雷击风险评估论文范文

时间:2023-03-17 13:37:35

雷击风险评估论文

雷击风险评估论文范文第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。

雷击风险评估论文范文第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.

雷击风险评估论文范文第3篇

关键词:闪电定位系统雷电灾害风险评估雷灾调查

中图分类号:TP274.4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)12-0217-02

1 引言

随着近年来我国各省市闪电定位系统的建立与完善,闪电定位数据已在雷电临近预报及雷电防护工作中得到广泛应用。在雷电临近预报的应用上,闪电定位资料作为雷电临近预报的重要参数之一[1],这方面的应用和研究也较多[2]-[3]。在雷电防护的应用上,雷电灾害风险评估中的地闪密度、雷电流累积概率等参数均可从闪电定位数据中获得,而且多年的地闪数据能突出反映被评估对象所在地理位置的实际雷电活动规律,比经验公式计算更为准确;另外在雷灾调查与鉴定中,闪电定位数据是判断灾害是否为雷电引发的一项重要参考依据。本文介绍了深圳市闪电定位系统的结构、探测原理、探测参量与指标等,总结了闪电定位数据在深圳市雷电灾害风险评估、雷灾调查与鉴定中的应用,以期对雷电防护工作有一定的参考价值。

2 闪电定位系统介绍及其数据说明

2.1 闪电定位系统介绍

深圳市闪电定位系统是由ADTD雷击探测仪、中心数据处理站、图形显示工作站、数据库与网络浏览服务器、通讯系统5个主要部分组成,能够实时、连续、高精度地提供雷电发生的时间、位置、极性、强度等雷电活动参数。系统采用联合雷电定位(IMPACT)原理,即测向定位是利用一对正交的磁场线圈,测定雷电所在的方位;时差定位是测定雷电信号到达各测站的时刻,并根据雷电信号到达各测站的时间差来计算确定产生雷电的位置。由5个探测站组成的雷电监测定位网,可以覆盖整个深圳市,该雷电监测定位系统的探测参量与相关指标(见表1)。

2.2 数据存储结构

闪电定位的数据是实时采集并实时存入Oracle数据库的数据表中,该数据表包含了探测到的地闪的主要特征参数,如地闪时间、经度、纬度、电流强度和陡度、电荷、能量、定位方式及误差等。同时在入库的时候给每条记录都增加了一个地闪所发生区域的字段,构成了完整的空间数据表的数据结构形式。

3 数据处理与分析方法

3.1 数据处理

本文采用2005-2012年共8年的闪电定位数据,利用数据库查询功能导出数据表中时间、经度、纬度、电流强度和陡度、定位方式6个字段。其中时间精确到秒,经纬度精确到小数点后6位,电流强度和陡度精确到小数点后1位,定位方式选择三站以上的定位数据。

3.2 数据分析方法

本文主要介绍按闪电定位数据来绘制地闪密度图,雷击点临近地闪定位图、地闪的时间和地域分布特性等。运用ArcGIS软件的ArcMap组件,绘制地闪密度图、雷击点临近地闪定位图,并结合ArcToolbox中的空间分析模块所提供的Analysis Tools、Data Management Tools、Spatial Statistics Tools功能进行相关数据处理和分析,其中Analysis Tools是用来把导出的深圳外切矩形数据与深圳边界求交集,从而得到深圳界内的地闪数据,Data Management Tools是用来进行空间投影即原始数据的地理坐标系转换成投影坐标系,Spatial Statistics Tools是把处理好的数据进行点密度分析,即可得到地闪密度。[4]

4 雷电灾害风险评估中的应用

4.1 全市地闪密度图的绘制

雷电灾害风险评估中风险值的计算需计算建筑物的年预计雷击次数,年预计雷击次数与雷击大地的年平均密度(Ng)直接相关。按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的规定,Ng=0.1×Td,Td为年平均雷暴日,Td根据当地气象台、站资料确定,这样全市的Ng值是相同的,但根据实测数据分析结果,雷电分布差异很大[5]。

利用ArcGIS软件绘制了深圳市的年平均地闪密度分布图(见图1),图中色标由深蓝色到深红色,所表示的地闪密度依次升高。其地闪密度分布特征是:西部高于东部,高密度区主要分布在宝安区和市区的部分地区。

4.2 单个建筑物所在位置地闪密度取值

在雷电灾害风险评估中,当确定建筑物地理信息后,在ArcMap的地闪密度图中可进行标注,所取实例为深圳西涌天文台(见图2),考虑到闪电定位存在的误差,提取标注点所在1km2单元格及周边8格单元格的地闪密度数值,取其平均值作为地闪密度值(见表2)。

5 雷灾调查与鉴定中的应用

当雷击事故发生时,根据发生时间及地理信息,查询事故发生前后半小时,事故点附近1km、1.5km及3km内的的闪电定位数据。在雷电灾害调查与鉴定时应结合剩磁测量的结果和闪电定位的情况综合考虑,给出判定结论。[7]

2013年8月30日上午5时左右,深圳某学校雷云过境后,消防监控系统瘫痪。依据闪电定位系统数据分析,8月30日4:45-5:15该校3公里范围内共发生地闪7次(见图3)。其中距离学校最近的一次地闪发生在4:57,学校西偏北方向约455m,此次地闪为负地闪,地闪强度为-51.8kA,平均陡度为-13kA/μs。根据闪电定位和剩磁测量结果,鉴定为雷击建筑物附近产生闪电感应导致电子设备损坏。

