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防雷技術(shù)

時(shí)間:2022-11-05 12:42:39

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇防雷技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

防雷技術(shù)

第1篇

【關(guān)鍵詞】防雷技術(shù);避雷;雷擊規(guī)律;避雷針

0 引言

雷電是自然界中一種常見的放電現(xiàn)象。關(guān)于雷電的產(chǎn)生有多種解釋理論,通常我們認(rèn)為由于大氣中熱空氣上升,與高空冷空氣產(chǎn)生摩擦,從而形成了帶有正負(fù)電荷的小水滴。當(dāng)正負(fù)電荷累積達(dá)到一定的電荷值時(shí),會(huì)在帶有不同極性的云團(tuán)之間以及云團(tuán)對(duì)地之間形成強(qiáng)大的電場(chǎng),從而產(chǎn)生云團(tuán)對(duì)云團(tuán)和云團(tuán)對(duì)地的放電過程,這就是通常所說的閃電和響雷。

近年來,隨著我國現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展,高大建筑和大型廠站的興建,雷電災(zāi)害的發(fā)生越來越頻繁,損失也越來越大。因此在建筑物施工中必須有足夠小的接地電阻值和安全可靠的接地裝置,使電路運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠,保證設(shè)備和工作人員的安全,保護(hù)建筑物及強(qiáng)、弱電設(shè)備的安全運(yùn)行。

1 雷電的主要特征

(1)放電時(shí)間短,一般約50-100微秒。

(2)沖擊電流大,其電流可高達(dá)幾萬到幾十萬安培。

(3)沖擊電壓高,感應(yīng)電壓可高達(dá)萬伏。

(4)釋放熱能大,瞬間能使局部空氣溫度升高至數(shù)千度以上。

(5)產(chǎn)生的沖擊壓力大,空氣的壓強(qiáng)可高達(dá)幾十個(gè)大氣壓。

此雷電極具破壞力。

2 雷擊規(guī)律

雷擊規(guī)律的影響因素。大量雷害事故統(tǒng)計(jì)資料和試驗(yàn)研究證明,雷擊的地點(diǎn)和建筑物遭受雷擊的部位是有一定規(guī)律的,這些規(guī)律稱為雷擊規(guī)律。地面上建筑物的性質(zhì)、形狀,以及建筑物的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備情況對(duì)雷擊的選擇都會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)雷電先驅(qū)發(fā)展到離地面不遠(yuǎn)的空中時(shí),地面上的電場(chǎng)不斷增強(qiáng),在高大建筑物的尖頂和邊緣上場(chǎng)強(qiáng)最大,構(gòu)成雷電發(fā)展的良好條件。雷電先驅(qū)就自然被吸引到這些地方,因此高大建筑物就容易遭雷擊。

3 避雷針的設(shè)置

3.1 安裝避雷針是防止直擊雷的主要措施

當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)位于山區(qū)或多雷地區(qū),變電所、配電所應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針。正在施工建造的建筑物,當(dāng)高度在20m以上應(yīng)裝設(shè)避雷針。施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的塔式起重機(jī),井字架及腳手架機(jī)械設(shè)備,若在相鄰建筑物、構(gòu)筑物的防雷設(shè)置的保護(hù)范圍以外,且在表1中規(guī)定范圍內(nèi),則應(yīng)安裝避雷針。若最高機(jī)械設(shè)備上的避雷針,且應(yīng)保證最后退出現(xiàn)場(chǎng),則其他設(shè)備可不設(shè)避雷針。

3.2 施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備需安裝避雷針的規(guī)定

避雷針的接閃器一般選用?椎16mm圓鋼,長度為1~2m,其頂端應(yīng)車制成錐尖。接閃器須熱鍍鋅。

機(jī)械設(shè)備上的避雷針的防雷引下線可利用該設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體,但應(yīng)保證電氣聯(lián)接。機(jī)械設(shè)備所有的動(dòng)力、控制、照明、信號(hào)及通信等線路,應(yīng)采用鋼管敷設(shè)。鋼管與機(jī)械設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)體作焊接以保證其接地通道的電氣連接。

3.3 避雷帶的設(shè)置

一般民用建筑都采用屋面女兒墻頂敷設(shè)避雷帶的方式,只要用直徑8mm以上鍍鋅圓鋼與避雷帶焊接即可,注意焊接處做防銹處理。為適應(yīng)這種屋面后裝修的需要,可在這種暗式防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工中,先在屋面適當(dāng)位置布置若干外露的防雷接線柱頭。

獨(dú)立避雷針的接地裝置應(yīng)單獨(dú)安裝,與其他保護(hù)的接地裝置的安裝分開,且保持有3m以上的安全距離。

3.4 接地裝置

除獨(dú)立避雷針外,在接地電阻滿足要求的前提下,防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。接地極宜選用角鋼,其規(guī)格為40mm×40mm×4mm及以上;若選用鋼管,直徑應(yīng)不小于50mm,其壁厚不應(yīng)小于3.5mm。垂直接地極的長度應(yīng)為2.5m;接地極間的距離為5m;接地極埋入地下深度,接地極頂端要在地下0.8m以下。接地極之間的連接是通過規(guī)格為40mm×4mm的扁鋼焊接。焊接位置距接地極頂端50mm。焊接采用搭接焊。扁鋼搭接長度為寬度的2倍,且至少有3個(gè)棱邊焊接。扁鋼與角鋼(或鋼管)焊接時(shí),為了保證連接可靠,應(yīng)事先在接觸部位將扁鋼彎成直角形(或弧形),再與角鋼(或鋼管)焊接。

4 防雷接地一些常見質(zhì)量問題及預(yù)防措施

4.1 防雷接地常見以下質(zhì)量問題

4.1.1 帶間及引下線采用對(duì)焊或單面焊接,在接地引線中電線的質(zhì)量不過關(guān),搭接長度不足,焊接口銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重;支架問距太大,帶形變形、支架脫落,彎角及引下角呈銳角,引下點(diǎn)間距偏大。

4.1.2 屋面金屬物未做作防雷接地,在屋面的設(shè)計(jì)中沒有安裝雷電接受裝置。

4.2 預(yù)防措施

4.2.1 帶間引下線及接地線焊接必須采用雙面焊接,電線在安裝過程中必須按照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)檢查其質(zhì)量問題。搭接長度按國家規(guī)范要必須大于6dl3],焊口處應(yīng)做防腐處理。支架安裝距離應(yīng)在1.0m~1.5m之間,一至三類防雷建筑物防雷引下點(diǎn)間距分別小于12m、18m、25m。

4.2.2 屋面金屬物必須與防雷系統(tǒng)做電焊焊接連通,在屋頂必須直接或者間接的雷電接受系統(tǒng)。

5 結(jié)語

隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)電氣安裝工程的防雷接地安裝質(zhì)量有了更高的要求。防雷與接地是關(guān)系建筑物及人身生命安全的頭等大事,在建筑物遭受雷擊的過程中,會(huì)產(chǎn)生高壓電流,不但破壞建筑的質(zhì)量問題,更對(duì)人體造成傷害。雷擊時(shí)有強(qiáng)大電流通過,產(chǎn)生機(jī)械力和熱效應(yīng),破壞建(構(gòu))筑物和電氣設(shè)備。但是在施工過程中施工人員對(duì)防雷接地重視不夠,認(rèn)為其技術(shù)性不強(qiáng),工藝較簡(jiǎn)單,范圍又窄小,在以往的施工過程中由于施工的不規(guī)范和作業(yè)紕漏而忽視了防雷設(shè)計(jì)問題?,F(xiàn)在防雷問題中主要存在的問題有防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理。電氣安裝關(guān)鍵在于它的安全性、可信性、維修性及可實(shí)施性,建筑物的防雷接地系統(tǒng)是電氣安裝中的非常重要的一項(xiàng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]99D501-1建筑物防雷設(shè)置安裝[S].

第2篇

Abstract:Water is an important navigation aids to navigation marks. Summer, beacon of natural hazards faced by mainly lightning. To ensure the safety of navigation equipment, the general large-scale buoy is equipped with a special lightning protection facilities. The author in this article combines navigation for many years engaged in the work of management experience and professional knowledge of lightning protection, lightning protection equipment for the aids to navigation in a number of practical issues to discuss, come to the navigation method of lightning protection equipment. And the results of an example proof.

關(guān)鍵詞:航標(biāo) 防雷 接地

Key words:Aids to navigation; mine; grounding

作者簡(jiǎn)介:丁官權(quán),男,漢,1956年11月,湖北省隨州市人,學(xué)歷:大專 研究方向:航政管理 職稱:助理工程師 單位:天津海事局大連航標(biāo)處

【中圖分類號(hào)】TP 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1004-7069(2009)-06-0118-02

一、引言

航標(biāo)設(shè)備的防雷與接地,應(yīng)從工程設(shè)計(jì)階段就應(yīng)加以考慮,根據(jù)當(dāng)?shù)氐貐^(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱、地形地貌特點(diǎn)及土壤電阻率高低等情況,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,采取切實(shí)有效的防雷方案和措施,以確保機(jī)器設(shè)備不遭雷電損壞。

雷電的危害是有目共睹的,然而,結(jié)合航標(biāo)系統(tǒng)來講,燈塔、機(jī)房、建筑物、發(fā)射天線等,有相當(dāng)一部分是前蘇聯(lián)、日本建造的。這些設(shè)備建筑物的防雷接地有一定的局限性,一些技術(shù)人員可能對(duì)這些機(jī)器設(shè)備的防雷接地保護(hù)認(rèn)識(shí)不足,以致造成曾經(jīng)的雷害事故。因此,有必要探討航標(biāo)設(shè)備的防雷接地問題。

二、雷電的屬性與地線的選用

1.雷電具有尖端放電的特性,這一地域的制高點(diǎn),如:山頭、天線塔、建筑物,海平面的突出處等。

2.航標(biāo)設(shè)置點(diǎn),因航海、導(dǎo)航、助航的需要,大多建造在海島、海邊的甲角、海岸的凸出處、半島等處。

3.地線選用。不同的金屬材質(zhì)、粗細(xì)、其導(dǎo)電性、電阻值是不同的。金銀的導(dǎo)電性、電阻值不容質(zhì)疑,其導(dǎo)電性能好,但價(jià)格昂貴[1]。那么,怎樣才能選到既經(jīng)濟(jì)又適用的金屬材料作地線呢?合格的接地線應(yīng)該是用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)體銅材料制作,線徑符合要求。一要根據(jù)設(shè)備的等級(jí)大?。欢Y(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱和土壤地阻率高低的情況;三要通過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的比較。目前銅帶、裸銅線或鍍鋅偏鋼,這三種材料被廣泛選用,為地線首選材料。

