雷击风险论文范文

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雷击风险论文

雷击风险论文范文第1篇

1.1雷击风险评估的要义

雷击风险评估是指根据建筑物所在地雷电活动规律,结合当地实际情况对本区域内发生的雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度等方面的进行综合风险预测,从而为建筑项目的规划、建设项目选址、整体布局及制订防雷具体措施、雷击事故应急处理方案等方面综合分析,科学论证,在此基础上对整个建筑项目提出指导性意见的一种科学评价方式。通过雷击风险评估可以为建筑项目提供专业雷电防护整体分析,保证项目建筑中防雷工程的安全性、科学性、高效经济性等。雷击风险评估是开展综合防雷、防御自然灾害的一种的必经程序,它较好地体现了以防为主,防治结合的科学设计理念,对整个建筑项目的顺利进行起到非常好的保障作用。它不同于防雷设计,防雷设计只是按照国家相关的管理规范来操作执行,对雷电防控方面缺乏系统性和针对性,只是从整体上进行安排,不具体,也不全面,在设计上存有许多的不足,防雷安全系数达不到预期目的,缺乏一定的风险管理和应急管理等。

1.2雷击风险评估在建筑物控制火灾方面的作用

科学合理地雷击风险评估对项目建筑有较好的促进作用。

1.2.1高度的科学性

雷击风险评估运用国家规定的、专业性非常强的知识对建设项目相关区域进行以下方面综合性分析:大气雷电区域环境检测分析评估、当地雷击发生率统计分析评估、当地雷电损害程度风险评估、雷电危害区域损失程度分析评估、对周边环境的危害影响分析评价、风险管理及预防分析等方面进行全面科学分析,对建设基地的建筑物、供电系统、规划布局、信息通讯系统、相关人员安全等方面提出具体的雷电防护建议及措施,尽最大限度为建筑项目提供更为科学的防雷设计方案,降低雷击可能对整个建筑项目造成的伤害风险,确保工程的顺利、经济、高效运行。

1.2.2降低风险

雷电属于自然现象,产生的原因受许多的自然因素影响,它不是以人的意志为转移的,具有难以把握性,只是通过现有的科学知识进行分析,将雷击的概率性降到最低化,任何人不可能将方案设计到百分之百的防护效果。通过开展雷击风险评估,在一定程度上可以将雷击对建筑造成的损失降低到现阶段技术水平所能控制的范围之内,从而有效降低了成本,提高投资效益。

1.2.3提供保障

科学合理的雷击风险评估对以后的雷电突出事件提供一定的保障,当雷击发生时,可以及时根据雷击科学的风险评估中所制订的应急预防及具体措施,对事故进行有效的应急救援,更好地将雷击造成的损失降到最低。

1.3雷击风险评估的内容及方法建筑雷击风险评估论文

雷击风险评估主要是对项目的综合要素与当地雷电因素进行结合分析,如项目整体规划、建筑物选址、布局、辅助设备配置等方面雷电风险评估等,方法主要有以下几个类型:

1.3.1建筑项目的预期评估

它是指工程建设项目中建筑物选址、布局、分布等与当地的雷电资料进行纵向、横向比较,对建筑物本身、重要的设备、通信方式等进行分析、论证,并提出科学合理的措施,为工程建设提供防雷科学依据。

1.3.2项目的方案评估

它是指项目设计方案中各个具体项目的雷电防护措施进行分析,结合当地实际,科学论证,计算分析并设计出相关项目的雷电防护方案,为工程的顺利实施提供保障。

1.3.3项目现状评估

它是指对工程项目中已有的相关的雷电防护措施是否符合雷电灾害风险科学的标准,参数是否与相关的标准相符,对存有的问题进行指导并提出合理化的建议,努力将雷击事故降低。

2建筑物火灾危险因子在雷击风险评估中的重要性

建筑物火灾危险因子很多,在雷击风险评估中的作用也不尽相同,其中的主要因素主要有以下几个方面:

2.1建筑物的面积因素

研究表明,建筑物的面积不同雷击风险也不相同,它具体又分为以下几种情况:孤立的建筑物,它的雷电截收面积不是它本身的积极,而是用建筑物上沿接触的斜率为1/3的直线,用建筑物在地面上旋转1周后所描的区域面积,要大于孤立建筑物自身的面积。不是孤立建筑物时,它的雷电风险评估面积的接收面积要考虑到相关的附近建筑物的影响,用两建筑物之间的距离的3倍于两建筑物高度和的3倍进行比较,当3倍的距离大于3的高度时,也就是说这两建筑物的面积没有出现重叠部分,可以讲这两个建筑物是相互独立的,按独立建筑物评估,而当两建筑物的3倍的距离小于3的高度时,实际的接收面积要将重合的部分面积进行除去进行计算,根据计算后的面积进行雷电风险分析评估。

2.2建筑物的类型因素

不同的建筑类型在雷电风险评估中的作用是不同的,即使是同一类型的建筑类型不同风险评估中的参数的运用也是不一样的。如生活中常见的建筑物中,与人们的人身伤害有关的风险评估中,参数取值也不尽相同,取值高的建筑物有医院、学校、商场、宾馆、公共娱乐场所等,而在财产损失方面的风险评估时,取值较高的有商业建筑、办公场所、医院、工业建筑、医院、学校等。

2.3位置因素

建筑物在地面的不同位置,对雷电风险评估有一定的影响,建筑物比周边其他物体要高,暴露程度大些的建筑物的雷电风险评估系数要大些。如城市的高层建筑一般要高于农村建筑,风险取值也不同。

2.4建筑物内财物设施因素

建筑物内部的设施不同,发生火灾时造成的程度有很大差别,一些易燃的物品,设备的复杂电路等在发生火灾时,很难在短时间内处理好,极易造成严重的损失。如在一些卡啦OK等娱乐场所、宾馆等,装饰时用到大量易燃物品,在雷电风险评估中与一般的普通建筑有很大程度上的差别。

2.5建筑物内人员因素

不同素质的人在防火方面也有着不同性,对于防火专业知识不同的人员,在遇到特殊危险时,人员的紧急驱散程度方面有着很大的区别。由此造成的人身伤害程度也不一样,在雷电风险评估时结果也不会完全相同的。

3结语

随着全球气候变化的加剧,雷电灾害对人类造成的危害呈上升态势,对人们的财产及人身安全产生极大的伤害。要不断加大建筑物火灾危险因子的科学研究,努力降低由此在雷击风险评估中的风险,确保人们财产及生命安全,促进这一领域科学的健康发展。

雷击风险论文范文第2篇

[关键词]雷电灾害,风险评估,防雷措施

中图分类号:P427.32 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0396-01

一、 雷电灾害风险评估

由于雷电能造成人员伤亡,能使建筑物起火、击毁,能对电力、电话、计算机及其网络等设备造成破坏,雷电又是年年重复发生的自然现象,因此雷电灾害势必对我国的社会与经济发展造成一定的负面影响。雷电灾害造成的损失大小是牵涉到社会许多方面的十分复杂的问题,因此,很难精确的计算这种损失。但是,为了保护自身的安全和发展,为了减轻雷电灾害造成的损失和影响,又十分需要了解雷电可能造成的或已经造成的后果,所以就需要对这种损失进行评价和估计,即雷电危害风险评估。

雷电灾害风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、灾害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务,保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理。雷电灾害风险评估是开展综合防雷的必经程序,也是实现科学防雷的必要条件,体现了预防为主,防治结合的理念。雷电灾害风险评估主要分为项目预评估、方案评估、现状评估三种。

1、项目预评估是根据建设项目初步规划的建筑物参数、选址、总体布局、功能分区分布,结合当地的雷电资料、现场的勘察情况,对雷电灾害的风险量进行计算分析,给出选址、功能布局、重要设备的布设、防雷类别及措施、风险管理、应急方案等建议,为项目的可行性论证、立项、核准、总平规划等提供防雷科学依据。

2、方案评估是对建设项目设计方案的雷电防护措施进行雷电灾害风险量的计算分析,给出设计方案的雷电防护措施是否能将雷电灾害风险量控制在国家要求的范围内,给出科学、经济和安全的雷电防护建议措施,提供风险管理、雷灾事故应急方案、指导施工图设计。

3、现状评估是对一个评估区域、评估单体现有的雷电防护措施进行雷电灾害风险量的计算分析,给出现有雷电防护措施是否能将雷电灾害的风险量控制在国家要求的范围内,给出科学、经济和安全的整改措施,提供风险管理、雷灾事故应急方案。

二、雷击风险评估的作用

1、科学设计方面。防雷设计一般只按照国家相关规范来执行,考虑问题不全面、不具体,缺乏系统性和针对性,缺乏风险管理和应急管理,设计方案难免存在不足,容易造成防雷安全系数达不到预期目的。雷击风险评估从本地大气雷电环境评价、雷击损害风险评估、雷电危害易损性评估、雷电危害环境影响评价、风险管理等方面,对贵方项目基地在电力系统、信息系统、建筑物、自动控制系统、危险气体、人员安全等方面提出雷电防护建议,最大限度降低雷击风险,为防雷设计提供科学根据。

