项系统工程，它涉及多方面，需采取全面的防护措施。对直击雷的防护，主要采取的措施是接闪针、带、网、引下线和接地地网，其目的就是将雷电吸引过来泄放入地，各项设施相辅相成，缺一不可。根据防护对象的重要性、遭雷击的可能性及可能导致的后果，在详细勘察现场基础上设计综合方案，力求将雷电可能造成的损害降到最低。
4参考文献
[1]和伟，刘洪建，徐八林，等.建筑的雷击选择性分析及直击雷防护[J].云南师范大学学报(自然科学版),2011(2):9-11.
氧化挂具
[2]刘俊.高层建筑直击雷防护设计应用探讨[J].工程建设与设计,2011(4):122-125.
[3]马金福，冯志伟，汝洪博，等.雷达天线罩直击雷防护计算方法探讨[J].建筑电气,2013(6):55-59.
[4]孙顺泉，庞华基，黄树华，等.大型垃圾填埋场直击雷防护工程设计[J].山东气象,2014(1):31-34.[3]孙继松，陶祖钰.强对流天气分析与预报中的若干基本问题[J].气象,2012(2):164-173.
[4]俞小鼎，周小刚，王秀明.雷暴与强对流临近天气预报技术进展[J].气象学报,2012(3):311-337.
[5]曹治强，王新.与强对流相联系的云系特征和天气背景[J].应用气象学报,2013(3):365-372.
[6]罗树如，支树林，俞炳.强对流天气雷电参数和雷达回波特征个例分析[J].气象科技,2005(3):222-226.
注:a 为2015年7月4日700~850hPa 平均湿度;b 为2014年6月26日700~850hPa 平均湿度;c 为2015年7月4日500~600hPa 平均湿度;
d 为2014年6月26日500~600hPa 平均湿度。
导演椅
48°N 40°N 42°N 44°N 46°N 38°N 48°N 40°N 42°N 44°N 46°N 38°N 48°N 40°N 42°N 44°N 46°N 38°N
48°N 40°N 42°N 44°N 46°N 38°N
a
b
d
c 图12次强对流天气发生前700~850hPa 和500~600hPa 平均湿度
赵振宇等:2015年7月与2014年6月阜新市2次强对流天气对比分析
209组件回收
. All Rights Reserved.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议