6 小结与不足

采用闪电定位数据和地理信息系统软件的方法,分析了深圳市雷电活动规律,并利用该规律在雷电防护中做了一些应用,小结如下:(1)闪电定位数据可以为雷电灾害风险评估提供准确、符合建筑物所在地实际雷电活动规律的地闪密度值,为评估的定量计算提供数据基础。(2)闪电定位数据可以为雷灾调查提供灾害发生时的闪电分布情况,结合剩磁测量的结果判断灾害是否由雷电引起,并可找出可能引起雷灾的闪电位置及参数等。

由于目前闪电定位系统的探测精度和准确度较低,导致采集到的闪电位置与实际发生的位置偏离很大,三站以下定位数据(不可信数据)占到全部数据的一半以上,并且探测得到的雷电流幅值与真实值也有误差。因此,更有效的将闪电定位数据应用到防雷减灾工作中,亟需提高闪电定位系统的探测水平。

参考文献

[1]姚叶青,袁松,张义军,蔡辉,丁卫东,郝莹,边富昌.利用闪电定位和雷达资料进行雷电临近预报方法研究[J].热带气象学报.2011(06).

[2]罗林艳,祝燕德,王智刚,郭在华,罗宇.基于大气电场与闪电资料的雷电临近预警方法[J].成都信息工程学院学报.2010(05).

[3]吴健,芬,曾智聪.利用地面电场仪与闪电定位资料进行短时雷电预警的方法[J]. 气象与环境科学.2009(01)

[4]盛梅,冯志伟.基于ArcGIS空间分析的闪电密度图绘制方法[J].电脑知识与技术.2009(08).

[5]潘燕莲,叶化军,卢其锋.闪电定位系统在防灾减灾中的应用分析[J].气象水文海洋仪器.2009(02).

[6]GB50057-2010.建筑物防雷设计规范[S].2010年.

雷击风险评估论文范文第4篇

【关键词】区划 雷击密度 雷电强度 经济损失 模数 生命易损 模数

我国平均每年因雷电灾害直接造成人员伤亡近千人,经济损失百亿元以上。我省是雷电灾害发生较为频繁的省份之一,雷电灾害的频繁发生严重威胁着人民生命财产安全和社会公共安全,越来越引起社会各界的广泛关注。因此,该研究对于建立龙泉驿区雷电灾害风险区划,提升雷电灾害主动防护能力,降低因雷电灾害带来的损失和保障人民生命财产安全具有极其重要的意义。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

龙泉驿区雷电资料来源于成都市防雷中心提供的2013-2015年龙泉驿区各乡镇闪电定位仪的观测数据;区域人口密度、区域单位面积生产总值来自于龙泉驿区统计年鉴(2013-2015)。

1.2 龙泉驿区雷电灾害风险评估的研究方法和技术路线

1.2.1 研究方法

我中心在有关部门的帮助下收集雷电灾害风险源数据,研究雷电灾害风险源,参考标准《雷电防护第2部分:风险管理》(GB/T 21714.2-2008,IEC 62305-2:2010),结合雷电灾害风险源和数据源统计分析。利用四川省2013-2015年闪电监测数据和雷电灾害统计数据,选取雷击密度、雷电强度、经济损失模数和生命易损模数作为雷电灾害易损性风险评估指标,计算出各地区的雷灾易损性分析指标值,然后确定其分级标准,获得各等级值,确定雷电灾害易发区域,对雷电灾害风险进行区划;并针对重点防雷场所,建立雷电灾害隐患手册;同时结合区划结果对环境背景进行分析,得出不同风险区的主要影响因素,并提出相应的防护对策。

1.2.2 技术路线(如图1)

2 数学模型的建立

通过以上成都市闪电定位仪和人文经济指标数据的统计与分析,建立雷电灾害风险因子,参数定义如下:

(1)雷击密度M。M=N1/S,雷击密度是指单位面积内所发生的雷电数量,单位为次/km2,它是反映雷电次数的一个指标。雷击密度越大,说明区域内雷电灾害易损性越大。N1为区域闪电次数,S为区域面积。

(2)雷电强度K。雷电强度K为区域雷电流大小的平均值,表示该区域雷电释放能量的大小,雷电强度越大,造成的损失可能越大。

(3)经济损失模数D。D=DS/S,经济损失模数D表示区域发生雷电灾害时单位面积上的经济损失,单位为亿元/km2。该指标反映区域单位面积上的经济损失。比较客观反映了区域的经济易损情况,也间接反映了区域防护雷电灾害,抵抗雷电灾害能力和可迅速恢复能力。

(4)生命易损模数L。L=LS/S,生命模数L表示区域发生雷电灾害时单位面积内受危害人口数量,单位为人/km2,该指标客观反映区域生命对灾害的敏感性,也间接反映区域防御和抵抗雷电灾害的能力。

3 雷电灾害风险易损性综合评估

龙泉驿区各乡镇街道雷电灾害易损性分析指标,如表1所示。

雷电灾害易损性主要体现了该区域未来因雷电造成的可能损失量的高低,本课题对区域综合易损度采用极高1.0、高0.8、中0.5、低0.2、极低0.0五个等级来描述。分级方法采用气象统计分析中的分级统计方法。其核心思想是:首先将12个乡镇街道的某个指标值从小到大按顺序排列,并按第一组到第四组2个记录,第五组4个记录的方法分为5组数据。第n(n=1,2,3,4)组中的最大值和第n+1(n=1,2,3,4)组的最小值的平均值作为第n(n=1,2,3,4)级的最大值和第n+1(n=1,2,3,4)级的最小值。龙泉驿区5个雷电灾害易损性指标分级标准如表2所示。

