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摘要 文章从石钟山的地理位置和性质出发，指出石钟山景区进行直击雷防护的必要性，采用独立避雷针和架空避雷网的保护方法，通过理论分析、计算，提出各对象需要采取的雷电防护措施。
关键词 石钟山；直击雷；防护措施；注意事项
中图分类号 TM863 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0092-02
1 概述
湖口县石钟山地处长江中下游，位于鄱阳湖与长江的交汇点，是典型的雷电多发区，据气象资料显示，湖口县年平均雷暴日数为48天。石钟山是我国著名旅游风景点，每年来自全国各地的游客达几百万之多，是一个人员密集的场所，为确保石钟山历史文物和游客人身安全，因此必须做好石钟山风景区雷电防护工作。
2 现场勘察情况
石钟山风景区的主要古建筑物有： 石钟亭、怀苏亭、江天一览亭、江湖西色亭、上谕亭、忠烈祠、长廊、画室、太平楼、天下奇音第一楼、另外还有石钟山门亭，卫生间等后期建设的建筑物。其分布情况如下图1所示。
图1 湖口石钟山景区分布图
石钟山风景区长约300米、宽约230米，所有建筑物、构筑物均无安装任何防雷设施，山上土壤稀少，大都是石头。
3 雷电防护措施
3.1 江天一览亭等3个独立观景亭的防护措施
江天一览亭等3个独立观景亭的外观均为四边菱形屋面，几何中心为尖顶，各观景亭屋面的外沿距离地面高均约3.2米，尖顶高约4米，亭宽约4米左右，为达到最好的防雷效果，本方案提出：在尖顶部位设计一支独立提前放电避雷针，针高出尖顶约20至30cm，如下图2所示。
图2 江天亭等3个独立观景亭避雷针、引下线、地网安装示意图
1）避雷针采用提前放电功能的优化避雷针，以扩大防直击雷的保护范围。
2）江天一览亭等3个独立观景亭避雷针的引下线沿亭左侧树干引下，与树干平行敷设的引下线段应做好绝缘处理，通过人行道时应敷设20mm厚的沥青层以防止雷电流产生的接触电压和跨步电压。引下线采用Φ8mm的热镀锌圆钢。
3）江天亭地网安装在亭旁、西色亭地网安装在忠烈祠左侧、上谕亭地网安装在亭右侧，考虑到亭旁泥土少，土壤层不足1米深，新建独立地网时，地网的接地体主要采用接地模块和40×4mm的热镀锌扁钢，新建地网沟的深度不小于50cm，新建独立地网如下图3所示。
图3 江天亭等3个独立观景亭避雷针的引下线、地网结构图
3.2 其它建筑物的防护措施
除江天一览亭、江湖西色亭和上谕亭外，还有长廊、忠烈祠、太平楼、天下第一奇音楼、画室等其它古建筑物，占地面积约8000m2，一方面这些古建筑物的层顶均已破旧，有的是油璃
，建筑物顶部无法安装（固定）避雷带、引下线等；另一方面，这些建筑物周围大部都是石头，泥土非常稀少，无法进行大规模地网施工，但为确保古建筑物和游客安全，根据《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94（2000版）中有关 “建筑物防雷的分类”和“滚球法”计算独立避雷针保护范围的规定：
石钟山风景区确定为第三类防雷。
根据计算公式
其中：h=25米 hr=60米 hx=6米
经过计算高25米独立避雷针在6米高度处的保护半径为22.58米，如下图4所示。
图4 “滚球法”计算独立避雷针保护范围
石钟山风景区的长廊、忠烈祠、太平楼、天下第一奇音楼、画室等其它古建筑物设计5支等高优化独立避雷针进行全保护，五支优化独立等高避雷针编号分别为1号、2号、3号、4号、5号，其布置图如下图5所示。
图5 五支优化独立等高避雷针的布置
本设计中在五支优化独立等高避雷针的23米高度处架设架空避雷线，连成一个空中避雷网（如上图5）。
3.3 避雷针的安装说明
图6 铁塔、避雷针、架空避雷线的安装图
5支独立避雷针均安装在三角铁塔顶部，三角铁塔均采用Φ16mm的热镀锌圆钢，铁塔基础深度为2米，为确保三角铁塔牢固，在15米高度处设置3条接线，成1200角固定安装。
