專利名稱：集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防雷裝置，尤其是一種用于集裝箱堆場的防雷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，集裝箱堆場輪胎吊油改電項(xiàng)目的成功實(shí)施，大大降低了輪胎吊的能耗，改善了輪胎吊的黑煙排放和噪聲問題。但是在雷雨季節(jié)，油改電系統(tǒng)遭雷擊的概率相對高，燈塔、高架滑觸線頂端雖已安裝相應(yīng)的直擊雷防護(hù)裝置，但這些直擊雷防護(hù)裝置還不夠完善，集裝箱堆場上的油改電系統(tǒng)安裝的防雷保護(hù)裝置也不夠完善，這使得整個(gè)油改電系統(tǒng)的安全性、可靠性降低了，影響了雷雨季節(jié)油改電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。為此，油改電系統(tǒng)防雷保護(hù)裝直的完菩可以解決雷電對油改電系統(tǒng)造成威脅的特 殊問題，提高系統(tǒng)的安全可靠性，降低油改電系統(tǒng)遭雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，對油改電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，提高完好率和使用率起到重要的作用。油改電系統(tǒng)防雷保護(hù)裝置可采用
(I)直接雷的防護(hù)
直擊雷是雷云與大地之間發(fā)生的雷電放電現(xiàn)象，當(dāng)雷云接近地面時(shí)，由于靜電感應(yīng)作用使地面感應(yīng)出異性電荷，兩者之間存在著巨大電場，由于雷云中的電荷分布不均勻且大地亦不平坦。使雷云與大地間的電場分布不均勻，一般地面凸起處電場較強(qiáng)。當(dāng)電場強(qiáng)度達(dá)到(25— 30kv/cm)時(shí)，就會(huì)發(fā)生雷云與大地凸起物間的放電。即發(fā)生直擊雷，由此伴隨而產(chǎn)生的電效應(yīng)、熱效應(yīng)或機(jī)械カ等一系列的破壞作用。油改電之前集裝箱堆場沒有專門的直接雷防護(hù)設(shè)備，只有在高桿燈塔上有ー些保護(hù)燈塔的避雷針，當(dāng)輪胎吊行駛在這些燈塔的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)可以防止直接雷的侵害，在其他區(qū)域作業(yè)時(shí)輪胎吊就沒有防直接雷的保護(hù)，但由于輪胎吊使用的是F— D系統(tǒng)，整個(gè)電控系統(tǒng)的大部分被屏蔽保護(hù)，遭雷擊損壞的情況很少發(fā)生。油改電之后，雖然在高架滑觸線的頂部位置架設(shè)了防止直接雷侵入的避雷索，但是油改電輪胎吊使用高空架設(shè)的滑觸線提供的市電電源，整改系統(tǒng)遭受雷電侵入的危險(xiǎn)性較之未油改電之前還是增加了。2009年油改電系統(tǒng)遭受二次雷擊，均有遭受直接雷損害的痕跡。而原有直接雷保護(hù)的方法是在一條線路的兩側(cè)，銅滑觸線的上方各安裝有一根避雷線，其設(shè)置的高度按國家防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)法之滾球法設(shè)計(jì)，以保護(hù)銅滑觸線不受直擊雷的影響。優(yōu)點(diǎn)投資低，施工簡單。避雷鋼索由ニ根9MM的多股鋼絞線加ー些懸掛張拉附件組成，設(shè)計(jì)、施工方式均按照電業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，與滑觸線同步施工，簡單方便。缺點(diǎn)由于避雷鋼索是按照電業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而電業(yè)架空線的線路較長，受到雷擊時(shí)雷擊點(diǎn)與需要保護(hù)對象之間的距離較長，雷電波在傳輸時(shí)能量衰減大，而油改電的線路與負(fù)載的距離近似于零距離，因此保護(hù)的可靠性只能達(dá)到80%的保護(hù)概率。(2)間接雷的防護(hù)