将表1雷电灾害易损性风险评估指标按照表2的登记标准进行划分,即各易损指标的损失估计值(绝对值)统计换算为该类型指标的等级值(相对值)来划分雷电灾害易损等级。然后通过累加各个区域雷电灾害易损指标等级值,取平均值得到各个区域雷电灾害易损性综合评估结果(表3)。从表3中的综合易损度以及各指标值的大小,可以分析龙泉驿区各乡镇街道雷电灾害易损性风险情况,为龙泉驿区各区域减少雷电灾害,防御雷电灾害规划提供较客观的科学依据。综合评估结果如表3所示。

4 龙泉驿区雷电灾害易损性风险区划

根据表3中的雷电灾害综合易损度的评估结果,采用5级分区法将龙泉驿区各乡镇街道划分为极低易损区、低易损区、中易损区、高易损区、极高易损区5各不同的区域。计算的各区域雷电灾害综合易损度等级值分别为:极低易损区(0.000~0.375)、低易损区(0.0375~0.487)、中易损区(0.488~0.549)、高易损区(0.550~0.700)、极高易损区(0.700~1.000)。区划结果为表4。

运用arcgis对龙泉驿区雷电灾害风险区划进行色块划分,风险区划图如图2所示。

5 结论与讨论

由上述分析可以得出龙泉驿区雷电灾害综合易损度的评估结果:洛带镇、洪安镇属于极低易损区;同安街道、黄土镇属于低易损区;柏合镇、十陵街道属于中易损区;万兴乡、西河镇属于高易损区;大面街道、龙泉街道、山泉镇、茶店镇属于极高易损区。

目前,雷电灾害的风险评估还没有一个成熟的普遍实用的理论模型。本论文收集龙泉驿区3年来闪电监测数据的基础上,充分借鉴成都市防雷中心雷电灾害方面的研究成果,结合数学统计学和地理信息系统的相关知识,尝试构建龙泉驿区雷电灾害风险评估数学模型,对不同乡镇的风险程度进行了评价,同时进行了风险区划,基本上达到了预期的目标,但是由于资料的精确程度有限性,可支持的理论基础稀少性,在研究过程中还存在着一部分问题。

首先雷电灾害风险因子还有待完善,雷电灾害统计数据是较为重要的因子,但由于许多乡镇单位和个人发生雷击灾害事故后不能及时向当地气象主管部门报备,或存在隐报、瞒报的现象,因此导致这个因子不准确不能使用。

其次是灾害风险区划的精确性问题。在实际应用中这类区划所涉及的行政区域越小越好,如果行政区划精确到村,那么区划结果应用价值就会更高,但本研究行政区是乡、镇。这个问题在比例尺足够大,地图信息和闪电资料足够充分的情况下是可以解决的。

总体上来说,本论文利用MapInfo软件初步对龙泉驿区雷电灾害风险性进行评价和区划,但还存在一些问题,我们会在进一步继续完善。

参考文献:

[1]《雷电防护第2部分:风险管理》(GB/T 21714.2-2008,IEC 62305-2:2010).

雷击风险评估论文范文第5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.

雷击风险评估论文范文第6篇

[关键词]高层 新建建筑物 防雷 环节 探讨

[中图分类号] TU856 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-193-1

0引言

随着城市的发展,各地新建建筑物不断增多,其中高层建筑物也不在少数。笔者所在县政府于2010年通过招商引资引入七冶房开公司进行旧城改造连片开发,结束了无高层建筑物的历史,同时也给防雷工作带来了严峻的考验。本文主要结合有关防雷技术规范和标准等,根据实际经验,通过对高层建筑物的防雷事项办理,总结了该过程中应该注意的环节以及各环节中应该注意的细节问题。

1高层建筑物的雷击风险评估及防雷图纸设计

根据《防雷减灾管理办法》、《防雷装置设计审核和竣工验收规定》以及各地对雷击风险评估的要求,高层建筑物首先应完成雷击风险评估,形成雷击风险评估报告和批复。

高层建筑物的防雷图纸设计由建筑设计公司完成,各建筑设计公司在设计建筑物图纸时都是按照GB50057-2010等有关防雷技术规范和03D501-1~4等图集进行设计。所设计图纸的接地体一般采用建筑物自身地梁、柱基钢筋及外加扁铁焊接而成,引下线一般利用柱筋中两根不小于Φ16的钢筋通长焊接而成,引下线之间的间距是按照规范设计的,按照建筑物防雷类别不大于18m或25m。

然而对于新建建筑物一般是利用自身柱筋形成法拉第笼结构进行雷电屏蔽。根据GB50057-2010,当闪击击于建筑物以外附近时,可计算建筑物无屏蔽和有屏蔽情况下的磁场强度(可换算成磁感应强度)。笔者曾发表一篇论文《法拉第笼原理在新建建筑物防雷中的应用》,文中通过举例,计算当闪击击于建筑物以外附近时,长20m宽20m高22m的建筑物在无屏蔽情况下的磁感应强度约为3.54GS;有屏蔽情况下,格栅形网格宽为6m或5m时,磁感应强度分别约为2.78Gs和2.33Gs。有报告指出,当磁感应强度大于2.4Gs时,足以引起计算机设备永久性损坏。

通过分析,法拉第笼结构格栅形屏蔽的网格宽不超过5米时,所形成的法拉第笼结构才会有屏蔽效果。然而对于建筑物来说,高一般不超过5米,但是柱筋间距一般超过5米,所以建筑设计公司在设计图纸时应尽量在所有柱筋中选取钢筋作为引下线,以缩小法拉第笼结构的格栅形网格,充分发挥法拉第笼结构在高层建筑物中的雷电屏蔽效果。