2、风险防护方面:由于雷电属于概率性的自然现象,任何的设计方案都难以做到百分之百的防护效果。通过开展雷击风险评估,可以将项目雷击损失(人员、设备、经济等)降低到国家认可的风险值范围之内。

3、经济投资方面:通过对雷击风险概率、雷击损害严重性等方面的评价,提出科学的防雷建议和措施,使项目的防雷投入用在刀刃上,节省防雷工程成本,提高投资效益。

4、应急管理方面:万一发生雷击事故,可以按照雷击风险评估报告所提出的应急预防和救援措施,有条不紊地组织指挥应急救援,将雷击造成的损失降到最低。

三、雷电灾害风险评估管理措施与方法

对一个项目进行多种类型的风险评估,如单独对人身伤亡损失风险R1、公众服务损失风险R2、文化遗产损失风险R3、经济损失风险R4进行评估,也可以对其任何一种组合进行风险评估。最多可以对4个区域进行雷击风险评估,根据实际情况选择合适的评估区域;每一个界面的内容,完全按照规范附录的评估例子开发,操作简洁、人性化,每个界面都有单独的计算过程,方便了解评估的每一个过程。可以提供电子信息系统的防雷等级的评估,对评估对象建立单独的数据库,储存每一个数据因子,并在需要的时候随时调出这些数据。

防雷装置的所有者应依法履行防雷安全主体责任,包括建立责任制、落实防雷措施、强化日常管理、建立气象灾害应急处Z机制等;对个人和家庭来说,就是要破除迷信思想、相信科学,多掌握一些防雷知识,按照科学要求采取正确的防御措施。气象部门作为政府组成部门和防雷安全的法定监管部门,将按照法律法规规定和省政府的要求,积极做好以下几个方面的工作:

1、加强闪电定位实时监测资料的分析应用,将雷电预报纳入多轨道综合业务会商流程,通过各种媒体雷电预警信号,提高预警的时效性。

2、进一步加大雷电灾害的科普和宣传力度,通过多渠道、多途径广泛宣传雷电灾害及防护知识。

3、积极做好雷击灾害的调查、鉴定和指导,减少或避免雷击灾害发生的重复性;积极做好重大灾情的应急处Z,确保组织领导、技术指导、救援人员、现场处Z及时到位。

4、进一步加大化工、交通、电力、通信等重点行业的防雷安全执法检查,最大限度地避免和减轻雷电灾害损失。

5、按照法律法规的要求,做好新建、改建、扩建项目建(构)筑物防雷防雷风险评估、设计审核、施工监督和竣工验收等工作,落实防雷装Z实施年检制度。

6、积极推进雷击灾害风险评估制度,强化工程设防措施的落实,努力避免或减轻雷击灾害对大型建设工程、重点项目、安居工程、爆炸危险环境项目的危害,消除防雷设计缺陷,从源头上消除隐患,实现科学防雷、系统防雷。

考虑到电力线路和通讯线路对风险评估的影响,电力和通讯线路临近建筑物对风险评估的影响,所以简洁直观的风险分量三维直方图,用不同的颜色代表不同的风险,并将风险分量的百分比显示在直方图上;不同类型的组合对应不同的计算结果;自动化生成的风险分量百分比的表格,各种风险所占总风险的百分比一目了然。与原始评估结果对比,智能经济损失风险评估,自动判断采取的防雷整改方案是否合理,提供了GPS卫星定位地图,只要计算机联网,足不出户地找到被评估对象的经纬度。可以连接中国雷电监测预警网,运用多种方式实时查询全国各地的雷电状态,并显示详细的雷电资料和密度分布图;连接中国防雷资料网,评估过程中随时查到所需要的技术资料;提供雷电资料导入系统,可以将国家雷电监测预警网实时保存的TXT本文格式雷电资料导入系统,方便查询。

四、为了方便风险评估,我们还提供了精美而全面的雷击风险评估报告的模板和雷击风险评估的协议书模板,供报告编制人员参考,极大地提高了工作的效率;内置了雷暴日查询系统,方便评估使用,可以对各地区的雷暴日进行增加、删除和修改,操作简便;内置了软件著作权证书和正版软件验证电话,以便更好地保护版权;为每一个客户制定个性化的界面,每个界面可以显示客户的单位名称;提供永久免费升级和技术支持服务。

参考文献

[1] 支秉毅;林念萍;陈晟;;关于开展雷电灾害风险评估的几点思考[J];科技资讯;2013年20期.

[2] 杨东旭;刘佳;关久旭;樊小武;姬文佳;危险化工企业的雷电灾害风险评估探讨[J];气象与环境科学;2012年21期.

[3] 王涪德;金雯晴;林冠文;雷电灾害风险评估方法对比[J];现代建筑电气;2013年06期.

雷击风险论文范文第3篇

关键词:雷电防护,高层建筑,防护手段。

中图分类号:TU97文献标识码: A

正文

一、引言

随着经济的发展和城市人口的增多,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,遭受雷击的案例也越来越多。据不完全统计,进入21世界以来的十几年间,全国因雷击造成直接经济损失在百万元以上的事故就有近400多起,每年因雷电灾害造成人员伤亡数千人。高层建筑在社会中起到很重要的作用,许多商业写字楼往往将银行、公司、酒店等多种功能的场所集中在一起,人员密集,电子通讯设备繁多,电力系统复杂,一旦遭受雷击将会造成巨大的经济损失。

雷电防护是一种保护建筑物及人身安全、电力系统及其他一些装置和设施免遭雷电损害的技术措施,也是近年来愈发重要的一门学科,其保护内容涉及建筑物、发射塔、输电线路、加油站、航空、军事等重要领域及工作生活场所。

一、雷击对高层建筑的常见侵袭途径

1、 直接雷击

对一般高层建筑外部来说,所属建筑物、建筑物天面设备和电力线及传输线都有可能遭受直接雷击,即使在避雷针保护范围之内的设备也有被雷电绕击的可能。直击雷的特点是能量大,电力线发生直接雷击,容易发生火花放电,引起火灾,同时,雷电流通过电力线进入机房,也可能击中电源及设备。传输线发生直接雷击,可能导致线路焦化、短路、致使传输中断。

2、侧击雷

对于高层建筑来说,不仅屋顶容易遭受直击雷的雷击,在滚球半径以上的侧面,外墙的电线、金属门窗、外挂空调机、节日彩灯和轮廓灯都容易遭受侧击雷的侵袭,损坏设备、烧毁线路甚至危害人身安全。因此高层建筑要做好相应的侧击雷防护措施。

3、电磁感应

当雷击发生时,将在雷击点附近产生电磁场。当雷电流沿着高层建筑的引下线和内部钢筋向下泄放时,由于电磁感应原理,整个建筑物会处在一个强大且变化的电磁场中,这个电磁场很容易使正在工作的电子设备产生过电压或浪涌故障,即使是一些与外界没有联系的系统,也可能在雷响过后发生瘫痪。研究建筑物内部的

雷击电磁脉冲是非常必要的。

4、雷电波侵入

架空高压输电线路和金属管道在进入高层建筑物时,线路管道附近有可能被雷电击中而产生过电压和静电感应,通过供电线路进入设备使设备造成损坏。

5、地电位反击

地电位反击是雷电流入地瞬间,由于地电位不同而产生的电位差,沿接地线到达设备的外壳、电力线的中性线以及直流地的基准电位点。

二、防雷设计原则、依据、标准及规范

设计原则 :

(1)保障高层建筑内的人身安全;

(2)保护高层建筑主体以及各处电子设备不受直击雷影响和破坏;

( 3)保护高层设备不受侧击雷的破坏;

(4)尽可能保护建筑内设备和电力系统不受雷击各项效应破坏;

设计依据:

根据高层的建筑结构、防雷等级、当地年平均雷暴日、楼高、建筑材料、土壤电阻率、以及测量的数据等资料,结合相关技术指标以及GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》以及其他相关行业规范标准等综合考虑制定。

设计标准、规范:

GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》 02D502-2 《等电位连接图集》

GB/T 21431-2008 《建筑物防雷装置检测技术规范》 03D501-4 《接地装置安装图集》

99D562(原99D501-1)《建筑物防雷设施安装图集》 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

IEC61643-12 《低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则》

IECI312《雷电电磁脉冲的防护 》

DL/T 620―1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

三、 防雷检测

对高层建筑的防雷设计比较科学的方法是首先进行雷电风险评估。雷电风险评估综合了建筑物所处的地理、土壤、气象以及建筑物使用、设备等情况,进行高层建筑防雷设计时,不能单纯的从建筑物使用性质来确定防雷类别。全面执行防雷管理办法,提高产品和工程质量。

