中山市气象局 广东中山 528400
摘要:根据快速公交站台电子设备的基本情况及构造,计算雷击时,引下线分流对电子设备产生的磁场影响,并分析了防止损坏所需的条件,最后提出保护方法,为快速公交站的防雷安全提出了有效的技术要求,具有实际应用价值。
关键词:防雷技术;磁屏蔽
引言
乘坐快速公交舒适、快捷、便宜等优点,使其成为人们出行的主要方式之一。快速公交站台中设有许多精密电子设备指挥、控制站台的运行,并为市民提供途径站点的公交线路的车辆运行信息,其防雷安全十分重要。本文介绍了快速公交站台的基本构造,计算了当雷电直接击于站台时,引下线分流对其电子设备产生的磁场影响,进而分析了防止电子设备因雷电磁场影响造成损坏所需的屏蔽效能,最后提出防护措施。
1.快速公交站台基本情况及构造
中山快速公交示范线共设有12个站台,本文以中山利和广场站站台为例,该站台长54.6米,宽4.7米,高4.6米,等效面积0.007 ,所在地中山年平均雷暴日数84.5,年预计雷击次数为0.06次/a,属于第三类防雷建筑物。该建筑的结构形式是钢结构,利用钢结构顶棚作为接闪器,利用钢结构柱作为引下线,设有引下线14条,分布如下图1所示,接地极为建筑物基础底梁上的上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接及与桩基内钢筋焊接形成的基础接地网。
图1:引下线分布图
4.电磁效能计算
磁场屏蔽效果与屏蔽材料的相对电导率、相对磁导率、厚度以及雷电流距离屏蔽体的距离等有关。现阶段市场上有着许多高磁导率材料,可产生非常强的屏蔽效果,考虑到材料的屏蔽效能、结构、耐腐蚀性和价格等方面因素,还是将金属材料作为首选。
4.1金属平板的屏蔽效能计算
如图3所示,当干扰电磁波入射金属板时,将有一部分被反射回空气中,形成反射波,这部分的损耗称为反射损耗,用R表示;投射进金属板内的电磁波,在板内继续传播时,还会衰减,该衰减损耗称为吸收损耗,用A表示。经过吸收损耗后,剩余的电磁波继续在金属板内两个边界之间多次来回反射,这部分反射损耗叫做多次反射损耗,用B表示。
图3电磁屏蔽原理示意图
5.防护措施
(1)应按第三类防雷建筑物的防护要求,对快速公交站台做好防直击雷措施;
(2)按防护要求,采取分级保护、逐级泄流的原则,安装合适的电涌保护器(SPD);
(3)应采用共用接地系统,做好等电位连接;
(4)经上述计算可知,可用铜、铝或不小于1mm厚的钢板制成屏蔽体,对站台中的电子设备进行电磁屏蔽,同时与站台等电位连接。
6.结语
随着科技的发展,电子设备范围的普及、数量的猛增、电路精密度的提升,都对雷电防护技术提出了更高的要求。本文介绍了中山快速公交站台的基本构造,计算了当站台遭遇雷击时,站台内电子设备将遭受的磁场干扰强度,分析了对其进行电磁屏蔽所需的效能、屏蔽材料,最后提出了对站台电子设备进行雷电防护的措施。
参考文献:
[1]电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验:GB/T 17626.9-2011[S],2011.
[2]建筑物防雷设计规范:GB 50057-2010[S],2010.
[3]建筑物防雷装置检测技术规范:GB/T 21431-2015[S],2015.
[4]杨克俊编著.电磁兼容原理与设计技术[M].人民邮电出版社,2011.
[5]龙奕,胡皓全,赵家升,等.电磁屏蔽效能分析与实例计算[C].//第17届全国电磁兼容学术会议.电子科技大学,2007:61-66.
论文作者:韩艳玲,谢宝永,刘仲达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签:站台论文; 屏蔽论文; 电子设备论文; 防雷论文; 公交论文; 快速论文; 磁场论文; 《基层建设》2018年第24期论文;