間接雷是由于雷電的感應(yīng)而使系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓，根據(jù)感應(yīng)情況不同又可分為兩類。a.靜電感應(yīng)過電壓當(dāng)雷云接近地面或?qū)Ь€時(shí)，將在地面或?qū)Ь€上感應(yīng)出大量的異性電荷，當(dāng)雷云存在吋，這些異性電荷受雷云電場的束縛，形成靜止電荷，當(dāng)雷云對地放電后，其電場消失，導(dǎo)線上原來受到束縛的異性電荷因失去電場束縛而變成自由電子。自由電子沿導(dǎo)線向兩側(cè)移動(dòng)，形成很高(可達(dá)500— 600kv)的電壓，從而使系統(tǒng)遭受過電壓。b.電磁感應(yīng)過電壓
當(dāng)雷電波被避雷索或避雷針引向大地時(shí)，將產(chǎn)生巨大的雷電電流，這ー雷電電流是迅速變化的高頻電流，而變化的雷電電流在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的變化磁場。這種磁場將在附近的金屬導(dǎo)體上(如電氣設(shè)備，輸電線路等)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓。輪胎吊由于受到雷擊的概率非常低，原設(shè)計(jì)沒有間接雷保護(hù)措施，油改電以后也沒有增加間接雷保護(hù)措施，這使得系統(tǒng)受到間接雷入侵的可能也加大了。由間接雷引起的系統(tǒng)過電壓，對油改電系統(tǒng)的危害非常大，尤其是會(huì)損壞系統(tǒng)的電子元器件。
目前，間接雷的防護(hù)措施
a.安裝電源類SPD，以及通訊網(wǎng)絡(luò)類SPD，SH)是用以防護(hù)電子電氣設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓的有效手段。b.等電位連接，IEC標(biāo)準(zhǔn)中指出等電位連接是間接雷防護(hù)的重要組成部分，其目的在于減少雷電流引起的電位差。由于油改電輪胎吊沒有現(xiàn)成的防雷規(guī)范可參考，因此間接雷保護(hù)只能參考建筑物的防雷規(guī)范。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，用于解決輪胎吊油改電后集裝箱堆場設(shè)備的直接雷防護(hù)和間接雷防護(hù)的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，包括直接雷保護(hù)裝置和間接雷防護(hù)裝置，直接雷保護(hù)裝置在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)的鐵塔頂端安裝預(yù)放電避雷針以及再次保護(hù)滑線免遭直接雷的避雷線，鉄塔和避雷線通過鉄塔體連接形成針、線防直接雷組合體；所述間接雷防護(hù)裝置滑線支撐鉄塔安裝ー級浪涌吸收器，電源進(jìn)線箱安裝ー級浪涌吸收器，在電氣房安裝ニ級浪涌吸收器。在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)鐵塔頂端安裝的預(yù)放電避雷針與需要保護(hù)的高架滑觸線之間的高度差為11米，保護(hù)半徑大于109米。避雷線一路通過供電系統(tǒng)鐵塔的直梯接地，另一路通過放電扁鐵接地。預(yù)放電避雷針為法國產(chǎn)PDA 31 X-60預(yù)放電避雷針。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)鐵塔頂端安裝法國產(chǎn)PDA π Χ-60預(yù)放電避雷針。與鉄塔上的避雷線連接，形成針、線防雷組合體。一旦有雷雨云在港區(qū)上空形成雷擊區(qū)吋，可迅速在避雷針的頂端形成放電現(xiàn)象，將雷電流泄放大地，從而保證港區(qū)上空安全可靠。油改電系統(tǒng)安裝的PDAjiX-60預(yù)放電避雷針與需要保護(hù)的高架滑觸線之間的有效高度有11米，保護(hù)半徑大于109米，完全符合設(shè)計(jì)要求。避雷線兩路可靠連接的扁鐵接地放電，一路利用現(xiàn)有的直梯，另新增一路放電扁鐵，減小了放電電阻。處理原避雷索的接地，達(dá)到可靠接地改善了原有避雷索的保護(hù)性能。