三、機(jī)器設(shè)備的防雷與建筑物的防雷

航標(biāo)設(shè)備、電子設(shè)備的防雷離不開建筑物的防雷。按照國家最新的標(biāo)準(zhǔn)GB50057-94, 對(duì)建筑物與設(shè)備的防雷接地應(yīng)采用“等電位連接”,而不是傳統(tǒng)上分別做獨(dú)立的接地網(wǎng)[2]。所謂“等電位連接”,就是把建筑物本身和其內(nèi)外各種導(dǎo)電物用導(dǎo)體焊接起來,以保證等電位。由于雷電流峰值非常大,流經(jīng)之處都立即升至很高的電位(相對(duì)大地而言),因此,對(duì)附近尚處在大地電位的機(jī)器設(shè)備、電子設(shè)備和人產(chǎn)生旁側(cè)閃爍,容易發(fā)生設(shè)備和人身事故,采用“等電位連接”可大大分散雷電流,并削弱了建筑物內(nèi)所有設(shè)備所受到的脈沖電磁場(chǎng)沖擊幅,因?yàn)榻拥伢w是分布在地下四周的鋼筋混凝土基礎(chǔ),可形成均勻分布的均壓網(wǎng),與大地接觸面廣,接地電阻低且又穩(wěn)定,所以“等電位連接”是防雷的關(guān)鍵措施之一[3]。

四、建筑物的防雷

建筑物本身的防雷裝置是建筑物內(nèi)機(jī)器設(shè)備、電器設(shè)備及系統(tǒng)防雷的第一道屏障。因此,建筑物本身的防雷性能直接影響到內(nèi)部的機(jī)器設(shè)備的防雷,這一點(diǎn)非常重要,所以必須首先重視建筑物本身的防雷。

現(xiàn)在建筑物防雷主要由頂部避雷帶、網(wǎng)狀接閃器,建筑物的梁、柱、樓板和四周墻體內(nèi)的主鋼筋作引下線,利用地下鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為接線體。在建筑物設(shè)計(jì)和施工時(shí)就要考慮到,作為網(wǎng)狀接閃器、引下線和接地體的鋼筋網(wǎng)絡(luò)之間的電氣連接,使之成為較理想的“法拉第籠”式避雷器。防雷網(wǎng)與建筑物鋼筋混凝土相結(jié)合,已成為國內(nèi)外公認(rèn)的既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的防雷方式。因此在設(shè)計(jì)施工時(shí),應(yīng)預(yù)留出各層樓板、梁、柱內(nèi)的鋼筋焊出接頭,以便于與室內(nèi)外接地線相連。

五、室外設(shè)備的防雷

航標(biāo)管理站的有些導(dǎo)航設(shè)備是安裝在室外的,如電霧號(hào)、雷達(dá)應(yīng)達(dá)器、燈塔、電子發(fā)射天線等。為了防止直擊雷,根據(jù)室外設(shè)備需要,應(yīng)安裝一支或多支避雷針,計(jì)算其保護(hù)范圍以達(dá)到保護(hù)所有設(shè)備要求為原則[4]。對(duì)室外發(fā)射天線、燈塔可專設(shè)獨(dú)立的高出燈塔、天線塔一米以上的避雷針,室外做一接地網(wǎng),所有設(shè)備的接地引線都與該接地體焊接,以保證等電位。

六、室內(nèi)機(jī)器設(shè)備的防雷

室內(nèi)各種機(jī)器設(shè)備應(yīng)設(shè)專用地線,將每臺(tái)機(jī)器設(shè)備用螺栓或?qū)w焊接相連,以保證接觸良好,形成一個(gè)整體,與室外接地網(wǎng)形成一個(gè)完整的接地網(wǎng)。設(shè)備基座、金屬導(dǎo)線管、柜角腿等,不可作為接地線使用。

計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化電子設(shè)備的防雷接地,應(yīng)與大樓(建筑物)主鋼筋預(yù)留的引下線相連,以形成電子設(shè)備的第一道保護(hù)屏障。如AIS、GPS的信號(hào)是通過信號(hào)電纜與室外的發(fā)射天線塔相連,因此,信號(hào)電纜的外皮必須做好接地,并與大樓、室外接地網(wǎng)連接起來,形成等電位,同時(shí)可以加裝避雷器。對(duì)于室內(nèi)的各種機(jī)器設(shè)備,自動(dòng)化電子設(shè)備,最重要的就是將各個(gè)獨(dú)立的接地網(wǎng)連成一個(gè)共用接地系統(tǒng),其它如分開、獨(dú)立、專用等接地方案都是不妥的,也沒有實(shí)際意義[5]。對(duì)于所有室內(nèi)的機(jī)器設(shè)備,還應(yīng)采取逐級(jí)防雷保護(hù)措施,首先要做好建筑物和電源的防雷接地,其次在機(jī)房和各設(shè)備端口安裝相應(yīng)的避雷器才能真正起到防止雷電波的侵入和損害。

七、防雷設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝實(shí)例

1997年夏季,一聲沉悶雷聲之后,沿?zé)羲邏壕€路居住的大地村幾十家農(nóng)戶的家用電器被損壞,南大圈燈塔變壓器亦被燒壞,低壓配電柜多處損壞。自從這一事故發(fā)生后,我便深深感到預(yù)防雷擊的重要性,因?yàn)榻鉀Q防雷擊可以保護(hù)國家財(cái)產(chǎn)。所以我加快了這方面知識(shí)的學(xué)習(xí)和探研。此后,我?guī)е约貉兄频牡蛪号潆姽穹览捉拥氐牡鼐€設(shè)計(jì)和方案,請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)同意后,從物資站領(lǐng)到Φ16cm的銅線38米(為主線),和一塊銅板(30cm×20cm×0.3cm)。首先,將銅線截成2m 、3m、4 m、5 m長的四根線段(為次線)。其次在主線的一端焊接上銅板。再其次,在主線上每間隔5米的距離成“十字形”依次焊接(2m 、3m、4 m、5 m)次線。整條地線成如下形狀。(如圖)

焊點(diǎn)采用氣焊跑光技術(shù),以降低阻值。然后成地線圖形挖60公分深,30公分寬的溝,用細(xì)爐渣拌入30%(自燒)木炭作填料物。①用填料物鋪底10公分。②下入地線。③再填入填料物10公分。④澆適量的水。⑤填粘土20公分。⑥全部回填后,將主線的另一端與低壓配電柜相連接。⑦測(cè)試地阻值為3歐姆。

用填料物與粘土的作用:①爐渣、木炭有吸濕保潤的作用。②有延緩腐蝕銅線的作用。③粘土起保濕與地面粘合作用。實(shí)踐證明,防雷效果良好。

實(shí)際考評(píng):①取材廣泛、容易、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。②實(shí)用于高山、島嶼地質(zhì)少土的各站點(diǎn)。③制作簡(jiǎn)單,方便群眾參與制作。

2000年,我又在低壓輸入配電柜線路中并接了避雷器。還利用機(jī)房改造之機(jī),將所有機(jī)器設(shè)備實(shí)現(xiàn)了等電位連接,使低壓配電柜又多了兩道避雷保護(hù)的屏障,解決了雷電的損害和危害。實(shí)踐證明:近十年來,大窯灣航標(biāo)管理站南大圈燈塔再也沒有遭受雷電損害。

八、總結(jié)

航標(biāo)設(shè)施的防雷工作,應(yīng)依據(jù)現(xiàn)代防雷的觀點(diǎn),根據(jù)航標(biāo)設(shè)施所處地理位置、氣象條件、土壤、環(huán)境、設(shè)備配置情況和防雷要求,合理選擇防雷器材,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工,達(dá)到防雷減災(zāi)的目的,使航標(biāo)設(shè)施能更好地、更有效地提供助航服務(wù)。

參考文獻(xiàn):

[1]鹿繼續(xù), 羅頂瑞, 朱兆華.《電工安全技術(shù)》、化學(xué)工業(yè)出版社, 2006

[2]GB 50057-1994建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S], 1994 .

[3]GB 50303-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S], 2002 .

第3篇

1、防雷系統(tǒng)的施工要點(diǎn)

防雷系統(tǒng)主要由接閃器、引入線和接地裝置三部分組成,其中,接 閃器包括避雷針、避雷帶、避雷線和避雷網(wǎng)等等。下面就防雷裝置的選 擇和施工要點(diǎn)做一具體分析: 3.1接閃器 避雷針適用于保護(hù)較低的庫房和細(xì)高的建筑物,尤其適用于防雷 導(dǎo)線和室內(nèi)管線隔離的場(chǎng)所。避雷帶適用于山墻、通風(fēng)管道和平屋頂?shù)?邊沿處。避雷網(wǎng)適用于面積很大的屋頂。避雷線適用于長距離的高壓供 電線路。在確定合適的接閃器后,要注意對(duì)接閃器都應(yīng)進(jìn)行熱鍍鋅并涂 漆的處理,并且要注意公用天線桿頂上的接閃器不能直接用來保護(hù)建 筑物,而應(yīng)該和防雷系統(tǒng)的引下線相焊接后再來使用。 3.2引下線 引下線分為明裝和暗裝兩種形式,常常采用的是暗裝形式。 暗裝引下線常常利用直徑不小于12mm的結(jié)構(gòu)柱鋼筋作引下線。由 于在高層建筑中,引下線的敷設(shè)困難,并且易產(chǎn)生高電位,所以在高層建 筑中不宜采用專門的扁鋼作為引下線。常常采用的措施是將引下線與各 樓層的等電位連接母線相連,從而降低了室內(nèi)的反擊電壓。所以,應(yīng)該 在高層鋼筋混凝土建筑物的每層都預(yù)埋與房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)防雷導(dǎo)體相連的 等電位連接板,以便于和接地主干線相連。 3.3接地裝置 接地裝置中的接地極一般采用的是圓鋼或者是角鋼。人工接地體 在土壤中埋設(shè)的深度不應(yīng)小于0.5m,垂直接地體長度宜為2.5m,其間 距以及人工水平接地體的間距均宜為5m,并且兩個(gè)接地極之間要用扁 鋼焊接或者采用接地母線。接地極還可以采取周圍式的接地方式,即在 靠近建筑物的基礎(chǔ)溝槽的外延進(jìn)行敷設(shè),此時(shí)不用再注意與外墻的距 離了,因?yàn)榭拷A(chǔ)鋼筋能有效的均衡電位。與獨(dú)立式接地方式相比, 周圍式接地的沖擊電阻小,并且和各種金屬管道的連接方便,所以,周 圍式接地方式要優(yōu)于獨(dú)立式接地方式。