2图纸评价及防雷装置设计审核

高层建筑物的防雷图纸评价基本上与一般多层建筑物的防雷图纸评价一样,除评价建筑物防雷类别、接闪器、引下线、接地装置、雷电电磁脉冲防护以及卫生间等电位联结等等之外,还应注意高层建筑物的防侧击雷装置以及电梯轨道接地等。

高层建筑物一般按二类防雷设计,高度超过60米的部分应安装防侧击雷装置:

(1)应从60米起每隔一层沿建筑物四周设水平接闪带,并与该层圈梁和引下线相连;

(2)60米以上的金属栏杆、金属门窗等较大的金属物应与防雷装置相连;高层建筑的电梯轨道,其底层和顶层以及每三层应与结构钢筋或圈梁焊接。

另外,在图纸评价过程中应该提出高层新建建筑物应充分利用自身柱筋形成法拉第笼,即每根柱子里选取一支不小于Φ16或Φ14的钢筋作为引下线且通长焊接到屋顶,每层圈梁里至少选取一支不小于Φ16或Φ14的钢筋焊接成一个闭合圆环且与引下线钢筋的搭接处应作焊接处理。最好每个格栅形网格长宽不超过5m,这样就形成了一个能够实现静电屏蔽的法拉第笼,实现了雷电屏蔽。

高层建筑物的防雷装置设计审核按有关规定,由气象主管机构按《防雷装置设计审核和竣工验收规定》办理。

3跟踪检测及防雷装置竣工验收

新建高层建筑物的跟踪检测与一般新建多层建筑物的跟踪检测一样,但是特别需要注意的是防侧击雷装置、电梯轨道以及建筑物接闪器的检测。

需要说明的是,各房开公司、设计及施工单位为追求建筑物美观,在实际操作中采用暗敷避雷带作为接闪装置,然而暗敷避雷带的做法至今还存在着争议。笔者曾经就暗敷避雷带专门作过探讨,发表了《避雷短针与暗敷避雷带组合探讨》一文,特指出暗敷避雷带需要与避雷短针组合,且其暗敷厚度不能超过2cm。所以在施工方进行避雷带暗敷敷设过程中应进行现场监督,否则过后进行竣工检测时无法确定其敷设厚度。

高层建筑物的防雷装置竣工验收按有关规定,由气象主管机构按《防雷装置设计审核和竣工验收规定》办理。

4小结

雷击风险评估论文范文第7篇

关键词:地理信息系统;风险评估

2006年1月国家网络与信息安全协调小组发表了“关于开展信息安全风险评估工作的意见”,意见中指出:随着国民经济和社会信息化进程的加快,网络与信息系统的基础性、全局性作用日益增强,国民经济和社会发展对网络和信息系统的依赖性也越来越大。

1什么是GIS

地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)是在计算机软硬件支持下,管理和研究空间数据的技术系统,它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

2风险评估简介

风险评估是在综合考虑成本效益的前提下,针对确立的风险管理对象所面临的风险进行识别、分析和评价,即根据资产的实际环境对资产的脆弱性、威胁进行识别,对脆弱性被威胁利用的可能性和所产生的影响进行评估,从而确认该资产的安全风险及其大小,并通过安全措施控制风险,使残余风险降低到可以控制的程度。

3地理信息系统面临的威胁

评估开始之前首先要确立评估范围和对象,地理信息系统需要保护的资产包括物理资产和信息资产两部分。

3.1物理资产

包括系统中的各种硬件、软件和物理设施。硬件资产包括计算机、交换机、集线器、网关设备等网络设备。软件资产包括计算机操作系统、网络操作系统、通用应用软件、网络管理软件、数据库管理软件和业务应用软件等。物理设施包括场地、机房、电力供给以及防水、防火、地震、雷击等的灾难应急等设施。

3.2信息资产

包括系统数据信息、系统维护管理信息。系统数据信息主要包括地图数据。系统维护管理信息包括系统运行、审计日志、系统监督日志、入侵检测记录、系统口令、系统权限设置、数据存储分配、IP地址分配信息等。

从应用的角度,地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成:硬件和软件为地理信息系统建设提供环境;数据是GIS的重要内容;方法为GIS建设提供解决方案;人员是系统建设中的关键和能动性因素,直接影响和协调其它几个组成部分。

险评估工作流程

地理信息系统安全风险评估工作一般应遵循如下工作流程。

4.1确定资产列表及信息资产价值

这一步需要对能够收集、建立、整理出来的、涉及到所有环节的信息资产进行统计。将它们按类型、作用、所属进行分类,并估算其价值,计算各类信息资产的数量、总量及增长速度,明确它们需要存在的期限或有效期。同时,还应考虑到今后的发展规划,预算今后的信息资产增长。这里所说的信息资产包括:物理资产(计算机硬件、通讯设备及建筑物等)信息/数据资产(文档、数据库等)、软件资产、制造产品和提供服务能力、人力资源以及无形资产(良好形象等),这些都是确定的对象。

4.2识别威胁

地理信息系统安全威胁是指可以导致安全事件发生和信息资产损失的活动。在实际评估时,威胁来源应主要考虑这几个方面,并分析这些威胁直接的损失和潜在的影响、数据破坏、丧失数据的完整性、资源不可用等:

(1)系统本身的安全威胁。

非法设备接入、终端病毒感染、软件跨平台出错、操作系统缺陷、有缺陷的地理信息系统体系结构的设计和维护出错。

(2)人员的安全威胁。

由于内部人员原因导致的信息系统资源不可用、内部人员篡改数据、越权使用或伪装成授权用户的操作、未授权外部人员访问系统资源、内部用户越权执行未获准访问权限的操作。

(3)外部环境的安全威胁。

包括电力系统故障可能导致系统的暂停或服务中断。

(4)自然界的安全威胁。

包括洪水、飓风、地震等自然灾害可能引起系统的暂停或服务中断。

4.3识别脆弱性

地理信息系统存在的脆弱性(安全漏洞)是地理信息系统自身的一种缺陷,本身并不对地理信息系统构成危害,在一定的条件得以满足时,就可能被利用并对地理信息系统造成危害。

4.4分析现有的安全措施

对于已采取控制措施的有效性,需要进行确认,继续保持有效的控制措施,以避免不必要的工作和费用,对于那些确认为不适当的控制,应取消或采用更合适的控制替代。

4.5确定风险

风险是资产所受到的威胁、存在的脆弱点及威胁利用脆弱点所造成的潜在影响三方面共同作用的结果。风险是威胁发生的可能性、脆弱点被威胁利用的可能性和威胁的潜在影响的函数,记为:

Rc=(Pt,Pv,I)

式中:Rc为资产受到威胁的风险系数;Pt为威胁发生的可能性;Pv为脆弱点被威胁利用的可能性;I为威胁的潜在影响(可用资产的相对价值V代替)。为了便于计算,通常将三者相乘或相加,得到风险系数。新晨

4.6评估结果的处置措施

在确定了地理信息系统安全风险后,就应设计一定的策略来处置评估得到的信息系统安全风险。根据风险计算得出风险值,确定风险等级,对不可接受的风险选择适当的处理方式及控制措施,并形成风险处理计划。风险处理的方式包括:回避风险、降低风险(降低发生的可能性或减小后果)、转移风险和接受风险。

究竟采取何种风险处置措施,需要对地理信息系统进行安全需求分析,但采取了上述风险处置措施,仍然不是十全十美,绝对不存在风险的信息系统,人们追求的所谓安全的地理信息系统,实际是指地理信息系统在风险评估并做出风险控制后,仍然存在的残余风险可被接受的地理信息系统。所谓安全的地理信息系统是相对的。

4.7残余风险的评价

对于不可接受范围内的风险,应在选择了适当的控制措施后,对残余风险进行评价,判定风险是否已经降低到可接受的水平,为风险管理提供输入。残余风险的评价可以依据组织风险评估的准则进行,考虑选择的控制措施和已有的控制措施对于威胁发生可能性的降低。某些风险可能在选择了适当的控制措施后仍处于不可接受的风险范围内,应通过管理层依据风险接受的原则,考虑是否接受此类风险或增加控制措施。

参考文献

雷击风险评估论文范文第8篇

关键词:智能建筑防雷工程防雷减灾

中图分类号:TU895文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0149-01

雷电,是众多大气现象中的一种,但雷电产生的强大电磁脉冲(LEMP),具有极大的破坏性。它具有发生范围广、频率高、强度大等特点。随着现代化进程的加快,特别是信息产业的迅猛发展,自动控制、通信和计算机网络等微电子设备和电子系统在各行业内外得到日益增加的广泛应用,雷击事故带来的损失和影响也越来越大,为此必须要加强对防雷减灾技术应用方面的研究。

本论文主要结合智能建筑的电子设备防雷需求,对智能防雷减灾技术的应用展开分析探讨,以期从中能够找到合理有效的防雷减灾技术的应用,并以此和广大同行分享。

1传统的防雷减灾技术应用探讨

由于闪电的电磁脉冲无孔不入地从空间各方面侵袭各种现代科技设备,所以现代的防雷措施必须采取全方位的防护,层层设防,综合治理,把防雷工程看作一个系统工程。考虑到各行各业的不同特点,传统的防雷方法主要有如下几种。

(1)避雷针:我们称为避雷针的装置,其英文原名是“Lightning rod”,又称“Lightning Conductor”,其愿意并不是“避雷的针”,而是“闪电棒”,更正确地说,应是“闪电传导器”,即是指它的功能是把闪电传导入地,这才是富兰克林对它发明的避雷针的作用的愿意。他的这一看法及所采取的措施,迄今仍是正确的,有效的。

(2)接地:防止直击雷害的完整一套系统,良好的接地才能有效泻放闪电的能量入地,降低引下线上的电压。接地也是为其它防雷措施服务的,接地不好,电子设备的功能就不可能完善,所以它是整个防雷系统工程中最基础的一环,特别重要,也是最费钱、费工的一环。

(3)屏蔽:屏蔽就是用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来。从物理上看,就是把闪电的电磁脉冲波从空间的入侵通道全部阻断,使得闪电无隙可乘。

2智能防雷减灾技术应用探讨

2.1 弱电系统的雷击电磁脉冲的防护具体步骤

首先,根据电磁兼容理论,提高信息系统自身的电磁兼容性可从控制干扰源和提高信息系统自身抗电磁干扰能力两方面考虑。其次,采用等电位联合接地和屏蔽技术是信息系统雷电综合防护最简易最经济的方法。第三,雷击风险评估时,强调雷电磁场分布的预测。为减小雷电磁场对信息系统的侵袭,要求信息技术设备和网络系统处在雷电感应能量最小区,且不超过信息系统所要求的磁场环境条件要求。第四,为降低各类金属导体间的相互藕合,必须保证相互间的安全隔离距离。信息系统内各类线缆敷设纵横交错,易形成相互间的电磁干扰。因此,综合布线系统的雷电防护也是信息系统雷电综合防护工程中不可忽视的一个基本问题。最后,选择合理级数和技术参数的电涌保护器(SPD)也是信息系统雷电安全的重要保证。

