(中交第四航务工程勘察设计院有限公司 广东省广州市 510230)
摘要：随着粮食储藏科学技术的发展和人民生活水平的提高，对粮食仓储管理提出了更高的要求，不仅要减少虫霉危害、降低储粮数量损失，还要防止粮食污染、保持储粮应有品质。
关键词：电气设计；粮库；
大规模的国家储备粮库建设工作，从理论和实践方面探讨了国家粮食储备仓库电气设计中应注意的问题。
一、关于粮情测控系统
粮食内部的温度是影响储粮安全的重要因素，粮情测控系统目前主要是一套监测储粮内部各位置温度的计算机监测系统，一般由主机、分机、通讯电缆及测温电缆组成。作为用于粮食行业的温度监测系统，它的一个显著特点是检测点多、分布广，一座粮库往往有成千上万个温度检测点，分布于整个库区的各个仓房中。粮情测控系统应具有大容量、快速巡检、远距离信号传输和抗干扰性能。测温元件有热电阻式、半导体式和数字芯片式，置于测温电缆内，测温电缆直接埋置在粮食中。测温传感器间距在5m左右，对平房仓在垂直方向可为2—3m，距仓壁、上、下粮面0．5m处均应设测温点。各分机与主机采用总线式或串行通讯方式连接。
二、关于防雷
粮食仓库大多是建在开阔地区或城市边远地区，雷电对粮食仓库的侵害时有发生。尤其是近些控制技术在安全储粮中的广泛应用，人员、设备和建筑物的安全日益受到雷害的威胁，防雷成为设计中的一个重要环节。雷电侵入粮库主要途径有：立筒库、浅圆仓等高大粮库建筑物引人的直击雷、感应雷；沿电力线路、粮情检测线路引入的直击雷、感应雷。在传统的防雷系统中，避雷针与暗装笼式防雷系统综合使用的方法，使建筑物对雷电流具有良好的导除、分流、等电位、屏蔽作用，基本上满足粮食仓库的防雷要求，是粮食仓库防雷的基本技术措施。实践证明：这种防雷方法对防止直击雷雷害、保护粮食仓库、保护人身和设备安全是有效的。但也应看到：随着微电子技术在安全储粮技术中的广泛应用，粮食仓库中的雷害事故又出现了新情况，发现了一些新问题。如：一些平房仓中测温设备遭雷击损坏；粮食立筒库的自动控制系统遭雷击而瘫痪。分析其原因主感应雷产生的电磁谐波，在粮食仓库内的微电子设备上引起高电压，而粮食仓库内的微电子设备的工作电压一般仅有几伏，工作电流为毫安级以下。粮食仓库的电力线路和检测、控制线路，以及庞大密集的金属管网都有可能引入感应雷，从而导致微电子设备损坏，系统受到干扰而无法正常工作。显然．粮食仓库的防雷设计旨在有效地减少和消除雷击造成的危害，保护人身和微电子设备的安全。
1.（1）平房仓：在1998年以前，平房仓由于装粮高度多在5m以下．除非当地有特殊要求外(如雷州半岛地区)，一般都不设置防雷系统。1998年250亿kg国家粮食储备仓库建设时，平房仓装粮高度达到6m，统一设计标准中要求设置防雷系统。其做法为：在屋顶装设避雷针、明(暗)装避雷带网，突出屋面的工艺设备、管道等金属构件与就近的避雷带相连。接地极通常利用建筑物的基础钢筋。(2)立筒库：因其装粮高度一般多在20—30m左右，工作塔高度一般多在40m以上，从20世纪70年代开始，我国粮食部门设计单位就在立筒库防雷设计中采用了暗装笼式防雷系统。虽然当时我国防雷设计标准中，尚未就此防雷方法做出明确规定，只是借鉴国外的技术，但从70年代在湛江粮食立筒库等工程中的应用实践来看是成功的。(3)浅圆仓：从20世纪90年代利用世界银行贷款改善中国粮食流通项目和1998年250亿kg国家粮食储备仓库项目中都建设了一批浅圆仓，其防雷系统基本上沿用了立筒库防雷系统的做法，只是规定引下线为延外仓壁明敷。2000年、2001年国家粮食储备仓库建设中，浅圆仓的防雷设计其引下线又改为利用仓壁内结构钢筋暗敷。显然，这是符合防雷设计标准的。