2、防雷接地系統(tǒng)的質(zhì)量控制

2.1做好預(yù)控工作監(jiān)理人員首先需要熟悉設(shè)計(jì)圖紙、理解電氣設(shè) 計(jì)中的供電方式、對(duì)防雷系統(tǒng)有全面而深入的認(rèn)識(shí),這是做好防雷工作 的基礎(chǔ)。2.2嚴(yán)格控制材料質(zhì)量 監(jiān)理人員要嚴(yán)格的控制材料的質(zhì)量,包括 材料的規(guī)格、材料的三證和材料是否符合施工要求等方面。并且,要注 意在接地材料的選擇中,優(yōu)先選擇熱鍍鋅材料,避免劣質(zhì)材料現(xiàn)象的發(fā) 生。2.3審查專業(yè)隊(duì)伍資質(zhì) 在實(shí)際工程中,由于施工人員的專業(yè)技術(shù) 不過關(guān)而造成的防雷工程不合格的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。防雷接地焊接貫穿 于整個(gè)施工過程,所以,要對(duì)焊接工人進(jìn)行嚴(yán)格審查,保證防雷接地隊(duì) 伍的資質(zhì)等級(jí)和專業(yè)人員的高水平操作能力。2.2加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵部位和工序的控制 為了保證防雷接地施工的質(zhì) 量,一定要加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵部位和工序的控制:找出施工中易出現(xiàn)質(zhì)量問題 的環(huán)節(jié),具體表現(xiàn)如下:2.2.1地基接地焊接。在接地施工中,地基接地焊接是第一個(gè)環(huán)節(jié)。 在焊接前,要按照基礎(chǔ)圖逐一檢查接地點(diǎn),確認(rèn)伸縮縫處的基礎(chǔ)鋼筋是 否能夠跨接連通。焊接后,通過對(duì)接地電阻值的測(cè)試來確認(rèn)是否符合要 求,若是出現(xiàn)偏差,則要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。2.2.2柱筋為引上線的接地網(wǎng)的焊接。在焊接過程中,要防止漏焊 或者錯(cuò)焊問題的出現(xiàn),所以要查清鋼筋的焊接根數(shù),并且要在每層按軸 線位置將每根柱子的位置標(biāo)清。特別是在轉(zhuǎn)換層的位置要反復(fù)核實(shí)。2.2.3避雷針和避雷網(wǎng)了。避雷針和避雷網(wǎng)的施工質(zhì)量直接影響著 防雷接地的可靠性,所以,要加強(qiáng)對(duì)避雷針和避雷網(wǎng)的監(jiān)控力度。表現(xiàn) 如下:(1)選擇符合設(shè)計(jì)要求的規(guī)格;(2)保證安裝的牢固和可靠;(3) 要與金屬物體焊接為一個(gè)整體;(2)引下線要選用規(guī)定直徑的鍍鋅圓鋼 與結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主筋。2.2.2門窗等金屬物等電位連接。等電位連接是用等電位連接導(dǎo)體 或者電涌保護(hù)器將分開的導(dǎo)電裝置各部分做等電位的連接,其目的是 減小建筑物金屬構(gòu)件與設(shè)備之間或者設(shè)備與設(shè)備之間由于雷電流產(chǎn)生 的電位差。所以,對(duì)于高層建筑物來說,在門窗等金屬物的位置進(jìn)行等 電位連接能夠有效的預(yù)防側(cè)擊雷,減少雷電災(zāi)害。2.2.5浪涌保護(hù)器。隨著科技網(wǎng)絡(luò)信息的迅速發(fā)展,感應(yīng)雷防護(hù)也 成為大家關(guān)注的問題。對(duì)于建筑物來說,電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)安 裝浪涌保護(hù)器也成為一種趨勢(shì)。浪涌保護(hù)器的作用原理是把竄入電力 線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍 內(nèi),或者將強(qiáng)大的雷電流泄流入地,從而保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備不受沖擊而損 壞。 結(jié)語 建筑防雷系統(tǒng)與建筑內(nèi)外的設(shè)備、人員的安全具有直接的聯(lián)系,所 以,在對(duì)防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,要綜合考慮多方面因素,選擇最合適的材 料規(guī)格,并且要加強(qiáng)對(duì)施工過程的管理和監(jiān)督工作,保證防雷系統(tǒng)的方 方面面都能滿足各項(xiàng)施工要求。

作者:莫秋娟 單位:湛江市防雷技術(shù)服務(wù)有限公司

第4篇

關(guān)鍵詞:輸電線路;防雷技術(shù);措施分析

中圖分類號(hào):TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 傳統(tǒng)避雷措施效果分析

1.1 輸電線路發(fā)生故障的主要原因是雷擊事故造成,因此,提高線路的絕緣能力,增強(qiáng)輸電線路的外絕緣。線路絕緣能力的增強(qiáng),加大了雷擊過電的距離,降低了跳閘現(xiàn)象。但是經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)使用的復(fù)合絕緣子經(jīng)雷擊之后的絕緣效果就明顯降低,如果長時(shí)間用于防雷,輸電線路同樣會(huì)受到雷擊的破壞,出現(xiàn)線路故障。所以,這種使用絕緣子的防雷措施不能夠長期運(yùn)用。

1.2 我國地形比較復(fù)雜,因而多地有架空線路,如果架空線路遭到雷擊的情況,維修難度比較大。人們采用的架空避雷線降低了雷擊對(duì)架空線路的侵害,同時(shí)也加強(qiáng)了避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)。

1.3塔桿接地線阻和雷電泄流通道是塔頂點(diǎn)為的重要參數(shù),因此,需要考慮降低塔桿接地線組并對(duì)雷電泄流通道加以改善,降低了雷電對(duì)架空線路的沖擊。

2 輸電線防雷的工作重點(diǎn)

2.1明確管理目標(biāo)并及時(shí)消除雷擊隱患

關(guān)于輸電線路防雷措施的加強(qiáng)和改進(jìn),首先需要工作人員明確管理目標(biāo)和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域。對(duì)線路比較復(fù)雜、雷擊現(xiàn)象頻繁或是人群比較集中的地方進(jìn)行重點(diǎn)防雷措施的保護(hù),安裝防雷設(shè)備的前要對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件做以準(zhǔn)確的分析。防雷措施的整改是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,各個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)定和維護(hù)都需要嚴(yán)格的把關(guān),如地質(zhì)土壤,要考慮到接地裝置。

2.2 測(cè)試方式要規(guī)范

現(xiàn)在防雷措施的研究和改進(jìn)已是電力行業(yè)積極討論的重點(diǎn)問題,因此采用比較新型的防雷技術(shù)很必要。傳統(tǒng)使用的電阻檢測(cè)儀器和技術(shù)都比較落后,這方面的改造以及事故發(fā)生分析是測(cè)試方式改進(jìn)的重要內(nèi)容。組織人員在檢測(cè)過程中積極采用新型的測(cè)試設(shè)備或儀器,準(zhǔn)確、可靠測(cè)量出接地電阻在雷電能力脂肪中存在的不足。

2.3 采用針對(duì)性措施

許多地區(qū)雷擊現(xiàn)象嚴(yán)重,發(fā)生事故頻繁。因此,針對(duì)這些地區(qū)的防雷措施要對(duì)輸電線路耐雷擊強(qiáng)弱進(jìn)行分析,如輸電線路大跨越式、架空線路、輸電線路之間的大檔距或是大高差等問題。結(jié)合這些特點(diǎn)詳細(xì)制定防雷技術(shù)措施,針對(duì)這些頻發(fā)區(qū)域加強(qiáng)防雷設(shè)定的管理。

2.4 技術(shù)要求統(tǒng)一

對(duì)一些高土壤和大跨越式的輸電線路的防雷保護(hù),要加強(qiáng)技術(shù)手段應(yīng)用。有的地區(qū)大跨越式桿高超過40米與接地電阻之間產(chǎn)生一定的矛盾,不利于防雷保護(hù),因此要改進(jìn)接地線的長度和接地線根數(shù)以及接地線延伸等方式,降低塔桿的接地電阻。

3 提高防雷設(shè)定的措施

3.1 以新型的防雷裝置和措施為基礎(chǔ)進(jìn)一步研究新型防雷措施

3.1.1 使用大直徑絕緣子,讓絕緣子串電場(chǎng)均勻分布,同時(shí)在其絕緣子串的首末端采用大直徑絕緣子。如果現(xiàn)在發(fā)生雷擊的情況下,輸電線路發(fā)生故障的能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行維修,防止在遇到強(qiáng)大的雷電沖擊時(shí)受壓強(qiáng)線路出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p害。

3.1.2 可控避雷針的使用能夠在地勢(shì)起伏比較大的條件下,防止大范圍雷電直擊的可能性。是一種能夠避免強(qiáng)烈的雷擊裝置,使得放電的電流減小,提高防雷技術(shù)的可靠性。

3.1.3 一般容易受到雷擊,并且雷擊現(xiàn)象較嚴(yán)重的區(qū)域安裝有避雷器。避雷器是一項(xiàng)比較有效的防雷裝置,能夠?qū)⒗纂娍焖籴尫?。如果將避雷器和絕緣子串聯(lián),有效的降低了雷擊電流對(duì)絕緣子的損害。

3.1.4 如果發(fā)生雙回雷擊跳閘時(shí),采用不平衡的絕緣方式是最為可靠的。不平衡絕緣方式在發(fā)生雷擊的情況下,能夠在雙回線路中的絕緣子線路中產(chǎn)生差異。絕緣子片數(shù)少的回路先進(jìn)行閃絡(luò),保障另一條線路的連續(xù)供電,增強(qiáng)了輸電線路防雷擊的能力。

3.2 綜合法防雷措施

單一的防雷措施不能夠進(jìn)行長期的防雷保護(hù),需要對(duì)單一防雷措施進(jìn)行全面的分析如實(shí)際運(yùn)行情況和輸電線路所處的環(huán)境。需要將各種防雷技術(shù)加以總結(jié)比較或是改進(jìn),研制出一套比較耐防雷的技術(shù),減少因雷擊輸電線路帶來的財(cái)產(chǎn)、物品、生命損失。防雷措施的提高和改進(jìn)主要是對(duì)兩個(gè)方面展開,整治工作的有效性和針對(duì)性。

3.3 分流方式

居住地的防雷措施,借助分流將室外的導(dǎo)線與接地線連接誒到一種比較合適的避雷器上,如果出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象,這些感應(yīng)會(huì)隨著線路位置傳輸?shù)奖芾灼髦校档屠讚魧?duì)線路的危害。分流技術(shù)能夠?qū)㈤W電的電流分流到地面,使得避雷器的電阻值不斷降低。同時(shí)現(xiàn)代化電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)了分流避雷技術(shù)廣泛應(yīng)用于電氣電子設(shè)備中。

