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1、建筑工程设计娄底市污水处理厂防 雷工程设计 建筑工程设计娄底市污水处理厂防 雷工程设计 分类号：TM862 U D C：D10621-408-（2013） 0629-0 密 级：公 开 编 号：2009024066密 级：公 开 编 号：2009024066 成 都 信 息 工 程 学 院成 都 信 息 工 程 学 院 学 位 论 文学 位 论 文 娄底市污水处理厂综合防雷设计娄底市污水处理厂综合防雷设计 论 文 作 者 姓 名 ：论 文 作 者 姓 名 ：周陈栋仁周陈栋仁 申 请 学 位 专 业 ：申 请 学 位 专 业 ：雷电防护科学与技术雷电防护科学与技术 申 请 学 位 类 别 ：申
2、请 学 位 类 别 ：工学学士工学学士 指导教师姓名 （职称） ：指导教师姓名 （职称） ：牛海顺（高级工程师）牛海顺（高级工程师） 论 文 提 交 日 期 ：论 文 提 交 日 期 ：2013 年 06 月 14 日2013 年 06 月 14 日 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得成都信息工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。
3、签名： 日期： 2013 年 06 月 01 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解成都信息工程学院有关保留、使用学位 论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都信息工程学院可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 日期： 2013 年 06 月 01 日 I 娄底市污水处理厂综合防雷设计娄底市污水处理厂综合防雷设计 摘 要摘 要 随着城市规模不断扩大，人口不断增长，城市用水资源日益短缺，需要更加 环保有
4、效的治理。因此污水处理厂在水循环中起着核心作用。污水处理厂在降低 成本的同时，也要求整个系统的高效率运行，所以近年来大量电子测量设备以及 自动化控制设备也大量投入使用。然而与传统的工艺相比，电子系统对电涌的抵 抗能力很差。敏感电子设备很难在大的电流冲击下保持完好。再加上污水处理厂 一般都位于露天开阔地段，设备分布分散，就进一步增加由于雷电放电或者电磁 脉冲侵袭带来的风险。一旦设备损坏，对整个城市水循环造成停滞，则会有更严 重的后果。 为了有效地应对这种威胁、提高系统地可利用率，必须采取外部和内部的综 合防雷措施。因此本设计除了采取常规建筑的内部和外部防雷措施，用到了等电 位，SPD 等方法来加
5、强防止电磁脉冲以及地电位反击。 关键词：关键词：自动化控制，电磁脉冲，综合防雷，SPD，等电位 Lightning and Surge Protection for Sewage Plants in Loudi Lightning and Surge Protection for Sewage Plants in Loudi ABSTRACTABSTRACT With enlarging of the city and the growth of population , the lack of water resource is becoming a problem.So that wate
6、r running short require a more efficient treatment. Therefore ,sewage plants play a central role in the circle of water.Now there are considerable financial efforts for electronic measuring equipment and decentralized electronic control and automation systems .However ,the new electronic systems pro
7、vide a low resistance against transient surges. The structural conditions of the spacious open-air plants with wastewater treatment technology and spread measuring devices ,so it is highly probable to expect that if only the system failed, there were undefinable lost. In order to come up to the thre
8、at effectively and increase the availability of the systems,external and internal lightning protection must be provided. Keywords: Keywords: sewage plants, lightning protection, comprehensive protection III 目 录目 录 第一章 第一章 绪 论绪 论 .1 1.1 雷电危害性 .1 1.1.1 直击雷的危害 .2 1.1.2 闪电感应的危害 .2 1.1.3 闪电电涌的危害 .3 1.1.4
9、 雷击电磁脉冲的危害 .4 第二章第二章 污水处理厂综合设计思想污水处理厂综合设计思想 .6 2.1 雷暴日等级的划分 .6 2.2 雷电防护区划分 .6 2.3 雷击风险评估方法 .7 2.3.1 计算年预计雷击次数确定建筑物的防雷分类 .7 2.3.2 计算防雷装置的拦截效率确定电子信息系统雷电防护等级 .8 2.4 雷电保护的整体概念 .11 2.4.1 现代防雷技术系统 .11 2.4.2 外部防雷 .12 2.4.3 内部防雷 .12 第三章 第三章 娄底市污水处理厂防雷工程设计方案娄底市污水处理厂防雷工程设计方案 .14 3.1 概况 .14 3.2 娄底市污水处理厂雷击风险评估
10、.15 3.3 防雷设计依据 .16 3.4 娄底市污水处理厂具体防雷设计方案 .16 3.4.1 外部防雷设计 .16 3.4.2 内部防雷设计 .21 第四章 结 论第四章 结 论 .30 4.1 展 望 .30 4.2 总 结 .30 参考文献参考文献 .31 致 谢致 谢 .32 附 录附 录 .33 第一章 绪 论 1.1 雷电危害性 雷电是一种自然放电现象。由于雷电放电电压高、放电时间短，它的产生人 类目前无法控制。雷云的生成、移动、放电的整个过程伴随多种物理效应，如： 静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等，这些物理效应的共同作用，已严重 危害建筑物弱电设备的安全运行，甚至危及人
11、员的安全。雷电灾害严重性还表现 在波及面广。主要有两个方面的因素，首先积聚大量电荷的雷云有较大的活动范 围及其放电过程的辐射范围可覆盖达几十公里的范围，其次地面各种网络（电力、 通信等网络）的相互渗透、错综复杂。使雷电灾害的范围进一步扩大。 根据气象站的观测情况统计，娄底市年平均雷暴日为 50 天，排在全省地级市 第 3 位，是湖南省雷暴多发区域。据气象资料分析，每年的 5 月至 9 月是雷雨高 发季节，而从 7 月到 9 月是雷击事故的多发季节。虽然这段时期雷电频率较前几 年有所下降，但是雷电强度增大，容易造成灾害事故，如图 1-1 所示。 图 1-1 雷电危害示意图 实现雷电防护的基本原理是提供一个使雷电过压过电流及雷击电磁脉冲对地 泄放的合理途径，而不是任其随机的选择放电通道。其含义是控制雷击能量的泄 放与转换。从综合防护上讲一个完整的防雷系统应该包括三方面：直击雷的防护、 传导雷（雷电波侵入）防护、雷电电磁脉冲的防护，缺少任何一面都是不完善和 有潜在危险的。 1.1.1 直击雷的危害 1、雷电流的电效应 由安培定律可知两平行导体间作用力公式 （1-1） 由此可知，对于平行导线，此力足