四、防雷措施

1、 接地网

当发生雷电时,雷电流通过引下线向自然接地体周围大地泄流外散,土壤呈现的电阻称为接地电阻,接地电阻公式:Rd=p*ε/c,我们从公式可以得出一个结论:当增大接地网的面积,接地电阻将减小。接地网是指水平方向由钢筋绑扎或焊接成的网格,水平钢筋组成的接地网可以近似看成一块独立的平板,它的电容主要由它的面积决定的。在设计利用底板接地网做自然接地体时,不应认为自然接地体埋得越深,接地电阻就越小,应通过地质勘探报告了解周围的土质情况。

2、引下线

引下线的作用是将避雷带与自然接地体连接在一起,使雷电流构成通路。在高层建筑中利用其柱或剪力墙中的主筋做为引下线,随主体结构逐层串联焊接至屋顶与避雷线连接。为了安全起见每条引下线不应少于两根主筋,主筋的截面不应小于Φ16mm。 在高层建筑的设计、施工中,利用其结构主筋做引下线,这样做具有经济、实用、易于操作的特点,由于现浇混凝土内的引下线不易氧化,所以具有使用寿命长的特点。按建筑物的防雷类别适当减小引下线的间距,这样做可以迅速分流,降低反击电压。

3、避雷带

避雷带由避雷线和支持卡子组成,避雷带应设置在建筑物易受雷击的层檐、女儿墙等处,其作用是引雷效应,雷电流通过引下线向大地泄流,避免高层建筑物雷击。

4、均压环

在高层建筑的设计和施工中,除了防止雷电的直击外,还应防止侧向雷击,超过30米高的建筑物,应在30米及其以下每隔三层围绕建筑物外廓的墙内做均压环,并与引下线连接。保证建筑物接构圈梁的各点电位相同,防止出现电位差。

5、内部防雷接地装置

高层建筑除了采用外部防雷措施外,还应采用内部防雷措施。

笼式避雷网利用建筑物柱、剪力墙内的竖向钢筋迅速分流并疏导雷电流,与板内水平钢筋形成笼网状,在一定程度上屏蔽雷电流产生的电磁感应,还可以达到良好的均压环及等电位作用。现代高层建筑物内重要的强、弱电机房多采用笼式避雷网,因此建议在高层建筑的防雷接地系统的设计和施工中,将内部防雷接地装置与外部防雷接地装置结合起来,构成统一的防雷接地系统,防雷效果将是最理想、安全和可靠的。

四、总结

目前随着计算机、通讯、控制(3C)技术的发展,对防雷接地系统提出了更高的要求,以保证建筑物内的各种设备的正常工作。高层建筑的雷电灾害必须引起我们的高度重视,必须加强对防雷设计进行研究、审核、检测和验收等一系列规范化管理,从而达到高层建筑防雷的真正安全。

参考文献:

[1] GB50057―1994,建筑物防雷设计规范[S].

[2] 孙景梅.高层建筑的防雷[J].设计建筑电气,2001

[3] 夏光文.高层住宅接地与设备接地系统[J].建筑电气,2001.

[4] 期刊论文 高层建筑防雷电反击措施 - 城市建设理论研究(电子版) - 2011(34)

雷击风险论文范文第4篇

关键字:雷电灾害风险评估;雷电活动规律;防雷设计

中图分类号:S761文献标识码: A

1雷电参数分析

1.1年平均雷暴日Td

据翁源县气象台提供的30年(1980―2010)气象统计资料,翁源县年平均雷暴日Td为79天,最高年份为1983年,达111天;最少年份为2003年,有43天。本文雷电资料取自广东省雷电监测网,该项目经纬度为24°21′46.09″N,114°07′10.68″E,以龙湖华府的地理参数为基准点,以3km为半径,提取近10年(2001~2010)地闪资料,进行统计分析,经软件计算分析得出,该位置地闪密度值为10.61次/年/平方公里。

1.2 年平均雷暴时Th

年平均雷暴时Th是年雷暴时的多年平均结果。它与年平均雷暴日有一定的关系,它们之间可以用经验公式进行换算。

Th=aTdb≈97h(公式1)

a和b为常数,a=0.93,b=1.32,Th为年平均雷暴时,Td为年平均雷暴日。其计算结果作为评估区域的年平均雷暴时参量。

1.4闪电密度Ntm

闪电密度是指单位面积和单位时间内发生闪电的数值。雷暴日与闪电密度间有一定的关系,雷暴日Tm与闪电密度Ntm关系为:

Ntm=(aTm+a2Tm4)1/2 (公式2)

式中:m表示月份,a=3×10-2

1.3雷击大地的年平均密度Ng

雷击大地的年平均密度Ng是指一年内单位面积地面发生地闪的次数的多年平均值.可以按下式确定:

Ng=0.1Td=7.9(次/km2・a)(公式3)

2龙湖华府区域雷电活动规律分析

根据翁源县雷暴日月平均资料分析可知,雷暴的发生主要集中在4~9月份,5月至8月为每年雷暴高发月,5月最强。分析翁源县雷电参数资料,雷暴的发生主要集中在13时~20时,16时强。翁源县年平均雷暴日数大于40天,不超过90天,属多雷区,而且有上升趋势,应值得注意。

2.1龙湖华府所在区域雷电流幅值累计概率分布规律分析

以龙湖华府中心位置为圆心(网格面积36km2)可得到本项目3km半径范围平均地闪密度约为10.61次/km2,该值作为本项目采用的地闪密度参考值。从3km范围雷电流累积概率分布曲线可分别计算出雷击电流平均值和最大值,以及99%、98%、95%、90%雷电流累积概率分布情况(如图1)。

1%99.5kA,即雷电流幅值大于99.5KA的地闪概率为1%;

2%76.2kA,即雷电流幅值大于76.2kA的地闪概率为2%;

5%59.6kA,即雷电流幅值大于59.6kA的地闪概率为5%;

10%46.5kA,即雷电流幅值大于46.5kA的地闪概率为10%;

雷电流幅值的平均值:21.6kA。

图1龙湖华府(3km)区域雷电流幅值累计概率分布图

综合以上气象雷暴数据分析结果,对于龙湖华府雷击风险评估和防雷保护而言,取以下气象雷暴参数值是科学合理的:Ng=10.61次/年/平方公里;最大雷电流幅值I0=100kA。

2.2土壤电阻率

(一)土壤电阻率一般取1m3的正方体土壤电阻值为该土壤电阻率ρ,单位为Ω・m。通过采集项目所在地施工现场土壤数据(表1),综合计算得出龙湖华府工程项目所在区域土壤层的平均土壤电阻率为104.76Ω・m。

3 龙湖华府雷击风险各参数值估算

3.1建筑物防雷类别确定方法

龙湖华府建筑物单体共5栋,且基底为共用基础,建筑群呈半月状,楼间距小于100米,楼高约100米,利用AutoCAD计算得建筑群孤立建筑等效截收面积Ad=1.6011km2,建筑物等效面积Ae=0.2532km2;建筑物年预计雷击次数N1=K×Ng×Ae=1.5×10.61×0.2532≈4.03(次/a);雷击建筑物年平均次数Nd=Ng×Ad×Cd×Ct×10-6≈8.5(次/a),故防雷类别为二类。

3.2建筑物雷电防护等级划分

按防雷装置的拦截效率确定雷电防护等级:经计算,C为各类因子之和,计算得C=5.2;建筑物及入户设施年预计累计次数N值按N=N1+N2=1.26(次/a);可接受的年平均最大累计次数Nc=0.58/C=0.1115(次/a);E=1-Nc/N=0.91,当0.90<E≤0.98时,可定位B级防护。

另外,将N和Nc进行比较,确定电子设备是否需要安装雷电防护装置。当N≤Nc时,可不安装雷电防护装置;当N>Nc时,应安装雷电防护装置。

3.3龙湖华府风险计算

风险计算主要考虑到人身伤亡对应风险。不考虑设备故障D3引起的人身伤亡和经济损失等,所以各分量风险即均为由人员伤亡D1和物理损害D2造成。则风险R1在不同分区内的风险组成如表2:

按照公式R1= RA+ RB+ RU(电力线)+ RV(电力线)+ RU(通讯线缆)+ RV(通讯线缆)对该工程项目中的建筑物计算出各

表3龙湖华府商住小区各区R4经济损失风险分量值(数值×10-5)

Z1 Z2 小计

RB 0 31.5 3.15

RC 0 2.525 2.52

RM 0 8.75 8.75

RV(电力线) 0 18.917 18.917

RW(电力线) 0 3.7834 3.7834

RZ(电力线) 0 1.7936 1.7936

RV(通讯线缆) 0 ≈0 ≈0

RW(通讯线缆) 0 ≈0 ≈0

RZ(通讯线缆) 0 ≈0 ≈0

合计 0 67.264 67.264

按照公式R4= RB+RC+RM+RV(电力线)+RW(电力线)+RZ(电力线)+RV(通讯线)+RW(通讯线)+RZ(通讯线)对该工程项目中的建筑物计算出各区经济损失风险分量值,如表3:

经以上计算得出龙湖华府商住楼人身伤亡风险分量值R1和经济损失风险分量值R4均高于容许值RT =10-5,防雷安全存在很大的隐患,因此需对各建筑物分别进行相对防雷保护措施。

表2龙湖华府人身伤亡风险R1各区分量值(数值×10-5)

Z1 (户外) Z2 (户内) 合计

RA 0.126×10-5 - 0.126×10-5

RB - 0.000315 31.5×10-5

Ru(电力线) - 0.00038×10-5 0.000384×10-5

Rv(电力线) - 1.8917E-07 0.018917×10-5

Ru(通信线) - 3.97908E-09 0.0004×10-5

Rv(通信线) - 3.7834E-09 0.00034×10-5

合计 0.0126×10-5 31.5197×10-5 31.644×10-5

3.5保护措施的选择

龙湖华府措施A:根据建筑特性将建筑物安装Ⅱ类LPS,采取该措施后的PB从1降低到0.05;在入户线路上安装防雷级别为Ⅰ级试验的SPD,采取这种措施后PU和PV值从1降低到0.01;防火措施固定配置自动灭火装置或自动报警装置,rp从0.5降到0.2。接触和跨步电压防护采取有效的地面电位均衡措施,PA从1降到0.01。自风险分量值,风险计算结果具体计算值参照表2。

龙湖华府措施B:根据建筑特性将建筑物安装Ⅰ类LPS,采取该措施后的PB从1降低到0.02;在入户线路上安装防雷级别为Ⅰ级试验的SPD,采取这种措施后PU和PV值从1降低到0.01;防火措施固定配置自动灭火装置或自动报警装置,rp从0.5降到0.2。接触和跨步电压防护采取有效的地面电位均衡措施,PA从1降到0.01。

两种方案都使人身伤亡风险值R1降低到了容许值之下,经济损失风险值R4没有规定的容许值,但使用方案B后经济损失风险值R4得到降低。

表4龙湖华府取各方案后得到的人身伤亡风险值R1(数值×10-5)

方案 风险值R1 方案 风险值R4

A 31.5197 A 67.264

B 0.6552 B 31.0719

险控制措施

4.1直击雷防护设计

(1)防雷接地系统的设计

防雷接地系统的设计统一采取共用接地系统,建议利用桩、基础结构梁内主筋构成接地装置,接地电阻应小于4Ω,如与信息系统共用接地系统的接地电阻值应不大于1Ω。两建(构)筑物之间的水平距离应不小于20m,否则应采取等电位连接措施,形成联合接地网。

(2)引下线的设计

引下线的设计应利用柱内不少于两条主筋作为引下线,且相邻两条引下线的平均间距应≤18m,每栋建筑物的阳角处应设计引下线。宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。

(3)接闪器的设计

避雷带应明装在女儿墙上,且阳角处宜设计避雷短针。天面所有避雷带应构成闭合环形。屋面所有金属物(包括金属栏杆)应与屋面防雷装置可靠连接。

4.2 等电位及接地预留端子设计

等电位连接应包括给排水管道、电缆金属护套、煤气管道、金属构件等。每栋建筑物均应设总等电位联接端子,同时应将各局部等电位联接端子、各PE线、各种金属管道等通过楼层等电位连接端子连接到总等电位连接端子上,并与楼层接地端子板等电位连接。

4.3防雷电电磁脉冲设计

所有电子信息系统应按照GB50057-2010和GB50343-2012相关条款采取防雷电电磁脉冲措施(如接地、屏蔽、等电位联结、合理布线及安装浪涌保护器等)。

4.4合理布线

建筑物内敷设的各种电气线路的总干线金属线槽宜敷设在其中心部位,并避开引下线;电子信息系统的信号线与电力线之间的间距应满足规范要求;信息系统布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器设备之间应保持必要的间距。

5 结论

通过对拟建的龙湖华府雷击风险评估,虽然具有很强的地域性和综合性,针对雷击损坏类型和来源,经过详细分析,估算了其可能出现的雷击损坏及其概率,为科学而经济的实施雷电防护提供了依据,并针对性地提出了有助减低雷击损坏风险的设计指导意见,以避免或最大限度降低雷击造成的损失。

参考文献

[1] GB50057―2010,《建筑物防雷设计规范》

[2] GB50343―2012,《建筑物电子信息系统防雷技术规范》[S]

[3]杨少杰.雷电损害风险评估的方法与实践[j].防雷技术,2003,8(3).

[4]徐启腾.雷击风险评估[J].广东气象,2008,30(增刊1):31-33

[5]GB/T21714-2008/IEC62305-2006 雷电防护[S].北京:中国标准出版社,2008.

[6]虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:气象出版社,1995.

[7]陈渭民.雷电学原理[M]。北京:气象出版社,2006:144-182

雷击风险论文范文第5篇

【关键词】雷电灾害风险评估;地理信息服务;GeoServer

【中图分类号】P208【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0081-01

【基鑫项目】曲靖师范学院校级项目(2010QN004)云南省发展基金(2012FZ101)

1 概述

雷电是一种常见的自然现象,但其对航天、航空、通讯、电力、建筑等部门有着很大的影响,并可能造成人员的伤亡。因此,各国都很重视雷电的研究与防护。开展雷电灾害风险评估是雷电防护常用和有效的手段。

雷电灾害风险评估的主要方法是相对值法,具体的计算方法为:

R=∑Rx

其中Rx=NPL

式中,N为待评对象周围的年均雷击次数,P为每次雷击对待评对象产生破坏的概率,L为待评对象发生破坏后导致的损失[1]。

N值的获取通常采用两种方法,一种是人工观测法,另一种是由闪电定位仪获取。第二种方法具有自动、精确等特点,逐步成为信息的主要来源。

2 雷电监测定位仪

地基雷电定位技术主要包括三种:磁定向法MDF(Magnetic Direction Finder)、时间到达法TOA(Time of Arrival)和干涉法IT(Interferometry Technique),三者各有特点。而综合定位技术IMPACT是将MDF与TOA结合起来,并增加数字波形处理技术和时间同步技术,提高了雷电探测的精度。

雷电监测定位仪(闪电定位仪)是指利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数的一种自动化探测设备,能够实时对云地闪电进行精确定位。由于能精确获取雷电方位以及强度大小等信息,其在气象部门得到广泛应用。但设备采集的信息通常以数值形式保存在数据库中,无法以一种更为直观的图形化方式提供数据。因而改变信息对外提供形式,提高系统开放性,提升雷电监测信息共享能力成为系统开发应考虑的问题。

3 地理信息服务

地理信息共享服务平台是以GIS、SOA、网络服务、数据库等信息技术为基础,集地理空间信息共享、数据交换、数据、功能服务为一体的信息化平台。地理信息公共服务平台建设将为政府重大决策、电子政务建设、应急指挥、社会公众等提供统一、权威的空间定位基础。不仅大幅度提升地理信息公共服务能力,减少重复投资,避免“信息孤岛”,促进地理信息深入广泛应用,发挥基础地理信息最大效益,而且满足社会公众生活的迫切需求,推动地理信息产业发展。

在构建基于Web的空间数据服务方面,开放地理信息联盟OGC推出了许多规范和协议,如Web地图服务规范WMS, Web要素服务规范WFS, Web 覆盖协议规范WCS,Web处理服务规范WPS 等[2]。地理信息服务被广泛运用于各类业务系统中,如王利锋等利用WFS建立矿业权演示系统,实现矿权浏览、查询、测量和分析决策等功能[3]。

WMS能够根据用户的请求将地理信息进行组合、渲染后,以图形化的方式将信息返回客户端。WMS提供三个重要操作GetCapabilities,GetMap和GetFeatureinfo。其中GetCapabilities返回服务信息,GetMap返回地图影像信息,GetFeatureinfo返回某些特殊地理要素信息。

WCS提供的服务与WMS类似,不同的是它提供包含了地理位置信息或属性的空间栅格信息,而不是组合、渲染后的地图。WCS同样提供三种操作,GetCapabilities,GetCoverage和DescribeCoverageType。其中GetCapabilities返回服务信息,GetCoverage返回地理位置的值或属性。DescribeCoverageType返回栅格图层的描述。

4 系统结构

雷击评估系统建设采用C/S模式进行搭建,总体划分为富客户端应用和服务器端二部分,如图1所示。

(1)客户端

客户端是一个具备雷击风险评估和文档导出功能的富客户端应用。待评对象周围年平均雷击次数是系统重要的输入信息,需要获取两种格式的信息。一种是数据格式,用于风险计算;另一种是图形格式,作为图片插入到文档中。数据格式信息为Arc Grid,通过WCS从服务器端获取;图形格式为Jpeg,通过WMS获取。