架空避雷线采用Φ6mm的热镀锌钢绞线，热镀锌钢绞线与铁塔成电气连接，安装在铁塔的23米高度处。
三角形铁塔采用热镀锌圆制作，高23米。在其顶部安装优化避雷针，针高2米。铁塔基座采用钢筋混凝土制作成1100×1100×1100×2000mm的三角立柱，并预留好固定铁塔的螺杆。如下图6所示。
4 施工过程中注意事项
4.1 铁塔安装注意事项
在安装铁塔时，要求铁塔塔身全部采用热镀锌材料，其龙骨使用的圆钢应不小于16mm， 其它固定件所使用的圆钢应不小于12mm；龙骨间的焊接长度应不小于10mm；所有焊接点必须先做好防腐蚀处理；安装的铁塔必须竖直；每座铁塔至少设置一根引下线，且引下线应采用不小于8mm的圆钢；铁塔的接地电阻值≤30Ω。
4.2 地網施工注意事项
由于石钟山风景区地面土壤层非常浅，所有地网不设置垂直接地极，只安装水平接地极，水平接地极均采用热镀锌扁钢和接地模块。安装时应注意以下几点：
1）地网经过人行通道时应在接地极周围敷设20mm厚的沥青层，以防止雷电流引起的接触电压和跨步电压所造成的人身伤害。
2）水平接地极的深度应不小于50cm，如果因土质情况无法达到50cm时，可采用换土的方法确保深度不小于50cm；
3）所有焊接点的搭接长度不得小于材料直径的2倍，且必须做好防腐蚀、防锈处理。
4）地网的接地电阻值应≤30Ω。
4.3 引下线安装注意事项
由于本工程是在风景区内，游客人多，为防止游客触及雷电流引下线造成人身伤害，安装所有引下线时应注意以下几点：
1） 凡是人能够触及到的所有引下线必须做好绝缘保护措施，如加PVC套管或敷设20mm厚的沥青层等方法；
2）引下线是雷电流泄放的唯一通道，所以要求引下线的焊接长度必须大于120mm，并做好防止跨步电压措施；
3）所有焊接点必须做好防腐蚀、防锈处理。
5 结束语
本防护措施能够保证景区工作人员和游客的人身安全，为了使防雷设施充分发挥防护效果，每年雷雨季节来临之前，对防雷设施进行一次全面检测，发现问题应及时修复。
参考文献
[1]《建筑物防雷设计规范》，GB50057-94（2000版），
[2]苏邦礼，崔秉球，吴望平，苏宇燕，《雷电与避雷工程》，
关键词 石钟山；直击雷；防护措施；注意事项
中图分类号 TM863 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0092-02
1 概述
湖口县石钟山地处长江中下游，位于鄱阳湖与长江的交汇点，是典型的雷电多发区，据气象资料显示，湖口县年平均雷暴日数为48天。石钟山是我国著名旅游风景点，每年来自全国各地的游客达几百万之多，是一个人员密集的场所，为确保石钟山历史文物和游客人身安全，因此必须做好石钟山风景区雷电防护工作。
2 现场勘察情况
石钟山风景区的主要古建筑物有： 石钟亭、怀苏亭、江天一览亭、江湖西色亭、上谕亭、忠烈祠、长廊、画室、太平楼、天下奇音第一楼、另外还有石钟山门亭，卫生间等后期建设的建筑物。其分布情况如下图1所示。
图1 湖口石钟山景区分布图
石钟山风景区长约300米、宽约230米，所有建筑物、构筑物均无安装任何防雷设施，山上土壤稀少，大都是石头。
3 雷电防护措施
3.1 江天一览亭等3个独立观景亭的防护措施
江天一览亭等3个独立观景亭的外观均为四边菱形屋面，几何中心为尖顶，各观景亭屋面的外沿距离地面高均约3.2米，尖顶高约4米，亭宽约4米左右，为达到最好的防雷效果，本方案提出：在尖顶部位设计一支独立提前放电避雷针，针高出尖顶约20至30cm，如下图2所示。
图2 江天亭等3个独立观景亭避雷针、引下线、地网安装示意图
1）避雷针采用提前放电功能的优化避雷针，以扩大防直击雷的保护范围。
2）江天一览亭等3个独立观景亭避雷针的引下线沿亭左侧树干引下，与树干平行敷设的引下线段应做好绝缘处理，通过人行道时应敷设20mm厚的沥青层以防止雷电流产生的接触电压和跨步电压。引下线采用Φ8mm的热镀锌圆钢。