3.4 均壓連接方法

均壓連接就是將處于電位導(dǎo)體的電位連接起來,并和接地裝置關(guān)聯(lián),較少因雷電引起高壓電位上升帶來的閃絡(luò)危險(xiǎn)。雷擊過程中如果輸電線路的防雷措施沒有高效的保護(hù)措施,會(huì)引起下線電位不斷升高,造成電氣設(shè)備和人員傷害。

3.5 屏蔽和接地方式

屏蔽就是組織閃電帶來磁場(chǎng)對(duì)輸電線路的入侵,首先屏蔽要使用的導(dǎo)體材料包括舶、金屬網(wǎng)和管子等,將所要保護(hù)的輸電線路包裹起來。接地方式就是將防雷系統(tǒng)中存入的雷電能力進(jìn)行合理的釋放,在釋放的過程中壓形成一種良好的接地方式,這樣才不會(huì)使雷電能力出現(xiàn)反擊的現(xiàn)象,同時(shí)這種接地防雷技術(shù)室防雷系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

4 輸電線路防雷改造的原則

根據(jù)防雷技術(shù)經(jīng)驗(yàn)研究消雷器的防雷技術(shù)存在一定問題,不能夠全面保護(hù)輸電線路正常傳輸電量。因此,消雷器桿塔部分需要進(jìn)行改造,加強(qiáng)消雷器的防雷效果??煽胤烹姳芾揍槍?duì)地形標(biāo)比較復(fù)雜的區(qū)域使用有很好的作用,減少了工作人員的巡視困難。同時(shí)可控避雷針的防雷效果比較明顯,維護(hù)工作量較少,對(duì)接地電阻的的要求比較低,但是使用范圍有限,比較適合輸電線路檔距較小的線路段。避雷器在遇到雷擊的情況下能夠及時(shí)迅速的運(yùn)作,能夠滿足可控避雷針存在的問題,如使用范圍局限、檔距小的路線段、對(duì)接地電阻的要求比較高等,對(duì)導(dǎo)線的防雷保護(hù)有很大作用和意義。

結(jié)語

因雷擊引起的輸電線路故障多發(fā)生在南部山地,慢慢的也逐漸轉(zhuǎn)向平原地區(qū),國家應(yīng)該提高對(duì)輸電線路防雷措施的認(rèn)識(shí)。同時(shí),要降低電力系統(tǒng)過電壓能力,提高防雷保護(hù)水平,優(yōu)化電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。我國的地形比較復(fù)雜,多山地、盆地和丘陵,防雷措施的改造和加強(qiáng)勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn)

[1]吳桂芳,陳巧勇,藍(lán)磊,文習(xí)山.110kV線路避雷器在輸電線路防雷中的應(yīng)用研究 [J].電瓷避雷器,2002(2).

第5篇

【關(guān)鍵詞】 配電網(wǎng) 防雷 技術(shù) 研究

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,電力的輸送不斷得到加強(qiáng),對(duì)于配電線路的重要不言而喻,由于配電網(wǎng)有時(shí)無法避免雷擊保護(hù),其自身的絕緣能力有限,比較容易發(fā)生雷擊災(zāi)害,進(jìn)而影響到用電安全和用電需求,嚴(yán)重就會(huì)導(dǎo)致人身和財(cái)產(chǎn)受到威脅。對(duì)于雷電的危害中,防雷技術(shù)一直在不斷地加以研究和討論,使避雷和防雷得到有效控制和改善。

1 配電網(wǎng)的防雷技術(shù)的現(xiàn)狀

對(duì)于配電網(wǎng)中設(shè)備較多、分布線路較廣,和用戶關(guān)系較為密切的線路配電中,例如10kV的配電網(wǎng),其自身的絕緣能力較差,還容易發(fā)生雷擊事故。對(duì)于配電網(wǎng)的防雷措施當(dāng)中,過去一般都把防雷的重點(diǎn)放到開關(guān)和變臺(tái)方面,對(duì)于配電線路沒有給予充分的準(zhǔn)備和重視。對(duì)于配電線路的規(guī)劃也沒有相關(guān)的具體措施和規(guī)定。如果采用重合閘以及消弧線圈在雷擊之后能夠起到恢復(fù)配電的情況下,如果雷擊把瓷瓶擊碎并對(duì)接地線路進(jìn)行短路和相關(guān)的斷線,那么就沒有辦法進(jìn)行恢復(fù)輸電了。由于防雷設(shè)施的老化、接地裝置的被盜以及受地質(zhì)條件的影響等,很多接地裝置都因?yàn)殡娮柽_(dá)不到相應(yīng)的運(yùn)行要求和標(biāo)準(zhǔn)。

在雷擊產(chǎn)生故障的情況下,基本上都是配電網(wǎng)在雷電瞬間壓閃絡(luò),產(chǎn)生電弧放電的方式,但電流在停留的時(shí)間很短,如果雷電在兩三相中的不停電桿行出現(xiàn)閃絡(luò),然后形成了金屬短路,就會(huì)引起電弧能量的迅速驟增,就會(huì)把相關(guān)電氣設(shè)備擊穿、破壞。

2 配電網(wǎng)的防雷技術(shù)

關(guān)于配電網(wǎng)的防雷技術(shù)有配電設(shè)備防雷技術(shù)以及中壓配電網(wǎng)線路的防雷技術(shù)等。對(duì)于配電線路中,主要有架空線路以及電纜線路兩種,電纜線路主要在地下進(jìn)行深埋,對(duì)雷電的影響較小,而架空線路的防雷則是重點(diǎn)進(jìn)行的防雷要求。對(duì)于架空線路的防雷中基本上包括架設(shè)避雷線的方式和安裝線路避雷器以及防弧金具等。

對(duì)于架設(shè)避雷線的做法是我國國內(nèi)在中壓架空線路中最基本和普遍進(jìn)行的防雷措施。在對(duì)35kV的架空線路中主要對(duì)變電站和發(fā)電站的相關(guān)出線和進(jìn)線進(jìn)行相關(guān)架設(shè)避雷線1-2km,根據(jù)實(shí)際情況,如果是重要線路和雷擊的重點(diǎn)防護(hù)區(qū),則可以全線進(jìn)行架設(shè)避雷線。而對(duì)于10kV的架空線路一般情況下不再架設(shè)避雷線,如果是特殊原因,可架設(shè)單根的避雷線。

還可對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行線路避雷器的安裝,能夠使避雷水平得到大幅度的提升,使雷擊的跳閘率得到一定程度的下降。特別是在雷電活動(dòng)和發(fā)生頻率較高的山區(qū)和相關(guān)地方,可安裝避雷器的方法進(jìn)行防雷。不僅可對(duì)35kV線路進(jìn)行相關(guān)的避雷器安裝,也可對(duì)10kV的配電線路進(jìn)行安裝,其避雷的效果非常明顯。

對(duì)于安裝防弧金具的情況,可以從防雷金具上把雷擊電流進(jìn)行相應(yīng)的疏導(dǎo),使導(dǎo)線免遭雷電的擊損。對(duì)于安裝防弧金具,在我國的沿海江浙地區(qū)應(yīng)用較為廣泛,得到了良好的防雷效果。

除了線路防雷技術(shù)之外,還可以進(jìn)行設(shè)備的防雷技術(shù),如利用配電變壓器進(jìn)行相應(yīng)的防雷技術(shù),可在變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行安裝避雷器進(jìn)行相應(yīng)的防雷,也可以在開閉所的進(jìn)線和出線以及母線上進(jìn)行裝設(shè)避雷器進(jìn)行防雷,一旦出線雷擊時(shí),通過避雷器的動(dòng)作,使雷電通過電流導(dǎo)入地來進(jìn)行設(shè)備的保護(hù)。對(duì)于開關(guān)設(shè)備的防雷技術(shù)也有大量的應(yīng)用,很多國內(nèi)的開關(guān)線路和一些分支線路中的開關(guān)設(shè)備都采取了裝設(shè)避雷器,能夠有效地進(jìn)行防雷。

3 配電網(wǎng)防雷技術(shù)的相關(guān)建議和分析

對(duì)于架設(shè)避雷線進(jìn)行防雷時(shí),在限制過電壓是會(huì)有一定的作用,但由于絕緣的水平較低,對(duì)于雷擊,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致雷擊斷線的情況發(fā)生。一般10kV線路是無法進(jìn)行有效的利用避雷線進(jìn)行防雷保護(hù)的,況且,對(duì)于架設(shè)避雷線的造價(jià)較高、難度很大。一般情況下,對(duì)于10kV的線路主要是考慮其接地裝置的情況和適當(dāng)對(duì)絕緣進(jìn)行加強(qiáng)作用。

在對(duì)于中性點(diǎn)的不同接地方式要進(jìn)行不同的避雷器的選擇,因?yàn)橹行渣c(diǎn)的相關(guān)接地系統(tǒng)對(duì)絕緣水平的要求比中性點(diǎn)的非有效性的相關(guān)接地系統(tǒng)要低一些。因此,要采取金屬氧化的避雷器進(jìn)行防雷。

對(duì)于35kV的線路進(jìn)行防雷時(shí),要采用避雷器來提高防雷要求,由于35kV的相關(guān)輸電線路的絕緣水平也比較差,對(duì)于塔桿設(shè)計(jì)時(shí)如果沒有進(jìn)行加裝相應(yīng)的避雷設(shè)置時(shí),再對(duì)絕緣子進(jìn)行加強(qiáng)和對(duì)接地電阻進(jìn)行降低也補(bǔ)救不了雷擊的可能性。因此,建議對(duì)避雷器的安裝,對(duì)于安裝避雷器,主要的有脫離裝置的避雷器,一般主要是無間隙的和間隙型這兩種,如果采用間隙型的避雷器,基本上有純空氣間隙以及復(fù)合絕緣子的間隙兩種,對(duì)于間隙性的避雷器的使用和安裝,能夠任意地進(jìn)行選取,不僅能夠降低其維修的時(shí)間和工作,在運(yùn)行的過程中沒有電流,對(duì)功率的損耗不大,而且其使用的壽命也較為理想。35kV線路在選擇純空氣間隙型的避雷器時(shí),能夠解決相應(yīng)的無間隙避雷器因受到污染的相關(guān)問題。

對(duì)于輸電的網(wǎng)絡(luò)消弧線圈主要有自動(dòng)消弧線圈以及固定消弧線圈兩種。對(duì)于自動(dòng)消弧線圈能夠在電網(wǎng)中有效地檢測(cè)電流,可以調(diào)整其電流的控制,不讓接地電弧的連續(xù),降低和減少相應(yīng)的跳閘率。而固定的消弧線圈存在一定的問題,逐漸被自動(dòng)消弧線圈所代替。在目前較為通用的和先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)主要是氣吹消弧裝置,能夠?qū)纂姲l(fā)出相應(yīng)的強(qiáng)烈消弧氣流,從而使氣流在電弧通道中脫離電極,使其熄滅。

4 結(jié)語

配電網(wǎng)的防雷技術(shù)對(duì)本地區(qū)的電力的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益產(chǎn)生很大的影響,防雷技術(shù)的高低,對(duì)配電線路的跳閘率的降低有重大的意義。針對(duì)配電線路的防雷技術(shù)的探討和研究,要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)的防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提高,根據(jù)實(shí)際情況,減少雷擊故障,加強(qiáng)對(duì)雷擊故障的排查和檢修。

參考文獻(xiàn)

[1]喇元,胡賢德,彭發(fā)東等.10kV配電網(wǎng)防雷技術(shù)研究[J].能源工程,2013,(4):16-19.