2.2 直(侧)击雷的防护

防雷保护是一个系统工程,其第一道防线就是受雷(或称接闪)、引流(或称引下)、接地(散流系统)。采用金属材料作为接闪装置拦截雷电闪击,使用金属材料做引下线将雷电流安全地引下并泄流入大地,是目前唯一有效的外部防雷方法。而智能建筑大多属于一类建筑,应该按照一类建筑物的防护措施设计。防直(侧)击雷的完整装置包括接闪器、引下线和接地装置三部分。避雷针、避雷线、架空避雷网和避雷带都是接闪器,智能建筑大多使用避雷带和法拉第笼作为接闪器。建筑结构内有纵横交错的钢筋,在没有浇筑混凝土前就像一个大铁笼子,可以将屋面的钢筋引到女儿墙以上明装避雷带,利用多根垂直钢筋为引下线,利用基础结构钢筋为接地装置。而且结构内部纵横交错、密密麻麻的钢筋还可以对雷电空间电磁场起到初级的保护作用。

2.3 雷击电磁脉冲的防护

雷击电磁脉冲(LEMP)是由于雷云对大地间放电产生的雷电电磁脉冲感应到附近的导体中形成的过电压,这种过电压可高达几千伏,对微电子设备的危害最大。它的主要通道是通过电源线路、各类信号传输线路、天馈线路和进入建筑物的各种导体侵入设备和系统,造成破坏。因此,对雷击电磁脉冲的防护,应该在入侵通道上将雷电过电压、电流泻放入地,以达到保护的目的。主要方法有隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压、过流保护、接地等。目前主要采用各系列电涌保护器安装在各系统或者设备的外连线路中,将地线按联合接地的原则接入系统的地线,避免造成电位反击,从而真正起到安全保护接地的目的。

2.4 智能接地的保护应用

(1)保护接地:保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳(或构架)和接地装置之间作良好的电气连接。即将建筑物内的用电设备及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但不能将PE线与N线连接。如果不作保护接地,当电气设备其中一相的绝缘破损,产生漏电而使金属外壳带上相电压时,人一接触就引发触电事故。实行保护接地后,设备的金属外壳和大地已经有良好的连接,只要接地电阻符合要求,发生漏电时可保障人身安全。

(2)防雷接地:以防雷害为目的的接地称为防雷接地,主要是为了把雷电流迅速导入大地。智能建筑内有大量的电子设备(如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统及闭路电视系统等)以及与之相应的布线系统。建筑物的各层顶板、底板、侧墙、吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,对智能建筑的防雷接地设计必须严密、可靠。智能建筑的所有功能接地必须以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。

3结语

雷电对于智能建筑而言,其危害性是巨大的,是不可估量的,因此必须要研究和应用面向智能建筑的防雷减灾技术。本论文在分析了常用的防雷技术的基础上,重点针对智能建筑的防雷要求,详细探讨了智能防雷减灾技术的应用,对于进一步提高智能建筑的防雷减灾水平,无论是在理论上还是在实践上都具有较好的指导意义。

参考文献

[1]张小青.建筑物内电子设备的防雷保护[M].北京:北京电子工业出版社,2000.

[2]虞昊,等.对中国防雷事业的思考[J].雷电防护与标准化,2003(1):27~30.

雷击风险评估论文范文第9篇

【关键词】计算机信息系统;电子科学技术;雷电防护技术

【中图分类号】TP31 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01―0052-01

雷电具有发生频率高,重复性和危害性等特点,根据雷电危害的途径划分,可以将雷电危害分为三类――直接雷危害、雷电静电感应危害和雷电电磁感应危害。在人类广泛应用电子技术前,雷电对我们生活的主要危害是直接雷危害,主要针对人和物进行雷击。电子科技得到普及后,由于我们的生活生产越来越多的与计算机电子电气设备相互联系,雷电对我们的危害就由原先的直接危害进入到雷电静电感应危害和雷电电磁感应危害。

雷电防护技术应遵循的原则

内蒙古兴安盟地处内蒙古自治区东北部,西北部倚靠兴安岭,由于兴安岭的分支都延绵向东南方向,所以兴安盟地势是由东南向西北逐渐升高,因此造就了兴安盟气候变化多样的局面,根据内蒙古兴安盟气象局多年来对该地区雷电的发生的统计资料来看,兴安盟年平均雷电日数二十九天左右,全年发生雷电现象无规律,但是可知夏季是兴安盟雷电多季,特别在中午之后到下午傍晚期间。根据我国对年平均雷暴日的划分等级来看,内蒙古兴安盟地区属于中雷区。

雷电防护技术应遵循以下原则:首先,计算机系统雷电防护遵循的原则与其他安全原则相同,都要以“预防为主,安全第一”为唯一方向。其次,针对内蒙古兴安盟地区的各方面条件等进行详细的分析,例如地理晴况、土壤水文条件、气象环境、雷电活动情况和规律以及雷击事故的原因和后期的解决办法等,在上述条件都调查清楚的基础上制定相符合的雷电防护措施。

计算机信息系统的雷电防护技术分析

根据对雷电危害的防护途径划分,可以将防护雷电分为三个部分:直接雷的防护、感应雷的防护以及线路来波的防护。

(1)、直接雷的防护

雷电不通过其他物体而直接击打在设置有计算机信息系统的建筑物上被看做是直接雷,针对直接雷击的主要防护措施就是采取在建筑物等上面安装避雷针和接地装置。通都是在建筑物最顶端安装避雷针或避雷线等,避雷针或避雷线都有多条进引导,根据原则应该布置四根以上的引下线进行引导,在两条相邻的线之间最大相隔距离应小于等于十二米,称为对称布置法。其主要目的在于分离相间布置的引下线,使其相隔较远,进而可以均衡电位。在对避雷设施的要求上是保证用镀锌扁钢与建筑物顶端的避雷针和避雷带下端接地连接,这样可以在最大的安全范围内对计算机信息系统的各个设备进行保护,针对不同的雷击途径和计算机信息系统,要采取不同的防雷措施,以期取得最好的雷电防护效果。

