摘要：港口岸边自动智能化生产系统的开发、建立，以及其相关桥吊下人员与相关机器分离开的观念，主要是为了很好地完善和解决，关于以往传统的集装箱船舶岸边装卸和生产过程中，存在的相关的人员安全、设备区域循环重复性作业等实际问题。放置在空旷码头边缘的集装箱起重机，因面向大海，周边缺乏高大建筑物的阻挡，所以很容易受到雷雨天的袭击。近多年来，雷击事故的袭击越发增多，这给码头作业带来了巨大的阻碍。鉴于此，本文就岸边集装箱起重机防雷措施和应用问题做相关分析。
关键词：岸边集装箱；起重机；防雷措施
一、岸边集装箱起重机雷击案例分析
集装箱起重机设置在专业港口，基本都在市郊的空旷地带，其因配置高度的原因很容易受到雷击 ，造成电压系统损坏，导致设备系统危险。因此整合该区域雷电发生数据，明确区域雷电危害 ，分析危害级别，做好防雷工作，是岸边集装箱起重机免受袭击的重要举措。
案例分析：南方某码头岸边集装箱起重机的防雷事故。2008到2012，这四年之类，码头岸边的集装箱起重机，每年都有两到三次的雷击事故发生。强大的雷击，不仅破坏了很多设备，比如风速仪、重量传感器、高压进线开关柜等，还造成了通信、变频等模块的运行瘫痪。而且在雷击事故中，设备损害的修复难度往往非常大，特别是在故障范围比较广的情况下，损坏设备的处理难上加难。甚至导致故障的原因都无法确认，这延缓了修理时间的长度，影响了码头作业的进度。
这四年当中，最厉害的一次雷击，发生在12年8月，码头整个受到雷暴天气的袭击，可当时16台设备还在进行作业当中。突然遇到强阵雷击，三台设备直接停机，原本设备本身寿命可达20多年，但因为雷击，多处损毁，可能会影响岸桥的使用寿命。造成严重的资源和经济浪费。
二、岸边集装箱起重机雷击原因分析
一般来说，岸桥高度七十米左右，有普通避雷针防雷直击。观察人员可控制电源和信号，实施禁止停止以及电话通讯等命令。岸桥的机房基本设在岸桥的陆侧面，内部有变压器、浪涌保护器等设备[1]。变压器输出先经过电抗器，再到变频器等后端设备，这个过程低压部分都没有浪涌保护器，所以需要专门的供电接地系统保障。另外，机电设备均为钢结构，不牢固的地方有金属导电连接。但岸桥的金属设备和导轨都接触良好，所以各个部位的雷电接闪都是有准备的。可设备遭受雷击的时候，雷电流通道难以预测。
通常情况下，岸桥避雷针拦截直击雷电，将雷击电流通过钢结构和轨道释放给大地。而岸桥的大梁受到雷击 ，雷电通过大梁和导电金属向大地释放电流。在雷电泻流的过程中，电流峰值最大强度可到数万，甚至数十万。在这个大峰值电压，雷电泄流的空间大，磁场变化强烈，甚至磁场导体会出现较大电动势。这时候，岸桥遭到雷击，相关设备直接停转 ，观察室位置靠近大量前端，雷电通过大梁的时候，所有电流沿路，都会产生强大的磁场能量，因此，这时候需要电缆上有感应高电压的产生，也就是浪涌电压，从而保护设备减少受损。
如果观察室的配电箱 ，没有设置浪涌保护，那么感应高压电就需要通过金属电线、电话线等进入配电箱后端，但配电箱后端设备薄弱，难以承受感应高压电的冲击，设备就会受到巨大损害。
从以往的事故故障来看，停转机电设备内多个地方都存在动力线电源和信号电缆平行的状况，可是这些电缆、变频设备都不存在屏蔽层，这样雷击一旦发生，电缆进线就会对平行的电控线缆产生感应电压，如果这个感应电压达到一定程度，电控系统的元件就会损害 ，机电设备便难以运行，或者直接损毁。
三、岸边集装箱起重机的防雷措施
（一）从外部看直击雷防护要点