(2)服务器端

服务器端部署有数据库、基础地理信息的矢量和栅格文件、数据统计及格式转换组件、GeoServer组件等内容。记录在闪电定位仪数据库中的数据通过空间统计模块生成1、2、3Km年均雷击次数的栅格信息,并保存为栅格格式文件。这些统计信息连同闪电位置地图、基础地理信息等经过GeoServer组件对外进行。

5 结论及展望

地理信息共享服务是以GIS、SOA、网络服务、数据库等信息技术为基础,提供地理空间信息共享、数据交换、数据等服务。它能有效避免“信息孤岛”,发挥基础地理信息最大效益。对实现雷电定位信息共享、提升雷电监测定位设备利用率有着重要作用。系统还处于初步研发期,只利用了地理信息共享服务的部分功能。今后的工作是对雷击评估服务的集成进行研究,设计开发完全基于SOA思想,B/S架构的雷击评估系统。

参考文献

[1] 樊荣,肖稳安,李霞等.基于GB/T 21714.2的雷击风险评估软件设计及参数探讨[J].南京信息工程大学学报(自然科学版).2009,4:343-349

[2] 王军,梁延寿.基于Web Service的地理数据服务架构研究[J].测绘与空间地理信息.2011,34(1):26-32

雷击风险论文范文第6篇

【关键词】输电线路故障;雷击;原因;措施

经济在飞速发展,科技也在日新月异,电力系统也越来越向自动化、规模化、智能化发展。居民用电和工业用电对电量的需求日益增加,这就对电力系统运行的安全性和可靠性就提出了更高的要求。输电线路是电网的核心组成部分,能对电网的安全运行起着重要的推动作用,输电线路的稳定运行对电网的可靠性有着重要的保障作用。但是,架空的输电线路长期处于露天的环境中,又加上所处的地理环境复杂、气候多变,并且架空的输电线路结构也较为复杂,所以,受自然环境的影响,输电线路就容易出现故障,而且对故障点的排查也因为环境和故障不明显性而变得较为困难。输电线路是电能的主要输送装置,一旦发生故障,就会造成电能输送的中断,造成大面积的断电停电,给人们的生产、生活和工作都带来诸多不便,严重的还有可能造成无法弥补的经济损失。所以,对输电线路的常见故障进行实际的调查分析,了解该故障产生的根源就十分必要了,这样我们就能及时采取有效预防措施,从源头上去预防故障发生的可能性,为人们群众的生产、生活和工作提供电力支持。

1 输电线路存在的主要运行故障

本文通过调查和分析2011年南方电网河柳甲线、龙沙甲线、高肇直流、龙河甲线、青河Ⅰ线Ⅱ线、桂山甲线、柳贺乙线、天广直流、山河甲线、山河乙线等线路的故障原因,通过分析发现,引起输电线路故障的原因主要有雷击、山火、导线舞动和冰灾等原因。从图表上可以看得出来,雷击是主要输电网络正常运行的障碍。故障统计图如下:

2 雷击故障原因分析

随着气候变暖、自然灾害频发,加之雨天较多,发生雷击可能性就明显提高,雷击是南方电力输电线路故障发生的主要原因。

从线路气候环境这个角度来分析,雷电作用下的输电线路最容易出现一定的雷击跳闸事故。虽然在每一地区一般都有一定的雷电活动周期和规律,但是在高山、丘陵、江河湖泊纵横的地方,地形复杂、天气多变,最容易形成雷云、雷电、暴雨天气。

从线路地理环境这个角度来分析,在一些地区,土壤电阻率比其他地方都高,杆塔接地电阻也偏大,这就容易引起反击跳闸。山区线路导线最容易遭受雷电的绕击,山坡倾角往往会使导线的暴露弧面增大,这就增加了雷电绕击的概率。

从线路设计这个角度来分析,工程设计中的雷电日取值往往和实际情况不完全相符,雷击故障跳闸次数与雷暴日成正比,如果我们设计所取的雷暴日比实际天数低,会造成输电设备耐雷水平偏低,这样容易引起雷击故障。

从运行维护这个角度来方面,当绝缘子串中存在零值或低值,绝缘子未能及时检出结果时,绝缘子串的闪络电压降低就会导致耐雷水平低于设计值。一些地区为增加防污能力将瓷绝缘子换成合成绝缘子,但是,如果均压环之间的空气间距较原设计减小,也会导致耐雷水平降低。

从基建这个角度来方面,部分杆塔接地电阻,在施工中并没有达到实际的设计值,或者说,杆塔接地电阻通过施加降阻剂后,暂时达到了设计值,但是降阻剂在运行期间也可能流失,如果基建中施工工艺不当,就极有可能会加速接地体的腐蚀, 这样接地电阻就会升高,极其容易造成雷击。

3 雷害预防措施

随着南方输电线路建设进程的加大,传统的电网防雷技术已经越来越不能满足现在电网规模化集成化智能化的要求了,随着先进的科学技术手段、信息化、自动化和智能化在电网中大量应用,电网的安全可靠性要进一步的加强,不然就很难适应高效率的运转模式。但是现在整个输电网络在防护雷击方面还是比较脆弱薄弱的,没有抵抗力,而且到目前为止,防雷措施还没有建立一个比较完善的体系。随着电网的体系结构不断在更新,那么,针对这些体系结构的防雷技术手段也要进行相应的更新和完善,以去应对时刻进步的设备。在对输电线路雷电的防护上,不能搞单一的一种防雷措施,应采取各种各样的防雷技术,综合运用各种有效手段,优化资源组合,以期望能更好的来应对雷害。

3.1切实提高输电线路的防雷设计水平

切实提高输电线路防雷设计水平,是有效降低雷击跳闸率的根本。500kV 等级的线路主要从提高屏蔽保护性能安全方面考虑的,220 kV 等级的线路则应从耐雷水平和屏蔽防护这两方面去考虑。在输电线路使用防雷装置时,为了取得较好的防雷效果,应对安装点到底采用哪个等级的线路进行选择,最好能进行优化选取,对安装方案进行精细化设计。

3.2强化输电线路的基础工作

降低接地电阻是传统有效的输电线路防雷方法。线路运维单位不仅要按照检测周期进行常规的接地电阻测试,而且还要多次加强接地电阻测试准确性的实验,一旦发现接地电阻过大,就要对及时杆塔进行改造。同时要加强对雷击次数、线路雷电跳闸次数、雷电活动的统计工作,加强对雷电活动规律的认知和了解,做到科学合理的管理,才能有效提高防雷措施。

3.3防雷工作差异化

目前,各种防雷措施虽然都各有千秋,但从技术、经济和管理角度进行综合分析,我们就要合理利用并优化组合各种防雷措施,因此,对输电线路防雷治理工作,要体现出“差异化”的管理。对于66 kV等级线路 及以上重要超负荷供电线路、220 kV 等级线路及核心骨干网架、500 kV 等级线路及核心骨干网架和战略性输电通道等等来说,建议以降低雷击跳闸率、提高设备运行安全性可靠性为主要目标。为对比防雷措施的有效性,可在同塔双回线路中的 1 条线路全线安装同种防雷装置,逐年进行对比分析,科学评估该种防雷措施的有效性。对于一般输电线路建议尝试采取绝缘子并联间隙等 “疏导型”防雷保护措施,减少雷击设备损坏,降低线路运维工作量。

3.4对雷害进行风险评估

我们要对现有的防雷技术措施加以改善,使其充分的合理的满足现阶段的技术要求,彻底的改变过去的落后的、陈旧模式,全面开展雷害风险评估工作。当然,这项工作才刚刚起步,又需要我们进行大量的实证数据统计分析,并建立一套切实有效科学的、可行的、完整的评估体系和计算方法,我们可以采取 “先试点、找问题、巧突破、促完善”的方式,在雷电活动频繁地区,选择部分有代表性的线路,以雷电监测为基础,根据输电线路电压等级、该线路在电网中重要性和作用、线路走廊的雷电活动强度、地形地貌及线路结构的不同,有针对性地、科学合理地开展输电线路雷害风险评估工作。

参考文献:

[1]王飞,张巍,朱义东,等.500 kV 程徐线雷击跳闸原因分析[J].东北电力技术,2010.

[2]赵先德.输电线路基础[M].北京:中国电力出版社,2010.