第6篇

    氣象防雷技術(shù)工作中的重點(diǎn)分析

    氣象防雷技術(shù)的定位定位是氣象防雷技術(shù)的非常重要的環(huán)節(jié),這主要涉及到在整體氣象工作中它的重要性以及地位,特別是對(duì)于國家的財(cái)產(chǎn)安全方面是不可少的。雷擊事件的頻發(fā)對(duì)于社會(huì)生活造成的巨大危害已經(jīng)使得我們看到防雷工作已經(jīng)是目前最為重要的工作。對(duì)于防雷檢測(cè)機(jī)構(gòu)的定位也是十分的重要的,尤其是其社會(huì)生活的重要性,它不屬于社會(huì)的生產(chǎn)部門,其工作宗旨不是直接指向于經(jīng)濟(jì)利益和盈利,而是為民服務(wù),保證社會(huì)的和諧穩(wěn)定,這才是它的主要的目的。氣象防雷技術(shù)工作已經(jīng)成為氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分,而且規(guī)范制度建設(shè)方面也發(fā)揮了重要的作用,并且取得了一些成績(jī),不過在實(shí)際的工作執(zhí)行過程中,我們的相關(guān)的工作人員并沒有遵照相關(guān)的規(guī)定對(duì)防雷技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)定,致使我們獲取的防雷預(yù)測(cè)信息往往出現(xiàn)一些失真的情況,而導(dǎo)致一些意外的情況的出現(xiàn),給我們的生活造成一定的損失。所以說,我們要做好防雷工作的定位以確保所獲取的信息真實(shí)可靠性,這是非常重要的。與此同時(shí)氣象防雷部門應(yīng)該精確定位自己的角色,它不是指向于社會(huì)盈利目的的,而是基于社會(huì)職責(zé)職能而建立的功能性部門,只有準(zhǔn)確的定位才能夠確保氣象防雷工作的有效運(yùn)行。

    氣象防雷技術(shù)工作的投入

    第二個(gè)非常重要的工作就是氣象防雷技術(shù)工作的投入安排。首先氣象防雷網(wǎng)絡(luò)的投入,社會(huì)管理網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要大量的資金,要充分的考慮其經(jīng)濟(jì)性以及有效性問題,構(gòu)建氣象防雷網(wǎng)絡(luò)有助于氣象信息的及時(shí)有效的傳播以及采取必要的措施。其次是要針對(duì)防雷技術(shù)的規(guī)范管理進(jìn)行一定的投入。這項(xiàng)任務(wù)主要是基于氣象管理等相關(guān)人員能夠依照嚴(yán)格的規(guī)章制度進(jìn)行實(shí)施工作,從而確保氣象信息的準(zhǔn)確性。因?yàn)橹挥邢嚓P(guān)的設(shè)備以及儀器的高度精密性才能夠確保雷電信息的高度精確性,從而使得我們能夠及時(shí)有效的傳播雷電的精確信息,避免發(fā)生不必要的損失以及相關(guān)的傷害,才可以進(jìn)行及時(shí)有效的預(yù)警,我們要不斷的加大科研投入力度以確保防雷技術(shù)的提高。最后是要對(duì)氣象相關(guān)的工作人員進(jìn)行相關(guān)的教育培訓(xùn)等,這也需要進(jìn)行一定的投入,防雷技術(shù)的應(yīng)用最終是要落實(shí)到人的身上,所以這個(gè)環(huán)節(jié)是非常的必要的,它關(guān)系到我們的現(xiàn)實(shí)實(shí)踐活動(dòng)的有效性以及最終的落實(shí)情況,只有培養(yǎng)了一批高技術(shù)性的人才,才能夠更好的開展相關(guān)的工作,所以要對(duì)相關(guān)的工作人員進(jìn)行一定的培訓(xùn)教育,使得他們能夠緊跟時(shí)代的步伐,不斷的更新自己的知識(shí)體系,以新技術(shù)新方法投入到氣象實(shí)踐工作中。

    運(yùn)用遙測(cè)信號(hào)線進(jìn)行防雷

    氣象站的溫度、雨量以及濕度、風(fēng)向采集的氣象要素變化信號(hào)經(jīng)過各個(gè)信號(hào)傳輸線匯集在專用的信號(hào)箱的信號(hào)專用傳輸線中,由于采集箱接口電路內(nèi)有防雷擊功能,所以應(yīng)避免系統(tǒng)由于長的信號(hào)線纜帶來雷電的干擾,所以在遙測(cè)信號(hào)的線纜處不用使用電涌保護(hù)器,但是應(yīng)該注意將信號(hào)箱與觀測(cè)的地網(wǎng)連接起來,從而保證信號(hào)箱接地的可靠性,并且其輸出線還應(yīng)該用金屬線槽屏蔽,并時(shí)金屬線槽首端與觀測(cè)場(chǎng)地網(wǎng)連接,將其尾端與值班室中的工作地網(wǎng)相接,將兩端接地牢固,就能夠?qū)崿F(xiàn)通過遙測(cè)信號(hào)侵入的雷電波的幅值,并將幅值保證在采集箱接口電路允許的范圍內(nèi),就能夠有效避免設(shè)備的損壞。還可以通過采用通信線路進(jìn)行防雷,在采用通信線路防雷時(shí),也應(yīng)該將銅芯線穿過金屬線槽沿著自動(dòng)站線纜地溝埋地線,并引入值班室,金屬線槽的兩端屏蔽,同時(shí)將通信線接入MOOEN接口的前端,并安裝一個(gè)信號(hào)電涌保護(hù)器,以防止雷電從通信線路中侵入,其中信號(hào)電涌保護(hù)器的技術(shù)指標(biāo)為:通流容量在5kA(8/20μs),其工作電壓為170V,響應(yīng)時(shí)間在10ns以下,殘壓在230V以下,損耗應(yīng)該小于1dB以下,而接口方式應(yīng)該為RJ11。

    結(jié)語

    隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技水平的不斷發(fā)展,氣象防雷方面的工作以及相應(yīng)的技術(shù)必將會(huì)獲得巨大的發(fā)展。而氣象也會(huì)隨著社會(huì)發(fā)展而不斷的擴(kuò)大自己的服務(wù)領(lǐng)域,逐漸的遍及我們生活各個(gè)角落。氣象信息服務(wù)于氣象工程服務(wù)是氣象工作的兩個(gè)大的服務(wù)領(lǐng)域,氣象信息服務(wù)是基于氣象信息的提供,從而服務(wù)于我們的社會(huì)生活,改善我們的周圍的環(huán)境;而氣象工程服務(wù)主要涉及的是氣象在工程項(xiàng)目中的運(yùn)用,其運(yùn)用的范圍是更為廣泛的。在不久的將來氣象防雷技術(shù)會(huì)朝向技術(shù)復(fù)雜以及防雷預(yù)警預(yù)測(cè)的方向發(fā)展。氣象防雷技術(shù)工作要不斷的走向正規(guī),進(jìn)行有計(jì)劃的工作,同時(shí)建立專業(yè)化的隊(duì)伍以更好的服務(wù)于氣象防雷工作,以確保防雷工作的高效順利開展。作為基于社會(huì)效益而產(chǎn)生的職能部門,氣象部門要做好氣象防雷的一系列的工作以推動(dòng)社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

第7篇

[關(guān)鍵詞]雷擊;防雷技術(shù);接地線;防雷器

中圖分類號(hào):TG363 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)02-0000-01

0 引言

隨著勘探規(guī)模的擴(kuò)大,生產(chǎn)區(qū)域由平原轉(zhuǎn)入山地、叢林、沼澤等復(fù)雜地區(qū),惡劣的天氣也對(duì)采集設(shè)備造成很大的傷害,特別是雷電的傷害,為此,我們有必要對(duì)采集設(shè)備的雷電防護(hù)進(jìn)行研究,有效提高地震儀器的防雷擊能力,減少設(shè)備的損失,從而提高地震采集生產(chǎn)效益。

1 400系列采集鏈防雷技術(shù)研究

400系列采集鏈主要由數(shù)傳電纜、采集站組成,其中采集站是核心部分。采集站主要由大線插頭、電源電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、接口電路、數(shù)據(jù)通訊電路、EEPROM六部分組成。具體的工作流程是:采集站首先接收來自電源站或交叉站的命令,將檢波器拾取的模擬信號(hào)換成數(shù)字信號(hào),并完成第一級(jí)濾波,再將數(shù)字信號(hào)經(jīng)由數(shù)傳電纜傳送到下一個(gè)電源站或交叉站。

400系列數(shù)傳電纜由兩對(duì)雙絞線組成的標(biāo)準(zhǔn)四芯線構(gòu)成。A、C到D、B和B、D到C、A兩對(duì)雙絞線用于傳輸數(shù)字信號(hào),傳輸方向總是從B、D到C、A,傳輸極性總是B、C為正,D、A為負(fù)。

1.1 雷電對(duì)采集鏈的入侵形式

1.1.1 雷電通過數(shù)傳電纜侵入采集鏈

當(dāng)排列上的采集鏈遭到雷擊后,雷電產(chǎn)生的高壓或電磁脈通過數(shù)傳電纜傳入采集站的輸入變壓器上,由于該雷電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變壓器所能承受的電壓,將其瞬間燒毀,燒毀的變壓器產(chǎn)生的高溫將電路板燒焦。經(jīng)分析我們知道該變壓器和采集鏈中的4根傳輸線相連,因此判定雷電大部分是通過數(shù)傳線侵入采集站而導(dǎo)致采集站損壞。