電源進(jìn)線箱安裝ー級浪涌吸收器，在電氣房安裝ニ級浪涌吸收器，當(dāng)系統(tǒng)受到雷擊時(shí)，一級浪涌吸收器可以將線路的殘壓控制在2. 5KV之內(nèi)、ニ級浪涌吸收器可以將線路的殘壓控制在1.6KV之內(nèi)。


圖I是本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意 圖2是避雷線通過兩路可靠連接的扁鐵接地放電的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1，2所示，一種集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，包括直接雷保護(hù)裝置和間接雷防護(hù)裝置，直接雷保護(hù)裝置在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)的鐵塔I頂端安裝預(yù)放電避 雷針2以及再次保護(hù)滑線免遭直接雷的避雷線3，鉄塔I和避雷線3通過鐵塔體連接形成針、線防直接雷組合體；所述間接雷防護(hù)裝置滑線支撐鉄塔9安裝ー級浪涌吸收器，電源進(jìn)線箱5安裝ー級浪涌吸收器，在電氣房6安裝ニ級浪涌吸收器。預(yù)放電避雷針為法國產(chǎn)PDA 31 X-60預(yù)放電避雷針。在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)鐵塔頂端安裝的PDA π X-60預(yù)放電避雷針2與需要保護(hù)的高架滑觸線4之間的高度差為11米，保護(hù)半徑大于109米。避雷線3 —路通過供電系統(tǒng)鐵塔的直梯8，另一路通過放電扁鐵7接地。PDA 31 X-60預(yù)放電避雷針的技術(shù)參數(shù)
逾雷針的有效高度I預(yù)放電時(shí)間|2 |3 |4 |5 IlO
Levell 保護(hù)半徑60 μ s31 47 63 79 80
Level2 保護(hù)半徑60 μ s39 58 78 97 99
Level3 保護(hù)半徑lgc^s[43[64[85[1071=109
PDA π X-60預(yù)放電避雷針技術(shù)指標(biāo)當(dāng)針尖高于被保護(hù)物4米時(shí)，其保護(hù)半徑就可以達(dá)
到85米。我們油改電高架滑觸線供電系統(tǒng)鐵塔之間的最大間距為150米，在72根油改電
高架滑觸線供電系統(tǒng)鐵塔上按照高于滑觸線4米高度安裝PDA π X-60預(yù)放電避雷針，就可
以對整個(gè)油改電系統(tǒng)直接雷防護(hù)進(jìn)行覆蓋，我們的油改電系統(tǒng)安裝的PDAjiX-60預(yù)放電避
雷針與需要保護(hù)的高架滑觸線之間的有效高度有11米，保護(hù)半徑大于109米，完全符合設(shè)
計(jì)要求。見附圖I。兩路可靠連接的扁鐵(40*4)接地放電，一路利用現(xiàn)有的直梯8，另新增一路放電扁鐵7，減小了放電電阻。處理原避雷索的接地，達(dá)到可靠接地改善了原有避雷索的保護(hù)性能。見附圖2。本發(fā)明采用的間接雷防護(hù)
間接雷是由于雷電的感應(yīng)而使系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓，根據(jù)感應(yīng)情況不同又可分為兩類。a.靜電感應(yīng)過電壓
當(dāng)雷云接近地面或?qū)Ь€時(shí)，將在地面或?qū)Ь€上感應(yīng)出大量的異性電荷，當(dāng)雷云存在吋，這些異性電荷受雷云電場的束縛，形成靜止電荷，當(dāng)雷云對地放電后，其電場消失，導(dǎo)線上原來受到束縛的異性電荷因失去電場束縛而變成自由電子。自由電子沿導(dǎo)線向兩側(cè)移動(dòng)，形成很高(可達(dá)500— 600kv)的電壓，從而使系統(tǒng)遭受過電壓。b.電磁感應(yīng)過電壓當(dāng)雷電波被避雷索或避雷針引向大地時(shí)，將產(chǎn)生巨大的雷電電流，這ー雷電電流是迅速變化的高頻電流，而變化的雷電電流在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的變化磁場。這種磁場將在附近的金屬導(dǎo)體上(如電氣設(shè)備，輸電線路等)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓。輪胎吊由于受到雷擊的概率非常低，原設(shè)計(jì)沒有間接雷保護(hù)措施，油改電以后也沒有增加間接雷保護(hù)措施，這使得系統(tǒng)受到間接雷入侵的可能也加大了。由間接雷引起的系統(tǒng)過電壓，對油改電系統(tǒng)的危害非常大，尤其是會(huì)損壞系統(tǒng)的電子元器件。間接雷的防護(hù)措施