雷击风险论文范文第7篇

关键词:架空输配电线路 防雷 电网

电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的,是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的系统。输电网和配电网统称为电网,是电力系统的重要组成部分。配电网是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的重要环节,由架空线或电缆配电线路、配电所或配电变压器、断路器、补偿电容、各种开关、继电保护、自动装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等组成,除因电网结构薄弱、停电检修、拉闸限电等因素会导致配电网供电可靠性下降外,雷击也是造成配电网供电可靠性下降的一个重要因素。

一、漳州常山架空输配电线路路防雷水平的判断

判断线路防雷性能优劣,主要以雷击跳闸率和耐雷水平来衡量,前者是指每100km年均雷击跳闸的次数,后者是指雷击线路绝缘而不发生闪络的最大雷电流的幅值。前者越低,后者越高,都表示防雷的性能好。引起线路的跳闸必须具备两个条件:第一是雷电流幅值大于或等于线路的耐雷水平,引起绝缘发生工频闪络;第二当工频闪络变为稳定工频电弧;输电线路上所出现的大气过电压一般包括感应雷过电压和直击雷过电压,从通常的运行经验分析,后者对电力系统的危害比前者要严重得多。

1、感应雷过电压

当雷击发生于线路附近的大地时,由于雷电通道周围空间的电磁场的变化急剧,会在线路上产生一定的感应过电压。雷击放电的开始阶段,先导放电,线路处于先导通道和雷云的电场中,因为静电感应,沿导线方向的电场强度分量将导线两端与雷云异号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上变为束缚电荷,导线上成为束缚电荷,导线上的负电荷则由于电场强度分量的排斥作用而向两端运动,经线路的泄漏电导和系统中性点流入大地。

2、直击雷过电压

输配电线路遭受直击雷雷击的情况一般分为以下3种:雷击避雷线或挡距中央,雷击杆塔塔顶,雷击导线或绕过避雷线击于导线。现以中性线直接接地系统有避雷线输电线路为例进行分析。雷击塔顶前,雷电通道负电荷在架空地线上和杆塔上感应正电荷;雷击时,雷电通道负电荷和架空地线上、杆塔上正电荷快速中和随机形成雷电流。雷击将造成杆塔横担高度处、塔顶处、线路绝缘子处电位升高。导线、地线的电压升高。当线路绝缘子电压没有超过线路绝缘水平时,杆塔与导线之间不会出现闪络;如果雷击杆塔时雷电流超过线路的耐雷水平,就会发生线路闪络,即“反击”。

二、漳州常山架空输配电线路防雷措施的优化与提高

1、线路型避雷器的应用

无串联间隙型避雷器直接与导线连接,利用避雷器电阻的非线性特性保护绝缘子串,与带串联间隙型相比具有吸收冲击能量可靠,无放电延时的优点。同时,为防止避雷器本身故障时影响线路正常运行,无间隙避雷器一般装有故障脱落装置,即带脱离装置的无间隙型避雷器。带脱离装置的无间隙型避雷器通过脱离器与导线相连。脱离装置由脱离器、绝缘间隔棒等组成。在正常情况下,通过雷电流和操作过电压电流,脱离器均不动作;在异常情况下,当避雷器发生故障损坏时,工频电流通过脱离器,脱离装置能可靠动作,使损坏的避雷器自动与导线脱离,保证正常供电,绝缘间隔棒保持导线与避雷器之间有足够的绝缘距离。

2、采用带间隙的线路避雷器保护进线段终端杆

带串联间隙型避雷器与导线通过空气间隙来连接,间隙击穿电压低于绝缘子串的闪络电压,正常时避雷器处于休息状态,不承受工频电压的作用,只在一定幅值的雷电过电压作用下串联间隙动作后避雷器本体才处于上作状态,因此具有电阻片的荷电率较高,雷电冲击残压降低,可靠性较高,运行寿命较长等特点。因串联间隙的隔离作用,避雷器本体部分(即装有电阻片的部分)基本上不承担系统运行电压,可以不考虑长期运行电压下的电老化问题,且本体部分的故障不会对线路的正常运行产生隐患。

3、其他防雷措施

(1)保护间隙。保护间隙即为在绝缘子串旁并联的一对金属球电极,并依据相关绝缘子50%雷电冲击试验值确定其间隙距离,使其间隙放电电压低于绝缘子串放电电压,当线路处于正常运行状况时,保护间隙处于工频电场之中,但电场强度较低无法将空气间隙击穿,其对线路正常运行无影响;当导线发生雷击时,在导线与地之间(即绝缘子串两端)出现较高的雷电过电压,此时由于间隙的放电电压低于绝缘子串放电电压,雷电过电压通过间隙放电,工频持续电流在间隙间燃烧受到电弧电动力和风的作用逐渐熄灭,使得绝缘子串得到保护而免于损坏;若导线为绝缘导线时,间隙防雷装置可有效保护绝缘导线避免发生雷击断线事故。由于空气绝缘可在短时间内自行恢复,间隙放电属于瞬时性事故,从而提高了重合闸的成功率。但是,加装保护间隙之后会造成线路耐雷水平降低,增大了跳闸事故发生的风险。因此,在10kV配电线路中允许一定跳闸率的情况下,可采用加装可调间隙防雷装置,从而保护绝缘子因雷击闪络而损坏、炸裂导致线路落于横担上或因雷击绝缘导线而导致绝缘导线断线事故的发生。(2)降低接地电阻。降低接地电阻可大幅降低输电线路反击跳闸率,由于10kV配电线路雷击跳闸主要由感应雷引起,因此降低接地电阻在10kV配电线路防雷措施当中的效果并不明显。但是降低接地电阻有利于雷电流冲击波的泄放以免设备遭受雷电冲击波的损坏。此外,降低10kV配电线路的接地电阻可降低雷击大地时杆塔的电位,防止了雷电波通过地面反击到配电线路。

三、结语

对于配电线路的防雷,其防雷应用措施的有效性和可靠性直接影响到了配电网传输电网的经济效益,为此必须要对配电线路防雷措施进行优化应用研究,本论文所探讨的配电线路防雷措施只是其中的一部分应用措施,更多具体的配电线路防雷措施应用有待于广大技术同行的共同努力。

参考文献:

[1]胡晓霞.关于配电线路防雷与接地应对措施的研究[J].科技与企业,2013,03:140.

[2]罗创涛.简析配电线路防雷与接地应对措施的分析[J].科技与企业,2013,17:153.

[3]赵庆华.浅议高压配电线路防雷保护措施[J].电源技术应用,2013,04:39.

雷击风险论文范文第8篇

关键词:输电线路;常规电气;设计

中图分类号:F416文献标识码: A

随着我国的社会经济不断快速的发展,对电力的需求量同样也日益的增加。所以,对电力资源的供应质量以及安全性同样也有了更高一些的要求。当前在输电线路电气设计当中依然存在着一些问题,为了可以确保输电线路电气设计上的质量,就变要对输电线路的电气设计内容来进行分析和研究。

一、输电线路在电气设计上的主要内容

输电线路的电气设计的主要内容可以分为三个方面,分别为可行性分析、初步设计及施工图的设计。

1.可行性分析

可行性分析指的就是全面地从设备上、经济上、调研项目盈利、技术上分析、设备选材、资金筹备、工程规模等各个方面,它主要便是预测输电线路项目完成之后可能会产生的一些社会影响及经济收益等方面,进而来提出相关的咨询意见来供投资建设、施工方案等作参考来用。当中所需要注意的便是,可行性的分析一定要严格的根据国家的相关政策法规以及规定,还务必要具备相应计算的图表、实验的数据等技术方面的资料,从而来确保分析研究的可靠性与全面性。然而通过可行性分析所得出的这些报告则是由报告内容、设计方案、论证结果、风险预测这几部分所组成。

设计方案。是由于可行性的分析主要是针对于具体设计方案的可行性,所以在设计方案上的质量是非常重要的。为了确保在设计方案上的质量,无比要对输电线路工程的施工技术、环境影响、建设规模、主要设备等来进行详实、全面、可靠的预估。

报告内容。在可行性的报告当中所提出的报告内容及研究试验数据都一定是基于真实、客观的原则之上,缺乏真实性、可靠性的可行性报告将会让输电线路在施工以及设计过程当中出现不可避免的偏差与失误,从而对于工程的建设所导致极大的负面影响。

风险预测。在可行性报告当中的另一项非常关键内容便是对于工程风险的预测,只有工程在建设之前,对于项目来进行合理、切实的风险预测才可以确保工程项目在建设的过程当中可能会出现的因经济、社会以及环境等一些因素而造成的风险得以有效的规避。

论证结果。论证性便是可行性报告的最大特点,并且对于论证性的报告来讲,其严密性变成为了造成报告质量高低的关键所在。要确保论证的严密性,就无比要利用系统性的分析措施,即为输电线路在建设的过程当中各方面的影响因素都要全面地、系统地来进行分析论证。

2.初步设计

初步设计指的是输电线路的设计项目在初期的草图,即为以输电线路在实际的设计、施工当中的要求为依据并且将各类的技术资料整理齐全之后,提出多种的设计思路,然后再经过反复的研究、论证,再将最为经济、合适的设计方案选出同时作为最终的方案。当中的主要内容包括:

导线、路径与环境因素。周边环境的因素对于输电线路导线的参数有着比较大的影响,然而导线的下方电场若是受到了环境因素的影响就会使线路的输电性能相应的受到影响。所以一定要选择科学、精确的计算方法来让导线电场的计算值尽可能的痛实际运行的环境真实值相近。此外,在设计输电线路的时候应该尽可能的在环境、气象条件较好的区域来进行工程的建设,从而有效地降低输电线路运行过程当中可能会出现的损失。

塔杆基础。输电线路当中重要的组成部分便就是塔杆基础,相对较好的塔杆基础同样也是让线路运行的稳定性以及安全性的保证。因为在自然环境下,一些输电线路的电气元件都是处于外露的状态之下,并且电气元件不仅仅是受到了机械荷载的影响,同时还会受到地质地形方面的影响,所以在实际的方案设计当中,务必要对这些因素来进行综合的考虑并且确保施工的质量。

防雷、防振与绝缘。输电线路当中的绝缘子的作用便是导线支撑及避免电流出现回地现象,在整个输电线路的网络当中,设计绝缘子务必让其可以充分的发挥它功能与所用。然而雷击便是影响大盘输电线路安全、正常运行的重大自然隐患。所以在方案的设计过程当中,应该结合输电线路所在区域实际的环境情况同雷击伤害的原因来制定出相应的防雷击措施。此外,输电线路在运行的过程当中,导线是不可避免地形成一定振动的应力,进而会造成输电线路因为振动而产生了故障,所以应该采取一些相应的防振措施让导线的振动情况得以消除或减小。

施工图的设计。主要内容包括有杆塔以及基础施工图、路径平面位置施工图杆位断面图与杆塔明细表、机电安装施工图以及概预算的报告书。

二、电气设计的关键点探讨

1.路径的选择

输电线路的设计关键之一便是在路径上的选择,为了给输电线路的施工以及运行维护提供较好的基础条件,应该在路径选择的时候,对地质、水文、气象等沿线的自然条件来进行综合的考虑,并且将输电路径同周围的资源开发、环境保护与其他设施之间的关系妥善的协调好。此外,选择的路径应该严格的以国家现行的法律法规作为依据,经过反复的论证之后,选择出最为切实可行的方案。路径的选择应该遵循的原则:尽可能的选择路径最短的,当中的曲折系数越小越好;尽可能的选择直线的线路,避免出现的转角太多或者转角过大;尽可能的选择平坦的区域设置转角点,转点的距离应该比较大;尽量的选择交通便利的一些区域;尽量的选择良好地质条件的一些区域,避免因为自然灾害影响到线路;尽量的少占地,注意对农田作物以及名胜古迹的保护;尽可能的避开障碍物,要与航空、铁路、通信等一些部门来进行充分的协调。总而言之,在选择路径的时候应该对工程的可行性和经济性进行兼顾,对于占地赔偿等来进行综合的考虑,并且最大限让使电网系统的需求得到满足。

2.杆塔基础的选择

输电线路的杆塔是其中主要的结构之一,它便是以绝缘强度以及机械强度为依据,并且由钢筋混凝土或者钢材为材料来建造的。选择杆塔的形式应该依据实际的地质地形情况确定,尽量的做到因地制宜。针对于我国多样地基的形态,如冻土地基、岩体地基、软土地基、黄土地基等,所以,为了确保杆塔结构的安全与稳定,应该选择最为适宜的杆塔基础的形式,例如人工斜挖原状土形式的承载力比较高,不容易产生变形,并且节约了材料,开挖的工作量比较小,适用于较厚的覆盖层、可塑性的粘土。然而软土地复合式的小桩基础就会为斜桩以及直桩分布成网状,从而来使得设施所受水平力以及上拔力朝下来发展,以得到相对较大的承载力等。

3.抗冰设计

在输电线路的设计当中,尤其要注意的便是依据不同区域的气候条件,来进行抗冰性设计,力争要在节省工程造价的同时对于线路的运行的稳定与安全有所保证。由于在我国各区域的气候条件都是不尽相同,所以可能会导致的凝冰程度也存在一定的差异。所以在冰厚的设计上应该基于实际的情况,并且综合分析研究输电线路所在区域的风向、湿度及地质地形的状况,从而让抗冰设计值合理、科学。

在通常情况下,加强导线及重型抗冰塔是当前输电线路抗冰最为普遍的设计方法。若输电线路在重冰的区域,那么应该间隔一段的距离就进行一个基抗串耐张塔的设置,然而导线的材质则应该选择机械强度比较大的,并且为了防止导线因为脱冰震动或者不平衡的张力而造成损害,应该利用预绞丝护线对于导线来进行保护。除此之外,避免绝缘子冰闪同样也是抗冰设计的重要内容,然而使绝缘子串长度以及爬电距离增大就可以使绝缘串伞型结构得以改善。将防水的材料涂于绝缘子表面则可以从一定程度上来使覆冰缘子产生漏电的可能降低。

结语

总之,对输电线路常规电气设计来说,应该依据其所在地区实际的情况,在充分的分析研究设计项目的可行性报告的基础之上,选择出最为合理的线路设计方案,从而来确保输电线路在设计、施工与运行过程中的安全、稳定。

参考文献

[1]. 杨毅 浅析高压输电线路电气设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》.2012年

[2].周芳金.高压输电线路电气设计分析 [期刊论文] 《技术与市场》.2011年

雷击风险论文范文第9篇

【关键词】房屋建筑工程 施工管理 施工质量 质量措施 管理措施 房屋质量

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:

一.引言。

随着我国城镇化建设步伐的加快,各类住宅建筑开始倾向于高层住宅发展。高层建筑建造后,提高了土地的利用率,但随着带来了建筑物遭受雷击损坏的风险。在住宅建筑中,有线电视、电话线、网线等都是容易导致雷电进入建筑物内的导火索,为了提高建筑安全,有必要在进行电气设计时,就考虑到建筑防雷功能,采取经济使用而又安全可靠的解决措施,提高建筑防雷电能力。

二.建筑物防雷等级分类。

建(构)筑物的等级分类,应符合以下要求:

1.第一类防雷建筑物

(1)凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、人工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。(2)具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。(3)具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大坡坏和人身伤亡者。

2.第二类防雷建筑物

(1)部级重点文物保护的建筑物。

(2)部级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、部级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

(3)部级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

(4)国家特级和甲级大型体育馆。

(5)制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

(5)具有1区爆危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

(6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡。

(7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。

(8)预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。

(9)预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。

3.第三类防雷建筑物

(1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

(2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。

(3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。

(4)在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱,水塔等孤立的高耸建筑物。在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱,水塔等孤立的高耸建筑物。

在确定建筑的防雷分级时,除按上述规定外,在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。对建筑高度超过19层的住宅建筑,适用于二级防雷等级,其他为三级防雷。

三.住宅建筑电气防雷措施。

1、安全用电技术措施。

(1)防雷及接地技术措施。

1)在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。

2)TN-S系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。

3)在TN-S系统中,保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10欧姆。

4)PE线上严禁装设开关或熔断器,严禁通过工作电流,且严禁断线。 5)施工现场内的起重机、升降机等机械设备,以及钢管脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构,当在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围外时,应按相关规定安装防雷装置。

6)做防雷接地机械上的电气设备,所连接的PE线必须同时做重复接地,同一台机械上的电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体,但接地电阻应符合要求。

(2)漏电保护器的设置

1)施工现场的总配电箱和开关箱应至少设置两级漏电保护器,而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合,使之具有分级保护的功能。

2)开关箱中必须设置漏电保护器,施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。

3)漏电保护器的选择应符合国标GB6829—86《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》的要求,开关箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。使用于潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。其额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。

2. 室内线路及室外配线要求。

2.1室内线路:直敷布线—建筑物顶棚内严禁采用。金属管布线—建筑物顶棚内宜采用。硬质塑料管布线—适用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所。电气间布线—井壁应是耐火极限不低于1小时的非燃烧体,电气间在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊,其耐火极限不应低于三级,楼层间应做防火密封隔离。电气间内高压、低压和应急电源的电气线路,相互之间应保持0.3米及以上的距离或采用隔离措施。向电梯供电的电源线路,不应敷设在电梯井道内。

2.2室外配线:

(1)架空线路:由高低压线路至建筑物第一个支持点之间的一段架空线称为架空线。高压接户线受电端的对地距离不应小于4米;低压接户线受电端对地距离不应小于2.5米。向一级负荷供电的双电源线路,不应同杆架设。

(2)电缆线路:在电缆沟和电缆隧道内敷设的电缆,应采用裸铠装电缆、裸铅包电缆或塑料护套电缆。在电缆直埋敷设时,当沿同一路径敷设的室外电缆根数为8根及以下时,直埋深度不应小于0.7m。向一级负荷供电同一路径的双电源电缆不应敷设在同一沟内。电缆在电缆沟或隧道内敷设时,同一路径的电缆根数多于8根、少于或等于18根时适合采用电缆沟敷设,多于18根时可采用电缆隧道敷设。电缆隧道高度不应低于1.9米。电缆隧道长度大于7米时,两端应设出口,两个出口间的距离超过75米时,还应增加出口。电缆在排管内敷设时,一般可采用石棉水泥管或混凝土管。