1.1.2 雷擊通過檢波器串侵入采集站

在野外受到雷擊時(shí),采集站通過檢波器串接收的輸入電壓瞬時(shí)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采集站額定值,該輸入信號(hào)加到模擬電路的前放和ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,導(dǎo)致電路板受損。此類采集站的電路板無明顯的過電流現(xiàn)象,只是在模擬電路和ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊對(duì)應(yīng)外殼部分出現(xiàn)一個(gè)黑點(diǎn),電路板側(cè)面有輕微的開裂。因此可以判斷雷電是通過排列上的小線檢波器侵入采集站的。

1.2 目前防雷擊技術(shù)及其缺陷

400系列采集鏈現(xiàn)有的防雷擊技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:

①、在采集站對(duì)外通道上采用陶瓷氣體放電管進(jìn)行泄放雷電流,在檢波器的輸入端和每對(duì)傳輸電纜的輸入端接有氣體放電管。氣體放電管的地通過采集站的印刷板地與不銹鋼板相接,而不銹鋼板與塑料外殼上的不銹鋼卡子

和螺釘相聯(lián),當(dāng)采集站直立放置時(shí),螺帽與大地相聯(lián)。當(dāng)采集設(shè)備遭到雷擊時(shí),雷電壓超過氣體放電管放電電壓,氣體放電管通過地瞬間導(dǎo)通,起到避雷作用。

②、野外采集單元大多采用塑料外殼,以專門的尾椎接地作為雷電的入地泄放通道;這種專用的接地尾錐在實(shí)際使用過程中極不方便,容易劃傷施工人員和采集鏈。

在使用的過程中發(fā)現(xiàn),采集設(shè)備原有的防雷電路在雷電發(fā)生時(shí)卻不能產(chǎn)生相應(yīng)的防雷效果,分析發(fā)現(xiàn)原因有以下三點(diǎn):

③、采集站的實(shí)際接地效果不好。當(dāng)采集站接入檢波器串后,在高處的插頭以及線的重量使得排列上的采集站大部分呈側(cè)向放置,因此底部的螺釘接地不良或未能接地。

④、防雷泄電器件的技術(shù)參數(shù)過低。400系列儀器配置放電管的直流啟動(dòng)電壓為230V,響應(yīng)時(shí)間長達(dá)25μs。而雷電流在11μs時(shí)達(dá)到峰值,25μs的響應(yīng)時(shí)間對(duì)電子設(shè)備來說基本起不到保護(hù)作用。

⑤、防雷器件泄放雷電流是有次數(shù)限制的,防雷器件多次泄放雷電流之后,器件的性能就將變差而基本不再起作用。

2 400系列采集設(shè)備防雷裝置研制

2.1 接地線的研制

防雷的基本途徑就是要提供一條雷電流對(duì)地泄放的路徑,而不能讓其

隨意選擇放電通道。在復(fù)雜山區(qū)施工時(shí),遇到溪流或溝壑常常需要把采集鏈架起,遠(yuǎn)離地面,為了保證采集設(shè)備良好的接地,決定人為的給采集鏈加上接地線。接地線由墊片、延長線及錐形銅棒組成,在延長線的選材上采用了電氣性能好、導(dǎo)電性能穩(wěn)定的銅芯線。接地線保證施工中的采集站在任何狀態(tài)下都有很高的接地概率,而且,線狀結(jié)構(gòu)比較柔軟,收放方便,不會(huì)損傷采集鏈,并且該設(shè)計(jì)在安裝過程中不破壞400系列采集鏈的結(jié)構(gòu)和防水等性能。

2.2 防雷器的研制

(1)設(shè)計(jì)原理

采集鏈主要受到兩個(gè)方面雷擊電流的傷害:檢波器感應(yīng)的雷電流和通過數(shù)傳電纜感應(yīng)的雷電流。因?yàn)榈卣饳z波器的線圈對(duì)電磁場(chǎng)非常敏感,所以我們?cè)O(shè)計(jì)在檢波器接入采集站的信號(hào)輸入端并聯(lián)一個(gè)防雷器的方式,來增加一個(gè)雷電流的瀉放路徑。

(2)研制過程

考慮到浪涌電壓對(duì)電子元件的損壞,該防雷器主要是是由一個(gè)啟動(dòng)電壓230V,響應(yīng)時(shí)間7μs的放電管和浪涌保護(hù)器組成,使用檢波器的外殼對(duì)防雷器進(jìn)行封裝,檢波器串信號(hào)線的兩端分別與放電管的兩端連接,放電管的地線地線則與檢波器的尾錐相連。這樣做的目的就是在使用該防雷裝置的時(shí)候僅僅把裝有放電管的單只“檢波器”并聯(lián)在檢波器上即可,單只檢波器像普通檢波器一樣接在小線夾子上,這樣的設(shè)計(jì)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不僅可以在400系列儀器上使用,也可以不做任何改動(dòng)的在其他類型儀器上使用,達(dá)到防止雷電從檢波器傳入采集站的目的。

(3)測(cè)試試驗(yàn)

使用SMT-300檢波器測(cè)試儀對(duì)并入防雷器的檢波器參數(shù)進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試。分別進(jìn)行3次測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表1

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

從測(cè)試結(jié)果來看,并入防雷器后,檢波器的各項(xiàng)指標(biāo)都沒有變化,證明檢波器串加入防雷器后,不影響檢波器的指標(biāo),理論上也不會(huì)影響檢波器的接收,實(shí)際使用中對(duì)接收數(shù)據(jù)的影響好需要在野外生產(chǎn)中進(jìn)行檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

第8篇

【關(guān)鍵詞】雷電防護(hù);接地線;防雷接地

現(xiàn)代社會(huì)隨著環(huán)境條件的惡化,雷擊引起的輸電線路掉閘事故及設(shè)備損壞事故越來越多,極大的影響著我們的生產(chǎn)和生活。為了有效的減少此類故障的發(fā)生,綜合防雷的措施也是多樣的,為了規(guī)范的管理各類防雷措施,以下關(guān)于防雷技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 一般規(guī)定

建筑物電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)按防雷裝置的攔截效率劃分為A、B、C、D 四級(jí)。

雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)按下列方法之一劃分:

1.1 按建筑物電子信息系統(tǒng)所處環(huán)境進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定雷電防護(hù)等級(jí);

1.2 按建筑物電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性質(zhì)確定雷電防護(hù)等級(jí)。

1.3 按雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定雷電防護(hù)等級(jí)

1.4 按建筑物電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性質(zhì)確定雷電防護(hù)等級(jí)

2 對(duì)于接地線的使用和管理,存在普遍的問題解析如下:

接地線是保證工作人員人身安全的生命線,裝拆接地線的操作是電氣操作中危險(xiǎn)性較大的操作,一旦發(fā)生事故,影響大、后果嚴(yán)重。確保裝拆接地線的正確性是變電所安全可靠運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。要杜絕人為責(zé)任事故的發(fā)生,就必須規(guī)范管理,從細(xì)微處入手,在多層次共同把關(guān)。

2.1 接地線該不該對(duì)號(hào)存放

《安規(guī)》第82條已有明確規(guī)定:每組接地線均應(yīng)編號(hào),并存放在固定地點(diǎn)。存放位置亦應(yīng)編號(hào),接地線號(hào)碼與存放位置號(hào)碼必須一致。操作票、工作票制度都要求接地線編號(hào)。

2.2 接地端該不該使用帶微機(jī)五防裝置的接地樁

在變電所一次設(shè)備檢修時(shí),為保證工作人員的人身安全要裝設(shè)臨時(shí)接地線,接地時(shí)一般都是采用接到設(shè)備構(gòu)架接地引下線位置。若變電所的一次設(shè)備都適當(dāng)安裝了接地線微機(jī)防誤閉鎖裝置,就可以有效地減少誤操作事故的發(fā)生。

要使臨時(shí)接地線的操作(裝、拆)都納入到規(guī)范化的管理中去,操作過程就必須經(jīng)過防誤閉鎖裝置的閉鎖,也就是經(jīng)過電子鎖匙的記憶程序進(jìn)行模擬及操作,徹底減少只是憑操作人員記憶或操作順序操作那樣容易出現(xiàn)漏拆誤接現(xiàn)象,使其真正按電腦記憶的邏輯來進(jìn)行操作,切實(shí)保證杜絕帶地線合閘送電事故的發(fā)生。

2.3 電壓互感器二次側(cè)該不該裝設(shè)短路的地線

一些供電公司的檢修班組在變電所對(duì)10~500kV的電壓互感器進(jìn)行檢修工作時(shí),辦理的變電第一種工作票安全措施要求只是對(duì)電壓互感器的一次側(cè)合上接地隔離開關(guān)(刀閘)或裝設(shè)接地線,沒要求要在電壓互感器二次側(cè)短路接地。

電壓互感器二次側(cè)的短路接地,對(duì)于保障檢修人員的人身安全至關(guān)重要。電壓互感器檢修前雖然在其一次側(cè)已合上接地刀閘或裝設(shè)了接地線,并且退出了二次回路熔絲(保險(xiǎn))等安全措施。但在實(shí)際工作中,拆開電壓互感器一次接線后,就會(huì)使其失去短路接地的保護(hù),當(dāng)二次回路發(fā)生誤操作時(shí),電壓互感器的一次側(cè)就會(huì)有反升電壓,危及檢修人員的人身安全。

2.4 裝拆接地線該不該記錄

變電所內(nèi)一次設(shè)備裝設(shè)和拆除接地線這一重要的操作內(nèi)容。

接地線的操作作為電氣倒閘的主要危險(xiǎn)點(diǎn),避開和控制危險(xiǎn)點(diǎn)是防止發(fā)生電氣誤操作事故的有效方法,因此加強(qiáng)對(duì)接地線的管理,也就是對(duì)所內(nèi)一次設(shè)備裝設(shè)和拆除接地線這一重要的操作內(nèi)容,值班人員按有關(guān)規(guī)程的規(guī)定在有關(guān)登記簿上記錄清楚,就完全可以杜絕誤操作事故的發(fā)生。

值班人員根據(jù)工作票,工作任務(wù)裝設(shè)和拆除接地線,均應(yīng)在運(yùn)行日志和《接地線操作登記簿》上明確記錄?;謴?fù)送電前,應(yīng)首先檢查運(yùn)行日志和登記簿中的工作任務(wù)是否已全部結(jié)束,接地線是否已全部拆除,并在交接班時(shí)交待清楚

3 關(guān)于防雷接地技術(shù)總體可分為以下幾點(diǎn):

