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DOI：10.16660/jki.1674-098X.2018.09.086
①
鲁海洋 吴晓伟
(杭州天鸿通信工程有限公司 浙江杭州 311100)
摘 要：水库大坝防雷是个新课题。水库因其防洪、发电、灌溉、旅游等功能性需求，水库大坝往往具有占地面积广、地质地形条件复杂、电子电气设备分散、雷电环境恶劣的特点。随着水库旅游和库区自动化监测设备的普遍应用，水库大坝防雷涉及雷电环境下的人身安全和机电设备运行安全两方面。针对水 库大坝自身特点，应从防雷技术理论和工程实践两方面因地制宜地制定水库大坝的防雷保护方案。关键词：水库 大坝 防雷保护中图分类号：P429 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)03(c)-0086-02
①作者简介：鲁海洋(1980,5—)，男，汉族，河南周口人，本科，工程师，研究方向：防雷和电子兼容。智能自吸泵
港口湾水库位于安徽省宁国市西津河的上游，1998年开工建设，2002年10月竣工，是以防洪为主、兼顾发电、灌溉、供水及旅游等功能的大型水库，是安徽省重点建设项目。港口湾水库大坝自建成后，坝区内供配电设备、监测设备（位移、沉降、渗漏传感器）曾多次遭受雷击，给大坝的安全监测带来极大不便。随着旅游资源的开发，水库坝区游客逐年增多，雷雨天气下的人身安全是坝区的防雷重点之一。
1 港口湾水库雷电环境分析
1.1 地理环境
港口湾水库位于安徽省宁国市西津河的上游，港口湾水库坝体是钢筋砼面板堆石坝，大坝全长约257m，坝高
68m，坝顶宽7m。水库调洪库容4.09亿m 3
，调节库容3.97亿m 3，死库容1.35亿m 3。
水库大坝所处高丘地形，地质情况复杂。坝体周边地下岩性坚硬，地质条件复杂，地表主要是卵砾类土、粉细砂类土为主。其表层多为砂石土壤和回填砂石，下垫层多为回填砾石和自然岩石。采用四极法测试，水库大坝岸坡附近土壤电阻率高达2300Ω·m。1.2 雷击环境
坝区主要建（构）筑物有升压站、发电厂房、泄洪洞启闭机房、泄洪洞进口配电房、发电洞进口闸门启闭机房、发电洞进口配电房、备用放电机房、溢洪道闸门启闭机房、内部变形观测房、外部变形观测房等。坝顶上游侧有11根高杆路灯，11台分散的监控摄像机，水库溢洪道在大坝右侧，4个内部变形观测站房在坝体背水面中部上下分布，1个外部变形观测房位于大坝下游约400m外的左岸上坝道路处。坝区电气设备有监控系统和安全监测自动化系统，仪器数量多达百只，电缆总里程长达数公里，监测设备分散，分布范围广，部分设备处于局部制高点，坝区观测站基本暴露在野外开阔地带。
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2 港口湾水库雷击隐患分析
通过对水库坝区的实地勘察，依据《建筑物防雷设计美乳レフリーに反则技
规范》GB 50057-2010、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012等国家有关防雷规范
要求，港口湾水库的主要雷击隐患有：
(1)坝区建筑物没有完善的直击雷接闪装置，没有安全有效的雷电泄流通道。
(2)大坝观测房的线缆直接裸露于坝面上，没有可靠的屏蔽措施。
电子感应垃圾桶(3)各观测机房内的设备终端线路没有安装相应的电源、信号电涌保护器。
(4)坝区观测房、机房、配电房、办公楼机房内线路零乱，存在相互干扰。
(5)进出建筑物的线缆未采取防雷电波侵入措施。(6)坝区无有效的接地地网。
3 港口湾水库防雷措施
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3.1 大坝防雷接地
接地是大坝防雷的核心基础内容。设计沿着大坝上下游两侧围墙分别敷设一条接地连接带，将接地连接带两端及中间分3个点分别与新设接地装置及原有接地装置可靠连接，材料采用40mm×4mm热镀锌扁钢。将每根路灯杆各自采用40mm ×4mm热镀锌扁钢就近与接地连接带相连接。
然后从接地连接线上引出多条40mm×4mm热镀锌扁钢，分别引至内观测房、外观测房、配电房、发
电进水口闸门启闭机室、防洪进水口闸门启闭机室、溢洪闸控制室，供系统设备接地。
把坝区所有设备及建设物用镀锌扁钢相互连通组成一个等电位体系，即观测房、配电房、发电进水口闸门启闭机室、防洪进水口闸门启闭机室等设备接地相连接组成一个共用接地网。使其接地电阻值不大于4Ω。3.2 直击雷防护
从大坝区域的实际情况出发，对坝区的直击雷防护设计采用预放电避雷针接闪器的方式，进行区域直击雷重点防护。接闪器设置在坝区突出的启闭机房、配电房、路灯杆、外观测房等位置。接闪器采用40mm×4mm热镀锌扁钢作为专设引下线，引下线沿建筑对角设置2根，与接地连接带可靠连接。3.3 电源线路的防护
为保证大坝系统设备的用电安全，对坝区至的配电系统设计安装多级电涌保护器。第一级安装在坝区配电房的
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