3. 接地装置。

接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地电阻和接地方式有关。为便于与各种入户金属管道相连,降低跨步电压,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置,只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,可利用基础内钢筋作接地装置,否则应加设人工接地装置。高层建筑通常利用桩基础、箱形基础作接地装置,这些基础连成的接地网有较大的电容,其冲击阻抗很小。施工中通常将桩基的抛头钢筋与承台板主筋焊接,并与承台上作为引下线的柱钢筋焊通,再与整个底板内钢筋或地梁中的钢筋互相连通,将桩基主筋与地梁主筋焊接成一个闭合的水平接地网,以形成均压。由于防雷装置直接装在建、构筑物上,建筑物防雷接地与电气设备接地等无法隔离。通常建筑物的防雷接地与电气设备的接地、微电子设备接地均应连接成统一的接地系统,其共用接地电阻按其中最小值选定。一般要求,接地电阻值。

四. 重视雷击电磁脉冲(LEMP)对智能系统的危害。

目前,住宅建筑中多使用了智能系统,系统提供的智能建筑系统专业公司较多,一般承担系统设计(包括施工和设计)、供应设备,并从事安装、调试等技术工作。在进行设计时,设计者侧重于系统网络、通信方式、设备选型等工作,但往往忽视了系统防雷措施的设计。有的设计者认为建筑物已设有防直击雷的避雷带,至于安装于室外的监控设备、器件以及中控室,已处于保护范围之内,不必再考虑智能系统本身的防雷措施,其实这种理解不全面,在概念上也是含糊的。

如果雷击发生在建筑物顶部,一般为直击雷,通过建筑物的接闪器(避雷针或避雷带),经由引下线,将雷击过电压、大电流绝大部分洩放到大地,而泄入建筑物内部的相对较小,只要智能电子设备不靠近引下线,则危害偏小。但如果雷击发生在建筑物附近围墙或进户线缆、管道的地面,由雷电感应和雷电波侵入的雷击电磁脉冲(LEMP)的过电压,则可能通过信号或供电线路导入建筑物内部的智能电子设备而将其击坏。

作为建筑工程设计的电气专业,通常根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)的规定,进行了防直接雷击、高层建筑防侧击雷及防雷电波侵入等措施的设计,主要着重于保护变配电系统的正常运行和人身安全。而对于建筑智能系统,一般由建设方交给智能系统的专业厂商(或公司)进行二次设计或直接进行设计。很清楚,智能系统的防雷设计,主要指采取防雷电波侵入和雷电感应产生的雷击电磁脉冲的技术措施,应由智能系统专业设计人员在进行设计时加以重点、周到的考虑。

五.结束语。

在建筑防雷设计和施工中,要将外部防雷接地装置和内部防雷接地装置有效结合起来,综合考虑分流、接闪、屏蔽、接地、布线和均压等要素,做好设计方案,提高建筑防雷的可靠性。

参考文献:

[1]李大生住宅建筑电气防雷措施分析 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年18期

[2]胡灿明 肖平 陈世文 汪文理 浅谈多层民用住宅防雷设计与施工 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年22期

[3]吴卫 民用住宅的防雷及用电保护设计的探讨[期刊论文] 《四川电力技术》 -2003年3期

雷击风险论文范文第10篇

【关键词】石化工程 建设质量 工程质量 质量通病 认识 防治措施

中图分类号:F407.22文献标识码: A

一.引言

随着我国经济的快速增长,石化工程建设在近些年取得较大发展。在石化工程建设过程中,对工程质量影响的因素较多,存在施工风险,施工中如果不加以重视,将导致工程质量不符合设计要求,难以达到工程设计标准。如何认识石化工程建设的质量通病,是防治质量事故的基础措施。了解质量通病,防治质量事故,才能提高施工水平,确保工程质量。

二.石化工程建设质量通病的认识与防治

1.石化工程土建结构工程质量问题。

我国的石化工程土建结构中,混凝土结构占据多数。在我国建成的石化工程土建工程中,普遍存在建成后短时间内出现质量问题,结构质量问题的出现大大减少了石化工程的使用寿命。由于钢筋混凝土结构的保护层抗渗性差、密实度差、厚度较薄,在钢筋混凝土结构中,往往出现混凝土开裂或钢筋锈蚀的现象。大约在工程完工30年后,石化工程土建结构由于受到地下水或环境的影响,出现开裂及渗漏现象,破坏结构稳定性。

石化工程中土建结构工程质量主要包括土建结构的安全性和耐久性。石化工程土建结构的安全性主要同土建结构的维护、检测、工程施工质量、工程设计规范紧密相关,安全性的最终目标是避免土建结构出现结构破坏或倒塌。为了确保土建结构安全性,在设计中要体现结构的整体牢固性、结构构建承载能力的安全性和结构耐久的安全性等安全设计。而石化工程土建结构的耐久性主要包括结构的安全性和结构的适用性,在石化工程土建结构中,表面混凝土耐久抗损能力相对较强。

为了提高石化工程土建结构的耐久性和安全性,在施工中要严格控制施工材料的质量,对材料的进场检验、采购调查等要严格落实,严守施工操作规范,确保结构构建的承载能力。除此之外,要积极开展自主研发工作,根据工程实际情况,利用新工艺、新技术、新材料,提高工程质量。施工中利用回弹法、射线法等检测手段,加强对土建结构强度的系统性检测,提高混凝土结构抗开裂、抗渗漏、抗剥蚀的能力。

2.石化工程建筑电气质量问题。

在施工过程中,对厚壁钢管进行对焊连接时,容易在钢管内部产生结瘤现象,当线缆穿过时,结瘤容易破坏线缆的绝缘层。焊接薄壁钢管则容易烧穿,将此种钢管埋入混凝土架构内部后,容易渗入浆水,导致管道内部堵塞,造成线缆无法穿过。同时由于石化工程的特殊性,其照明器具不同于一般建筑,器具的型号、规格及安装基本要求都有严格的规定,而很多时候,都被设计人员和施工人员所忽略,形成安全隐患。

当代建筑的电气工程不单单是点亮电灯、埋管穿线如此简单,其中包括了大量的现代电气设备的安装和使用。在石化工程中,建筑电气的质量是衡量工程建设水准和安全性的关键指标。随着建筑智能化的发展,石化工程建筑电气质量同时提高了对电气工程的要求。由于石化企业具有的易燃易爆、有毒有害等特殊环境,确保建筑电气和电气设备的安全、有效的运行是保障石化工程稳定的关键因素。

对石化工程的建筑电气工程质量管理,主要在控制施工过程,要将质量管理贯穿到施工所有环节中。在施工准备阶段,要进行全面的质量控制。建筑电气技术人员要熟悉设计图纸,要仔细分析设计上存在的问题,提出可行的改进方案,确保工程具有正确的指导方向。在施工中,要严格遵守操作规范和流程要求,在关键岗位设置技术人员操作,特殊岗位要求执证上岗。施工单位要对施工人员进行培训,提高施工人员的技术水平。

3. 石化工程项目防雷接地施工质量问题

在很多石化工程中,建筑物顶部设置了高度超过接闪器的金属物,但该金属物体并没有同避雷带网相连接,此外,还有较多的石化单位在建筑物顶部的接闪器上缠绕了电线,形成了雷击隐患。一旦遭受雷击,此类线路成为雷电波侵入的线路,容易造成不可估量的损失。

石化工程建筑接地防雷是工程中较为容易忽视的问题,由于其造成的重大破坏,在施工中要加以重视。石化建筑顶部要和避雷带网保持可靠的连接,缠绕在接闪器上的电线要设置对应的钢管,并进行埋地,避免造成雷击侵入。化工建筑物顶部的避雷带和避雷针以及建筑顶部的其他金属物体要同化工装置连接成为一个整体的电气通路,要于避雷引下线保持可靠的连接。通过此种方式,确保石化建筑的防雷性能。

三.结束语。

石化工程建设质量对于后期使用影响较大。在施工中要提高土建结构的稳定性和安全性,科学合理的安装建筑电气系统,严格按照相关法律法规和行业规范,提高建筑防雷能力。施工中落实质量检验制度,验收操作规程,防止出现质量事故,提高工程质量。

参考文献:

[1] 王振平 石油化工建设工程质量监督管理体制研究 [学位论文]2009 - 北京化工大学:项目管理

[2]张佐 浅析石化建筑工程施工管理的重点[期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年8期

[3]孙东彦 SUN Dong-yan石化工程项目质量管理实践[期刊论文] 《广州化工》 -2013年14期

[4]郭兴隆 浅谈石化工程施工质量管理 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年10期

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