(2)、感应雷的防护

所谓感应雷即是我们常说的二次雷击,二次雷击又分为静电感应雷和电磁感应雷。在雷电产生的时候,由于雷电电流变化极大,又有电流产生,因而会产生强大的交变流电磁场,金属又是电流的良好导体,这样一来周围的金属物件都会产生感应电流,感应电流会向周围的物体进行放电。此时如果雷击导线连接,并被感应电流感应到,就会对计算机的通信连接设备产生极大的破坏。

在对计算机信息系统的感应雷电防护中,应该始终注意使建筑物内个楼层间进行分层屏蔽感应电流。对避雷设备要注意对其线路终端的设施进行架空,在供电变压器两侧都要进行金属氧化物避雷器的安装,主要是安装在高低压两侧。在这里值得注意的是,针对计算机信息系统的各个电源设备设施的所有接地线,都要分别和电缆沟的铜排进行相连接,这样就能够形成环形接地母线连接。

对计算机系统的雷电电磁干扰防护措施中,对屏蔽网的设计应该着重注意对计算机系统的中心机房装设,可以对电磁干扰进行评比的屏蔽网,此屏蔽网要特别根据抗电磁干扰的要求进行设计。盒状的金属壳体,以及包围在金属壳体的导线,以及连续的金属网等来构成一个比较完整的屏蔽设计。对屏蔽设计的要求主要有一下几点:第一,注意对计算机信息系统中心机房的屏蔽,如果机房的计算机设备对屏蔽的要求较高,那么就要针对这种情况在机房周围安装金属屏蔽网。第二,对设备的信号线的屏蔽,以及包括电源线注意防电磁干扰。要特别注意的是所有的信号线不论是在建筑物室外还是室内,都必须进行屏蔽设计。通过上述分析可以看出,在采取屏蔽电磁干扰和对地进行接地的两项技术措施,都能有效的保证计算机信息系统的安全,这也是在最大范围内降低了最小的破坏程度。

(3)计算机信息系统雷电防护中的线路来波防护

线路来波防护主要是针对雷电通过架空的线路或者其他金属管道产生雷电波并由架空线路或者金属管道作为媒介直接导人计算机信息系统中枢机房内的危害进行防护,即保证了设备设施的安全,又保证了操作人员的切身安全。根据我国国内雷击事件的统计和分析,在所发生的雷击事故中,雷电波侵入造成的破坏事故所占比例为一半以上。因此,要减少或杜绝此类雷击事故发生,就要主要两点:第一是给计算机信息系统的中枢机房装置避雷设备,从而达到控制电压幅值波动较大的目的;第二,对进线端进行保护设计,这样可以在雷电进入中枢设备的源头进行控制,减少雷电波发生。

近年来由于电子信息技术的高速发展,人们的生活和工作等对计算机系信鼠设备的依赖越来越强烈,为了保护我们的利益,就要保证这些系统的安全运行。雷电是我国十大自然灾害中影响最为广泛,且破坏力度最大的灾害之一,它的产生会发生不同程度的电磁干扰现象,这就会给我们的计算机信息系统的运作带来不可避免的影响,那么如何降低影响也是确保经济和社会稳定发展的关键。

参考文献

[1]龚细明,苗健,段和平.计算机信息系统的雷电防护技术初探[J].江西气象科技,2005,(08)

[2]宋佰春,李斌,袁安芳.计算机信息系统的雷电防护技术初探[J].计算机应用于软件,2008,(10)

[5]刘佼;徐彬彬;孙大雨;川气东送扬子站雷击风险评估方法综述[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年

[4]卢干斌;李碧;浅谈CORS系统的整体防雷[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年

雷击风险评估论文范文第10篇

关键词:住宅小区 SPD 防雷装置

引言:

随着住宅小区智能化系统建设的高速发展,各种电子、微电子设备已经在各小区大量使用,这些装备耐过电压、过电流的能力较低,雷电高压入侵所产生的电、热效应以及雷击、电磁脉冲的侵入都会对设备和系统造成干扰和损坏,近几年,气候的极端化增加了防雷的重要性、迫切性,雷电防御已经从直击雷防护进入感应雷、雷电电磁脉冲等防护,致使电磁脉冲的危害越来越大,单靠传统的避雷网、接闪器已经不能满足各种现代化智能建筑、电器的需要,为了确保小区居民的正常生活,减少雷电带来的灾害,在小区配备SPD系统保护器是一种行之有效的防护措施,随着技术的进步,各种电子、信息设备耐受电涌能力随着技术的进步变得脆弱了,电涌可产生于雷击,也可来自大功率设备开关操作,所以对电涌选择的使用一定要按照防雷设计规范的规格,电涌保护作为一种内部防雷,在小区应用显得十分重要。

1:居民住宅小区防雷

1.1小区防雷的工程设计检测

小区的多样化、复杂化,使设计人员在对小区进行智能化系统防雷工程设计时,应该认真调查建筑群所在的地理环境、位置、土壤、气象以及雷电活动规律及供电进线方式是架空或埋地,根据建筑区的种种特点来设计防雷措施,选择浪涌保护器的通流容量,一方面按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000版)的要求进行防雷,另一方面按照系统工程要求,进行全面、综合、多重防护,把内部防雷和外部防雷技术结合起来,综合整体考虑,做到安全可靠,经济技术合理、全方位无死角的方案措施防雷。