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2.仓形与防雷。粮食仓库从形式上分为以下几种：立筒仓、浅圆仓、平房仓、楼房仓、土堤仓及露天囤等；从建筑结构上分为以下几类：混凝土筒仓、砖仓、钢仓、拱板仓、折线屋架以及门式刚架等。粮食仓库防雷应充分利用建筑物的结构钢筋，但必须注意由于粮食仓库的仓型不同，其防雷系统做法也会不同。(1)立筒库由筒仓和工作塔两部分组成。筒仓由于装粮高度较高，对基础承载力要求也较高。一般基础埋得较深，其基础钢筋可视为理想的接地极；但应注意筒仓和工作塔的基础通常是分开设计的，中间留有沉降缝，防雷设计时应将这两块相邻基础用40×4扁钢搭接，扁钢长度应大于两块基础板的间距与两块相邻基础板间最大沉降量之和。接闪器一般为屋面避雷带，引下线为仓壁内结构钢筋。接地极为基础钢筋，应注意桩基的钢筋与承台钢筋之间的良好连接。(2)浅圆仓防雷做法基本与立筒库相同，但对于金属仓顶的浅圆仓，其仓顶可视为接闪器，对钢筋混凝土仓顶可利用仓顶钢护栏和屋面避雷带做接闪器。利用仓壁内结构钢筋做引下线，接地极利用基础钢筋。对于大直径浅圆仓，每个仓的基础及工作塔的基础都是相互独立的，应当注意各基础钢筋(接地极)问的跨接。同时还应注意仓顶设备、栈桥应与各仓的接闪器或结构钢筋做电气连接。(3)平房仓的高度相对于立筒库或浅圆仓要低的多，但由于其建筑做法和基础做法也较多，所以防雷设计不尽相同，但都应尽量利用建筑物自身的构件钢筋构成防雷系统。接地极的形式也多种多样，对条形基础，利用基础内钢筋做接地极，各(柱内)引下线与接地极相连接，同时利用地下和地上圈梁内钢筋与各引下线连接做均压带；对独立基础，一方面利用各独立基础的钢筋做接地极，一方面还要利用地下圈梁或混凝土基础内的钢筋将各接地极连接成一个整体。对各种形式的粮仓，电气系统的等电位连接也很重要，允许电气工作接地、保护接地和防雷接地共用同一接地极，电气管线、设备外壳及水暖管线等均应与防雷系统就近跨接做等电位连接。对于精密设备的电源应有过电压或过电流保护。
3.防雷电波侵入措施，由于建筑物内的微电子设备对雷电电磁脉冲(LEMP)
极为敏感, 因此室内的各种电气电子系统、信号传输系统,特别是与外部有紧密联系的播出传输系统, 作周密的补充保护。供电系统防雷: 对供电系统进行保护, 以抑制由于电子开关动作、二次雷击感应而产生的瞬态高压。防护, 是把“允许通过”的电压抑制到一个低于电子设备敏感的水平之下。
三、关于接地
粮库供电系统一般选用TN—C—S系统，变配电间至各主要用电点主干电缆选用四芯电缆(相线和中性线)接入各建筑、构筑物的总配，由总配电箱采用五芯(相线、中性线和保护线)电缆接各粮仓分配电箱，供用电设备使用。电气系统在变配电间处接地，接地电阻不大于 4Ω。在各建筑物的主配电箱处应重复接地，接地电阻不大于10Ω。重复接地一般与防雷接地共用接地体(大多为建筑物基础钢籁)，当系统的接地电阻达不到要求时，应增加人工接地体。
四、关于自动控制
立筒库、浅圆仓的控制对象为一组组合灵活多变的开关量群，其工艺作业的特点是连续作业，但每次作业时间间隔长。粮库的自动控制系统设计应充分了解粮库的作业特点，力求准确、易操作。注意采用先进、可靠、性能价格比高的技术设备，还应注意到基层粮库技术水平低、地域分散的现状。在城市、港口和码头的粮库，其自动化程度应高一些，确保粮食流通的高效、准确。粮食仓库电气设计中的几个主要方面，具体设计时还应当结合项目的地域、生产方式等特点。这几年国家大规模建设国家粮食储备库,从而使一大批技术力量雄厚的外行业设计院所涉足粮食行业，这无疑对促进粮食行业设计水平大有益处；也促进粮食(仓库)行业的技术进步；同时也要求承担设计单位对粮食仓库作更深入的研究。由于近年新材料新技术层出不穷，计算机和自动化技术也从各个方面渗透进粮库的设计和建设中.
参考文献：
[1]张莉.粮食仓储管理的现状及对策分析.2015.
[2]李梅，浅谈粮食储备仓库电气设计中的几个问题.2015.
[3]刘明芳，探讨粮食储备仓库电气设计中的几个问题，2016.
论文作者:李峰,柯喆
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/11
标签：防雷论文; 粮食论文; 仓库论文; 钢筋论文; 基础论文; 粮库论文; 测温论文; 《电力设备》2017年第35期论文;