3.1 接地的目的和種類

接地是利用大地作為接地電流回路,在電氣設(shè)備與大地之間實(shí)現(xiàn)低阻抗的電氣連接,它將設(shè)備接地處的電位固定為所允許的值。接地的目的一是為設(shè)備的操作人員提供安全保障;二是防止設(shè)備損壞和提高設(shè)備工作的穩(wěn)定性。接地電位的大小,除與電流的幅值和波形有關(guān)外,還和接地體的幾何尺寸及大地的電磁參數(shù)有關(guān)。

在電氣設(shè)備中,按照接地用途的不同,可分為工作接地、保護(hù)接地、屏蔽接地和防過電壓接地。

3.1.1 工作接地:

利用大地作為電氣回路或采用接地的方法減小電器設(shè)備與大地間的相對(duì)電位。

3.1.2 保護(hù)接地:

為防止由于電器設(shè)備的絕緣破壞而遭致人身事故,采用保護(hù)接地措施,它一方面降低接觸電壓,將電器設(shè)備的機(jī)架、機(jī)殼和走線架等金屬部分與大地間的電壓降到允許的數(shù)值,另一方面降低跨步電壓,將電氣設(shè)備與大地表明將存在的電位差降低,使得故障電流流入大地上層時(shí),其擴(kuò)散能力最小。

3.1.3 屏蔽接地:

為防止因外來干擾電磁場(chǎng)和電氣回路間的直接耦合,利用屏蔽接地,減小回路間產(chǎn)生串音影響。

3.1.4 防過電壓接地:

為避免因過電壓引起的人身事故和電氣設(shè)備的損壞而采取的接地措施。這種過電壓的產(chǎn)生主要由雷電和設(shè)備的開關(guān)故障所引起。阻抗較低的接地位置,可將雷電流引入大地,并迅速流散在大地中。正確設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)使電氣和電子系統(tǒng)的所有部分,在任何時(shí)候都能通過所提供的低阻抗途徑,均衡整個(gè)系統(tǒng)的能量并排泄入地,使其保持在同一電位上。接地系統(tǒng)的關(guān)鍵是地下的接地裝置,這經(jīng)常成為建立有效接地系統(tǒng)得最大困難。要提供最小而又能長期保持的低阻抗對(duì)地泄流,應(yīng)考慮下列因素:

(1)土壤條件

(2)接地裝置與土壤的接觸面

(3)接地裝置的長期效果(壽命)

3.2 接地的方法:

根據(jù)上述的接地種類,在一棟建筑物內(nèi),對(duì)于各種接地的問題是防雷工程界探討復(fù)雜的問題。在二十世紀(jì)70年代以前,常采用“獨(dú)立接地”形式,又稱“三地”方式,雖可避免工頻電源對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的干擾,但往往發(fā)生因防雷接地與電源設(shè)備接地互不相連而造成的反擊,致使設(shè)備損壞。2000年正式列為國家防雷標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中一條:“防直接雷接地宜和防雷電感應(yīng)、電器設(shè)備、信息系統(tǒng)等接地共用同一接地裝置”(GB50057-94中第3.3.4條)。

在該“規(guī)范”中對(duì)于電子設(shè)備的接地方法提出了可采用S型星形結(jié)構(gòu)(又稱單點(diǎn)接地),M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(又稱多點(diǎn)接地)或S型與M型組合的三種方式中之一的規(guī)定,它們分別如圖1和圖2所示。由于星型連接可消除多共阻抗耦合和低頻接地環(huán)路,因此能很好地工作于小于1MHZ頻率以下低頻電路。當(dāng)信號(hào)或電磁干擾地頻率相當(dāng)高(>10MHZ)或采用高速邏輯時(shí),分布電容的耦合效應(yīng)將會(huì)產(chǎn)生耦合干擾(圖3),這時(shí)必須采用M型網(wǎng)狀連接。由于網(wǎng)狀連接,存在許多接地環(huán)路,這對(duì)同時(shí)應(yīng)用的較低頻率的電路是有害的,此時(shí)可采用組合接地的方法。

第9篇

[關(guān)鍵詞]防雷保護(hù);過電壓 ;接地技術(shù)

中圖分類號(hào):TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)37-0244-01

一、變電站雷擊過電壓的分類

供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),電氣設(shè)備的絕緣處于電網(wǎng)的額定電壓作用之下,但是由于雷擊的原因,供配電系統(tǒng)中某些部分的電壓會(huì)大大超過正常狀態(tài)下的數(shù)值,通常情況下變電站雷擊有兩種情況:一是雷直擊于變電站的設(shè)備上,二是架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站。其具體表現(xiàn)形式如下

1.1 直擊雷過電壓

雷云直接擊中電力裝置時(shí),形成強(qiáng)大的雷電流,雷電流在電力裝置上產(chǎn)生較高的電壓,雷電流通過物體時(shí),將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。

1.2 感應(yīng)過電壓

當(dāng)雷云在架空導(dǎo)線上方,由于靜電感應(yīng),在架空導(dǎo)線上積聚了大量的異性束縛電荷,在雷云對(duì)大地放電時(shí),線路上的電荷被釋放,形成的自由電荷流向線路的兩端,產(chǎn)生很高的過電壓,此過電壓會(huì)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)造成危害。

1.3 雷電侵入波

架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站,是導(dǎo)致變電站雷害的主要原因,若不采取防護(hù)措施,勢(shì)必造成變電站電氣設(shè)備絕緣損壞,引發(fā)事故。防雷措施總體一般概括為2種: ①避免雷電波的進(jìn)入; ②利用保護(hù)裝置將雷電波引入接地網(wǎng)。

防雷保護(hù)措施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)常見的雷擊形式、頻率、強(qiáng)度以及被保護(hù)設(shè)施的重要性、特點(diǎn)安裝適宜的保護(hù)裝置。

二、變電站的防雷保護(hù)裝置

防雷保護(hù)裝置是指能使被保護(hù)的物體避免雷擊,而引雷本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護(hù)裝置有:避雷針、避雷線、避雷器和防雷接地裝置。避雷針和避雷線可以防止雷電直接擊中被保護(hù)物體,因此也稱作直擊雷保護(hù);避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電過電壓波,因此也稱作侵入波保護(hù);接地裝置的作用是減少避雷針(線)或避雷器與大地(零電位)之間的電阻值,已達(dá)到降低雷擊過電壓幅值的目的。

2.1 避雷針(線)

避雷針(線)的保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變,在避雷針(線)的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,使雷電對(duì)避雷針(線)放電,再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。

2.2 避雷器

避雷器是一種過電壓限制器,它實(shí)質(zhì)上是過電壓能量的吸收器,它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行,當(dāng)作用電壓超過一定幅值以后避雷器總是先動(dòng)作,泄放大量能量,限制過電壓,保護(hù)電氣設(shè)備。

2.3 防雷接地裝置

防雷接地裝置是用來將雷電流順利泄入地下,以減少它所引起的過電壓。各種防雷保護(hù)裝置(避雷針、避雷線、避雷器)都必須配以合適的接地裝置,將雷電泄入大地,才能有效的發(fā)揮其保護(hù)作用。

三、變電站的防雷保護(hù)

3.1 變電站的直擊雷保護(hù)

為了防止變電站遭受直接雷擊,需安裝避雷針、避雷線和鋪設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針(線)應(yīng)該使變電站的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針(線)之間留有一定的距離,因?yàn)槔字睋舯芾揍槪ň€)瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大,則有可能在它們之間發(fā)生放電,這一現(xiàn)象稱避雷針(線)對(duì)電氣設(shè)備的反擊或逆閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上,有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這一情況發(fā)生,被保護(hù)物體與避雷針(線)間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離,這是變電所的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

避雷針的裝設(shè)可分為獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針兩種。

3.2 變電站的雷電侵入波保護(hù)

變電站限制雷電侵入波的主要措施是裝設(shè)避雷器,避雷器動(dòng)作后,可將侵入波幅值加以限制,使變壓器受到保護(hù)。已在輸電線上形成的雷閃過電壓,會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電站的母線上,并對(duì)與母線有聯(lián)接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。 在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電侵入波過電壓的主要措施。

3.3 變電站的進(jìn)線段保護(hù)

所謂變電站的進(jìn)線段保護(hù)就是在鄰近變電站1-2km處裝設(shè)避雷器,以使雷直擊變電站附近的導(dǎo)線時(shí),限制侵入波的陡度和幅值。當(dāng)沿線路全長架設(shè)避雷線時(shí),則這段線路應(yīng)有更高的耐雷水平,以減少進(jìn)線段內(nèi)繞擊和反擊的概率。

3.4 變電站的變壓器中性點(diǎn)保護(hù)

對(duì)于35~60kv中性點(diǎn)不接地或經(jīng)大電感接地電網(wǎng)中的變壓器,其中性點(diǎn)是全絕緣的,一般不需要保護(hù)。對(duì)于110kv及以上中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng),其中一部分是不接地的,一般應(yīng)在中性點(diǎn)加裝一臺(tái)避雷針。

四、變電站防雷保護(hù)的計(jì)算

避雷針和避雷線這兩種裝置都是通過攔截措施,改變雷電波的入地路徑從而起到直擊雷保護(hù)的作用。小變電所多采用獨(dú)立避雷針大變電所多在變電站構(gòu)架上采用避雷針或避雷線,也或者可以兩者相結(jié)合。直接雷保護(hù)的主要措施是安裝避雷針。下面主要介紹避雷針(線)的保護(hù)范圍。

避雷針保護(hù)范圍 (1)首先介紹單根避雷針的保護(hù)范圍,如圖1。

Rx和hx表示為水平面上的保護(hù)半徑

h≤30m時(shí),θ=45°

在被保護(hù)物高度水平面上,其保護(hù)半徑為

其中 其中

式中,p為高度修正系數(shù),當(dāng)h≤30m時(shí),p=1;

當(dāng)30

(2)多支避雷針:工程上多采用兩支或多支避雷針以擴(kuò)大保護(hù)范圍。

等高雙避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍要比兩針各自保護(hù)范圍的和要大。避雷針的外側(cè)保護(hù)范圍同樣有單支避雷針的保護(hù)范圍決定,而擊于兩針之間單針保護(hù)范圍邊緣外側(cè)的雷,可能被相鄰避雷針吸引而擊于其上,從而使兩針間保護(hù)范圍加大,如圖2所示。