1.2小区防雷规范

现代化的住宅小区普遍都是高层建筑,一些少数的旧居民区是较低层建筑,对于高层多层建筑物防雷一般按照第三类防雷建筑物要求设计,对室内有大量电器设备的采用针状和带状组成的混合接闪装置进行直击雷防护,室内金属外壳等设备与就近防雷装置做等电位连接,电表箱附近可预埋设从结构主筋引出的等电位连接板,PE线应在此作重复接地。低层住宅或别墅群类在防护直击雷时采用避雷带、避雷针或针带混合接闪器,选择结构主筋作为引下线,可明装或暗敷引下线,把连接至室内的电缆线金属屏蔽层、防护层及金属管道作等电位连接。

2:SPD在住宅小区的使用

2.1SPD的分类

SPD是浪涌保护器,用于低压配电系统和数据信号线路中防止雷电浪涌和操作过电压沿电源线和信号线的侵入,保护电气设备免受损害的防护器件。按照使用类型可以分为三类,即电压开关型SPD:无电涌时,SPD程高阻状态,当电涌电压达到一定值时,SPD会变成低阻抗。限压型SPD:无电涌时,SPD呈高阻抗,但会随着电涌电压和电流的升高,阻值抗持续下降且呈低阻导通状态。混合型SPD:是将电压开关型元件和限压型元件组合在一起的一种SPD,根据所承受的冲击电压特性的不同而分别呈现出电压开关型SPD、限压型SPD或者同时呈现这两种混合特性,器类型和结构按不同的用途有所不同,但至少包含一个非线性电压限制元件,用于SPD的基本元件有:放点间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。

2.2住宅小区SPD的设置原因及依据方法

电涌保护器又被称为电压保护器、浪涌保护器、电子避雷器或防雷保护器等,简称“SPD”,基本工作原理是在瞬态过压发生的瞬间,将回路接入等电位系统中,从而将回路中的瞬态过电压幅值限制在设备能够承受的范围。雷电发生时,有大约50%的雷电流将沿着接闪器或引下线直接泄入地下,雷电流会通过引下线感应出极强的电磁场,最终形成电磁脉冲,另外50%的雷电流沿着进出建筑物管线泄放,对人员和建筑设备造成威胁,所以,现在住宅小区对雷电波入侵和电磁脉冲防护已经成为现代防雷的重点项目,可依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343中,对信息系统的低压输配电系统雷电波侵入的防护,应该综合考虑住宅小区信息系统的环境、雷击后果、室内防雷设备等因素,进行雷击风险评估,在低压系统中应安装对应的1级到3~4级SPD,浪涌保护器的安装和等电位连接的目的,为了减小保护区间内,各金属部件和各系统之间的电位差,非带电金属需要采用导线进行等电位连接,带电金属需要浪涌保护器做等电位连接。

2.2 SPD的安装方法及注意事项

在住宅小区常用的TN-C-S和TN-C接地系统中,回路中有相线和PEN线,而PEN线需要与等电位连接的接地母线相连接地,因此,这两种系统的PEN线可不用安装SPD,TN-S和TT系统中的N线在进线外不接地,这两种系统的N线上应该安装SPD。安全接地也是一种等电位联结,是以大地电位为参考电位的大范围的等电位接。在住宅设计的施工中,大部分住户对卫生间局部等电位联结不够重视,由于现代化的热水器、金属浴头等智能产品的使用,增加了淋浴时遭受雷击的可能性。安装时注意,压敏电阻SPD可能因受雷击损坏或使用日期久远老化,使漏电流增大,应该在SPD引线上安装防过流装置;第一级保护的SPD应靠近建筑物的入户线的总等电位连接端子处,第二、三级保护的SPD应尽量靠近被保护的设备安装,浪涌保护器连接导线要尽可能的短而直,长度不宜大于0.5m,相线至SPD的连线应采用不小于10mm2铜线,SPD到PE排的连接线使用不小于16ram2铜线。

2.3 SPD低配电压选择SPD方法

首先第一类对防直击雷的建筑小区,按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.2.3条1~4款、选择安装SPD,第二类防雷建筑小区,按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.3.8条4~6款选择安装SPD,第三类防雷建筑小区,按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.4.7条2款选择安装SPD。电涌保护器的有效电压保护水平要符合各项固定,比如对限压型电涌保护器:Up/f=Up+ΔU,对电压开关型电涌保护器,取公式中较大者:Up/f=Up或UP/f=ΔU,户外线路进入建筑物可安1KV/m计算,在后面可按ΔU=0.2Up计算,如果仅是感应电涌时可略去不计。使用较小电压保护水平值的电涌保护器,缩短连接电涌保护器的导体,可以取得较小电涌保护器有效电压保护水平。

3:SPD在住宅小区的防雷重要性

小区住宅信息化的更新,智能家用电器的涌现,使得传统的防雷技术思想和措施已经不适用于现代化的建筑防雷,对于弱电系统的保护具有局限性和落后性,所以在智能建筑的防雷中必须双管齐下才能确保安全,一个较为完善的防雷系统应包括“接闪器、等电位连接、避雷器、引下线、过压保护器以及电浪涌吸收装置SPD等,其中由于SPD比较适用于新型建筑物且使用方面,理论和技术比较成熟,对雷电波起到限流和嵌压的作用,使其残压不超过弱电系统的安全耐压值,雷电波消失SPD又恢复高阻状态,从而达到保护弱电设备的目的,其显著的效果、高性价比的技术方案,成为居民住宅小区防雷的必须防护措施。

参考文献:

[1] 田斌 SPD在低压配电系统中的应用 交通运输论文 2011-02

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