C.安裝電源類SPD，以及通訊網(wǎng)絡(luò)類SPD，sro是用以防護(hù)電子電氣設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓的有效手段。
d.等電位連接，IEC標(biāo)準(zhǔn)中指出等電位連接是間接雷防護(hù)的重要組成部分，其目的在于減少雷電流引起的電位差。由于油改電輪胎吊沒有現(xiàn)成的防雷規(guī)范可參考，因此間接雷保護(hù)參考建筑物的防雷規(guī)范。在電源側(cè)安裝電源類sro的保護(hù)方式。浪涌吸收器又可以分為一級浪涌吸收器和ニ級浪涌吸收器，當(dāng)系統(tǒng)受到雷擊時(shí)，一級浪涌吸收器可以將線路的殘壓控制在2. 5KV之內(nèi)、ニ級浪涌吸收器可以將線路的殘壓控制在I. 6KV之內(nèi)，一級ニ級的保護(hù)需要大于10米的距離，我們輪胎吊的電源進(jìn)線箱至電氣房的距離符合條件。因此，采取的措施是在電源進(jìn)線箱安裝ー級浪涌吸收器，在電氣房安裝ニ級浪涌吸收器
權(quán)利要求
1.一種集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，包括直接雷保護(hù)裝置和間接雷防護(hù)裝置，其特征在于所述直接雷保護(hù)裝置在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)的鐵塔(I)頂端安裝預(yù)放電避雷針(2)以及再次保護(hù)滑線免遭直接雷的避雷線(3)，鉄塔(I)和避雷線(3)通過鐵塔體連接形成針、線防直接雷組合體；所述間接雷防護(hù)裝置滑線支撐鉄塔(9)安裝一級浪涌吸收器，電源進(jìn)線箱(5)安裝ー級浪涌吸收器，在電氣房(6)安裝ニ級浪涌吸收器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，其特征在于所述避雷線(3)一路通過供電系統(tǒng)鐵塔的直梯(8)接地，另一路通過放電扁鐵(7)接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，其特征在于所述在輪胎吊高架滑觸線供電系統(tǒng)鐵塔頂端安裝的預(yù)放電避雷針(2)與需要保護(hù)的高架滑觸線(4)之間的高度差為11米，保護(hù)半徑大于109米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)放電避雷針(2)為法國產(chǎn)PDA Ji X-60預(yù)放電避雷針。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集裝箱堆場設(shè)備設(shè)施防雷系統(tǒng)，包括直接雷保護(hù)裝置和間接雷防護(hù)裝置。直接雷保護(hù)裝置在鐵塔頂端安裝預(yù)放電避雷針以及再次保護(hù)滑線免遭直接雷的避雷線，鐵塔和避雷線通過鐵塔體連接形成針、線防直接雷組合體；間接雷防護(hù)裝置滑線支撐鐵塔安裝一級浪涌吸收器，電源進(jìn)線箱安裝一級浪涌吸收器，在電氣房安裝二級浪涌吸收器。本發(fā)明一旦有雷雨云在港區(qū)上空形成雷擊區(qū)時(shí)，可迅速在避雷針的頂端形成放電現(xiàn)象，將雷電流泄放大地，從而保證港區(qū)上空安全可靠。當(dāng)系統(tǒng)周圍受到雷擊時(shí)和預(yù)放電避雷時(shí)會(huì)在高架滑線上感應(yīng)瞬間雷電壓，一級浪涌吸收器可以將線路的殘壓控制在2.5kV之內(nèi)、二級浪涌吸收器可以將線路的殘壓控制在1.6kV之內(nèi)。
文檔編號H02G13/00GK102694360SQ20121019395
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者嚴(yán)俊, 程志超, 袁榮林, 趙華, 錢嵐, 陳斌 申請人:上海國際港務(wù)(集團(tuán))股份有限公司振東集裝箱碼頭分公司