3）江天亭地网安装在亭旁、西色亭地网安装在忠烈祠左侧、上谕亭地网安装在亭右侧，考虑到亭旁泥土少，土壤层不足1米深，新建独立地网时，地网的接地体主要采用接地模块和40×4mm的热镀锌扁钢，新建地网沟的深度不小于50cm，新建独立地网如下图3所示。
图3 江天亭等3个独立观景亭避雷针的引下线、地网结构图
3.2 其它建筑物的防护措施
除江天一览亭、江湖西色亭和上谕亭外，还有长廊、忠烈祠、太平楼、天下第一奇音楼、画室等其它古建筑物，占地面积约8000m2，一方面这些古建筑物的层顶均已破旧，有的是油璃
，建筑物顶部无法安装（固定）避雷带、引下线等；另一方面，这些建筑物周围大部都是石头，泥土非常稀少，无法进行大规模地网施工，但为确保古建筑物和游客安全，根据《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94（2000版）中有关 “建筑物防雷的分类”和“滚球法”计算独立避雷针保护范围的规定：
石钟山风景区确定为第三类防雷。
根据计算公式
其中：h=25米 hr=60米 hx=6米
经过计算高25米独立避雷针在6米高度处的保护半径为22.58米，如下图4所示。
图4 “滚球法”计算独立避雷针保护范围
石钟山风景区的长廊、忠烈祠、太平楼、天下第一奇音楼、画室等其它古建筑物设计5支等高优化独立避雷针进行全保护，五支优化独立等高避雷针编号分别为1号、2号、3号、4号、5号，其布置图如下图5所示。
图5 五支优化独立等高避雷针的布置
本设计中在五支优化独立等高避雷针的23米高度处架设架空避雷线，连成一个空中避雷网（如上图5）。
3.3 避雷针的安装说明
图6 铁塔、避雷针、架空避雷线的安装图
5支独立避雷针均安装在三角铁塔顶部，三角铁塔均采用Φ16mm的热镀锌圆钢，铁塔基础深度为2米，为确保三角铁塔牢固，在15米高度处设置3条接线，成1200角固定安装。
架空避雷线采用Φ6mm的热镀锌钢绞线，热镀锌钢绞线与铁塔成电气连接，安装在铁塔的23米高度处。
三角形铁塔采用热镀锌圆制作，高23米。在其顶部安装优化避雷针，针高2米。铁塔基座采用钢筋混凝土制作成1100×1100×1100×2000mm的三角立柱，并预留好固定铁塔的螺杆。如下图6所示。
4 施工过程中注意事项
4.1 铁塔安装注意事项
在安装铁塔时，要求铁塔塔身全部采用热镀锌材料，其龙骨使用的圆钢应不小于16mm， 其它固定件所使用的圆钢应不小于12mm；龙骨间的焊接长度应不小于10mm；所有焊接点必须先做好防腐蚀处理；安装的铁塔必须竖直；每座铁塔至少设置一根引下线，且引下线应采用不小于8mm的圆钢；铁塔的接地电阻值≤30Ω。
4.2 地網施工注意事项
由于石钟山风景区地面土壤层非常浅，所有地网不设置垂直接地极，只安装水平接地极，水平接地极均采用热镀锌扁钢和接地模块。安装时应注意以下几点：
1）地网经过人行通道时应在接地极周围敷设20mm厚的沥青层，以防止雷电流引起的接触电压和跨步电压所造成的人身伤害。
2）水平接地极的深度应不小于50cm，如果因土质情况无法达到50cm时，可采用换土的方法确保深度不小于50cm；
3）所有焊接点的搭接长度不得小于材料直径的2倍，且必须做好防腐蚀、防锈处理。
4）地网的接地电阻值应≤30Ω。
4.3 引下线安装注意事项
由于本工程是在风景区内，游客人多，为防止游客触及雷电流引下线造成人身伤害，安装所有引下线时应注意以下几点：
1） 凡是人能够触及到的所有引下线必须做好绝缘保护措施，如加PVC套管或敷设20mm厚的沥青层等方法；
2）引下线是雷电流泄放的唯一通道，所以要求引下线的焊接长度必须大于120mm，并做好防止跨步电压措施；
3）所有焊接点必须做好防腐蚀、防锈处理。
5 结束语
本防护措施能够保证景区工作人员和游客的人身安全，为了使防雷设施充分发挥防护效果，每年雷雨季节来临之前，对防雷设施进行一次全面检测，发现问题应及时修复。
参考文献
[1]《建筑物防雷设计规范》，GB50057-94（2000版），
[2]苏邦礼，崔秉球，吴望平，苏宇燕，《雷电与避雷工程》，