从建筑物防雷类型来看，岸桥直击雷和电波侵袭非常常见又关键。虽然很多岸桥已经安装了普通的避雷设施，但大梁前端是海洋，雷云也会从海上浮来，所以经验显示，大梁前的雷击事故发生率远远要比岸桥避雷针的概率要大[2]。而在码头作业中，人们最不希望看到的就是大梁接闪，一旦大梁接闪现象发生，雷电从大梁支架直接泄到地面，这对电缆的影响非常大。而如果通过岸桥避雷针接闪，雷电在岸桥支架的引导下，向大地释放，对大梁电缆的感应就会变小。因此，实际的防雷作业中 ，应该将岸桥上的普通避雷针换成预放电避雷针。
预放电避雷针，是基于雷云感动电场的原理，让空中强场和地电之间形成雷电先到，从而为泄流提供放电通道，全面改善避雷针的防雷效果，并且还让其保护的范围进一步扩大。预放电避雷针内里不存在任何的电子元件，所以这可以避免设备的老化问题，可以减少维护，让码头作业更安全。那么预放避雷针的保护范围是怎么确定的呢？可以利用滚球法进行计算，滚球法计算避雷针保护半径，是经过国际电工委员会认证的，也是世界上很多国家普遍采用的规划化计算方式，我国就是其中之一。滚球法的计算公式为，这其中，H代表避雷针安装的高度，岸桥避雷针的高度安装要比大梁高出30米，D代表滚球的半径，也就是避雷的范围，一般来说，都是45米，代表预放电时间，单位是，所以，。通过这些公式计算，如果得到的结果是保护半径大于80米，那么大梁前端也在避雷针保护范畴之内，其就不会成为泄流通道，也不会给电缆感应机会，更不会产生感应能量，设备就会安全运转。
（二）从内部做好电磁脉冲的雷击防护
从直击雷防护中，我们了解到浪涌保护器的重要性，浪涌保护器的出现，为电源、信号系统的运行提供了保障。所以在内部防雷中非常受器重。首先岸桥后部机房配电柜设置一级浪涌保护器，为低压泄流创造通道，这是最基础，也是最重要的第一级别防护。其次，在观察室中的主控制箱中，设置防雷箱于电源输入的并联处，含一定同流量的防雷器，由机房变压器通过电缆输入电源，供泄流接地。这是电源系统的第二级保护，其中接地线需要设置上观察室外部的铁架子上。再次，观察室的上方设置防雷箱，内含一定通流量和防雷器3套，需要用3组220V的电缆单相输入电源，这是电源的第三级别保护，接地线需要在观察室顶铁架上设置。最后 ，观察室上设置防雷箱，作为信号保护系统，并在观察室右面的配电柜上，引入四芯的电话信号防雷器，这样可以组成信号防雷系统。这是信号系统的最高级防护，相关人员务必重视，并在实际操作中，牢牢按照规范执行，这样才能充分保证电源、信号设备免受雷击。
（三）做好接地和布线设置
防雷的电子信息系统，还需要采取等电位连接和接地的形式对其进行保护。岸桥本身就是庞大的接闪器和引下体，如果接地状况良好，那么便不用考虑增加接地装置，但是雷击之后的岸桥，各个部位的电压是有差异的，这时候要保证观察室电业和其他电压的分离，从而保证工作人员和室内设备的安全，所以在码头作业之前，要充分需要做好各个部分的等电位连接。另外，防雷还需做的就是，合理布线。电子信息系统信号线缆和电力电缆的平行和布线都有一定的距离标准。岸桥布线的缺陷非常明显，所以要将信号和电力电缆的走向进行调整，从而避免信号线缆被感应而损害设备。
三、结束语：
通过以上相关探究分析，在港口集中箱码头实践作业过程中，岸边集装箱起重机防雷是码头作业的关键，相关人员要重视雷击故障，准确推断雷击原因，并及时修复雷击障碍，保护起重机重要部件，从而提高防雷水平，为码头作业提供安全保障。
参考文献：
[1]肖炳林. 谈岸边集装箱起重机防雷措施及应用[J]. 设备管理与维修, 2018, 000(005):61-62.
[2]洪辉. 岸边集装箱起重机防雷措施的改进[J]. 港口装卸, 2010(05):6-8.