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在桥梁上有路灯、高空障碍灯、桥柱桥涵灯、主塔、监控设施等重要设备,这些设施的正常运行涉及到桥梁的安全,故桥梁设施的防雷涉及到的内容比较一般民用防雷更多,也更重要。
桥梁设施的防雷主要防上述三种雷击,即直击雷、雷电感应和雷电波侵入的防护三大部分。防雷设施缺少这三大部分的某一部分的防护,就叫做防雷能力缺失或不足。桥梁防雷能力缺失或不足的危害主要表现在:
一是直击雷防护设施不完善,则易损坏桥梁本身,损坏桥梁内部的电气设备安全构成威胁;
二是具有直击雷防护设施而雷电感应防护设施不完善时,当雷电击中桥梁本身或或设施的时候,桥梁的设备线路会产生雷电浪涌(雷电感应)而损坏设备;
三是当缺少雷电波侵入防护设施时,雷电沿着架空电力、电缆线和金属管线进入桥梁内而发生雷击事故。因此,雷电防护是现代安全生产重要部分,系统防雷更是现代桥梁养护不可缺少的一部分。
防雷必须采取综合防护的措施,即在防护直击雷的同时,必须加强感应雷及浪涌的防护措施。综合防雷工程包含:桥梁直击雷防护、感应雷、雷电浪涌过电压防护(含电源、信号)、接地系统建设。
防雷措施
避雷针安装:避雷针应安装在大桥的桥塔、桥墩等高耸部位的顶部,且要确保避雷针针尖高出大桥结构最高点至少0.5-1米。
接地系统设计:接地体可以选择镀锌钢管、镀铜钢棒等材料,其长度一般不小于2.5米。接地装置安装完成后,需测量接地电阻,一般要求接地电阻值不大于10欧姆。
等电位连接:桥梁的金属构件应与防雷装置可靠连接,以实现等电位连接。
防雷技术规范
国家标准与地方规范:如《桥梁防雷技术规范》GB/T31067-2014和《大型桥梁防雷设计规范》QXT 330-2016等,这些规范为防雷设计提供了详细的技术指导。
防直击雷措施:在桥塔顶部安装避雷针和避雷网(带),并在索塔顶部设置水平均压带。
防侧击雷措施:利用钢梁、斜拉索、护栏、接地引下线连成等电位体,作自然的接闪器,将桥面所有金属构件可靠接地。
实施案例
重庆李家沱长江大桥:该项目通过安装预防直击雷的避雷设备,成功提升了大桥的防雷能力,并保障了大桥在雷电天气下的安全运行。
黄河特大桥:该桥按第二类防雷建筑物设计,采用综合接地方式,接地电阻值应满足规范R≤4.0Ω的要求。
大桥防雷工程的意义
保障大桥安全:通过实施防雷工程项目,可以显著提升大桥的防雷能力,从而保障大桥在雷电天气下的安全运行。
减少经济损失:防雷工程项目的实施可以有效地减少因雷电造成的经济损失,为大桥的长期稳定运行提供有力保障。
提升城市形象:作为重要的交通设施,大桥的安全性和稳定性直接关系到城市的形象和声誉。防雷工程项目的成功实施,不仅提升了大桥的安全性,也进一步提升了城市的整体形象。