五、結(jié)論

隨著科技發(fā)展,生產(chǎn)和生活用電量越來越大,電已經(jīng)成為最重要的資源之一。如何保證電力的供應(yīng)對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。雷擊事故是電力供應(yīng)部門最重要的災(zāi)害之一。在變電站的防雷擊保護(hù)中,如何防雷顯得十分重要,防雷擊技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,變電站防雷的保護(hù)措施會(huì)越來越多。在實(shí)際中,變電站的防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要因地制宜根據(jù)不同區(qū)域的地形地貌和氣候特點(diǎn),合理地選擇防雷保護(hù)措施。嚴(yán)格按防雷接地規(guī)程辦事,應(yīng)用新技術(shù)新裝置,采取綜合性的防雷措施是確保變電站極大減少雷害的重要手段。

參考文獻(xiàn)

第10篇

關(guān)鍵詞:雷電、防雷、接閃器、引下線、接地

中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1引言

雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點(diǎn)令人生畏的放電現(xiàn)象。它能在瞬間已對(duì)建筑物中的設(shè)備產(chǎn)生巨大的破壞。我國江南地區(qū)是雷電高發(fā)地區(qū),每年由于雷擊所造成的損失不可估計(jì),建筑物中的設(shè)備由于一夜雷擊,損失可達(dá)幾百萬甚至上千萬。做好建筑施工中的防雷接地保護(hù)措施,對(duì)于保障建筑設(shè)備的正常運(yùn)行意義重大。

2防雷保護(hù)裝置的組成:

防雷保護(hù)裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。

2.1接閃器:指的是接受雷電的導(dǎo)體,突出于建筑物,使雷電通過它導(dǎo)入大地而不經(jīng)建筑物其他部位導(dǎo)入而起到保護(hù)作用,主要有避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)。

1接閃器的保護(hù)范圍:半徑為R的球與接閃器和地面相切繞接閃器滾動(dòng)一周所形成的陰影區(qū)域即為接閃器的保護(hù)范圍。

2在保護(hù)范圍內(nèi)并不是沒有雷擊,只是雷擊能量較小,滾球半徑R越小,進(jìn)入保護(hù)范圍的雷擊能量也越小,也就是說接閃器的防雷效果越好。

3接閃器并非越高越好,超過60米的接閃器在技術(shù)上是沒有多大意義的,所以在高層建筑中采用防側(cè)雷擊(將距離地面45米及以上的金屬窗、門框架,陽臺(tái)金屬欄桿以及面積較大的金屬裝飾物就近與鋼筋網(wǎng)和金屬構(gòu)架連接)以解決這一問題。

2.2引下線:指的是由接閃器導(dǎo)雷引入大地構(gòu)成路徑的導(dǎo)體,可明敷于建筑物表面由上而下的圓鋼、扁鋼、裸導(dǎo)線等構(gòu)成的避雷引下線;目前施工中,廣泛利用建筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋引下線。

2.3接地裝置:指的是埋入地內(nèi)-0.7m以下的接地極組,是導(dǎo)雷入地的散流極,若是電氣施工專門安裝的稱人工接地體;若利用建筑物鋼筋混凝土樁基、底板內(nèi)鋼筋以及埋設(shè)的金屬管道等作為接地裝置散流極稱為自然接地體,此外還有專門生產(chǎn)的成品如接地模塊等。

3防雷保護(hù)裝置的安裝實(shí)施:

3.1施工程序

1新建房屋,采用暗線,由下而上施工,施工程序?yàn)椋航拥匮b置-〉引下線-〉接閃器

2老房屋改造,采用明線,由上而下施工,施工程序?yàn)椋航娱W器-〉引下線-〉接地裝置

3.2施工要點(diǎn)

1土建工程施工時(shí)要做好建筑物頂層屋面上避雷帶(網(wǎng))等接閃器支持件的預(yù)埋和避雷針基礎(chǔ)螺栓的預(yù)埋。

2明裝的接閃器和引下線應(yīng)采用熱鍍鋅材料組成,以機(jī)械連接為宜,若有不可避免的熔焊連接,則在連接處應(yīng)加強(qiáng)防腐涂層。

3明敷的避雷帶、網(wǎng)及引下線應(yīng)平直,轉(zhuǎn)彎處應(yīng)成圓弧狀,不得形成銳角折彎。

4高層建筑的均壓環(huán)應(yīng)與防雷接地干線連接,不得以末端支線作為連續(xù)導(dǎo)體。

5以建筑物基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置的應(yīng)有多個(gè)引出的短段扁鋼(如40×4)接續(xù)點(diǎn),若自然接地體接地電阻值不能滿足要求,可以人工接地體與之相連接,以達(dá)到整個(gè)接地裝置的接地電阻值滿足規(guī)定要求。

6每棟建筑物地面以上至少留有兩個(gè)接地電阻測(cè)定用的測(cè)點(diǎn),并標(biāo)識(shí)明顯清晰。

7整個(gè)防雷接地系統(tǒng)完工后應(yīng)抽檢系統(tǒng)的導(dǎo)通狀況和對(duì)接地裝置接地電阻值的測(cè)定,其結(jié)果必須符合設(shè)計(jì)要求。

4常見的相關(guān)施工技術(shù)安裝要點(diǎn):

4.1利用柱內(nèi)主筋作接地引下線的安裝在工業(yè)與民用建筑工程尤其是工業(yè)廠房、高層建筑中, 多數(shù)是利用柱子內(nèi)兩根主筋作為引下線, 不再另設(shè)其他引下線。如何確定柱內(nèi)哪兩根主筋作為引下線最佳, 需要考慮以下幾個(gè)因素。1 柱子不設(shè)斷接螺栓在這種情況下, 主要考慮在屋頂引出部位與避雷網(wǎng)(針)接閃器的連接方便即可, 通??衫弥鶅?nèi)靠?jī)?nèi)側(cè)的兩根主筋或左(右)側(cè)中間兩根主筋。2 柱子上設(shè)有斷接螺栓在這種情況下, 首先要確定斷接螺栓的位置。斷接螺栓在柱子上的位置一般有兩種情況:一種是設(shè)在室外, 可利用柱子靠外側(cè)的中間兩根主筋作為引下線;另一種是設(shè)在室內(nèi), 則可利用柱子靠?jī)?nèi)側(cè)的中間兩根主筋作為引下線。這樣均可方便地從主筋上引出安裝斷接螺栓。

4.2斷接螺栓的安裝在施工中, 斷接螺栓的安裝往往不被重視, 而且經(jīng)常被遺漏。其實(shí)斷接螺栓不僅在技術(shù)上是不可缺少的, 而且同時(shí)也關(guān)系到建筑物的美觀, 因此, 在施工中應(yīng)加以重視。1 斷接螺栓設(shè)置的位置斷接螺栓究竟設(shè)在何處為合適, 需要考慮幾個(gè)因素:一要便于使用, 即方便于測(cè)量接地電阻時(shí)的接線;二要不影響美觀;三要安全, 人不易碰及。例如可設(shè)在建筑物的背面, 或設(shè)在地下室等比較隱蔽而又方便使用的地方。2斷接螺栓的安裝高度在圖集 JD 中要求設(shè)在離地 2.0m 處, 也有的要求設(shè)在1.5~1.8m 處, 這應(yīng)視具體情況而定。在高層建筑中, 利用柱內(nèi)兩根主筋作為引下線時(shí), 在室外柱子上設(shè)斷接螺栓, 如果設(shè)在1.5~1.8m 處, 既不美觀, 又與人的高度相當(dāng), 行人容易碰及而發(fā)生事故;如果暗設(shè)在 0.5m 處, 既比較隱蔽、不影響美觀, 行人也不會(huì)絆腳, 同時(shí)又方便于測(cè)量接地電阻時(shí)的接線。當(dāng)斷接螺栓設(shè)在室內(nèi)時(shí), 按高度為 0.5m 設(shè)置也較為合適。如果是多層建筑架空進(jìn)戶線的重復(fù)接地極的斷接螺栓, 則設(shè)在 1.5~1.8m處較為合適。

4.3.混凝土構(gòu)件中鋼筋與接地極的連接利用混凝土構(gòu)件中鋼筋作為接地極或引下線時(shí), 應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:1柱內(nèi)主筋與圈梁內(nèi)主筋的連接主筋的連接應(yīng)與上述地板鋼筋之間的連接做法相同, 但連接件不一定使用同規(guī)格的鋼筋, 用扁鋼也可以。

2 地板鋼筋之間的連接地板鋼筋之間的連接不能用電焊直接將鋼筋互相點(diǎn)焊在一起, 而必須用連接件將鋼筋搭焊在一起, 連接件以采用與板內(nèi)鋼筋同規(guī)格的鋼筋為好, 以免傷害板內(nèi)鋼筋。

3 柱內(nèi)主筋與避雷帶的連接無論避雷帶是用扁鋼或圓鋼構(gòu)成, 均應(yīng)采用焊接或熱劑焊的做法連接, 連接材料可采用扁鋼或圓鋼。

4.4 建筑屋面防雷建筑物竣工驗(yàn)收投入使用之后, 使用者為裝飾、附加功能或商業(yè)廣告等需要而進(jìn)行的屋面裝修。以致它們的存在增加了建筑物的金屬含量, 雷雨時(shí)容易聚電荷, 增加了遭雷擊的可能性,且不規(guī)則的尖凸布置都成了引導(dǎo)雷電的接閃器。因此必須對(duì)它們采取一定的防雷措施。對(duì)于已完成的裝修應(yīng)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。下面針對(duì)幾種特定的屋面后裝修, 提出相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

4.4.1 不帶電的金屬構(gòu)件的處理措施:

1處理的原則:屋面設(shè)置的金屬構(gòu)筑物, 例如廣告牌、角鋼支架、金屬欄桿、鐵塔、旗桿等, 必須各自與建筑物避雷系統(tǒng)做好電氣連接。

2處理的方法:一般民用建筑都采用屋面女兒墻頂敷設(shè)避雷帶的方式, 只要用直徑 8mm 以上鍍鋅圓鋼與避雷帶焊接即可, 注意焊接處做防銹處理。

3常用的操作方法:為適應(yīng)這種屋面后裝修的需要, 可在這種暗式防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工中, 先在屋面適當(dāng)位置布置若干外露的防雷接線柱頭。4.4.2 帶電的金屬設(shè)施的處理措施:

1處理原則:原則為屋面暴露部分尋求屏蔽和接地, 電源引出處裝設(shè)避雷器。

2處理方法:

1)屋面設(shè)置的帶電設(shè)施, 最典型的是建筑物輪廓彩燈。

2) 有許多是采用導(dǎo)線并接多個(gè)防水燈頭, 纏繞在女兒墻上端避雷帶上。從防雷的角度看, 這正是最糟糕的處理辦法,沒有做正規(guī)安裝。

3)如果有避雷帶的話, 可在避雷帶下安裝燈具, 以便得到庇護(hù), 配線鋼管與避雷帶做電氣連接。

4)如果沒有明裝避雷帶, 宜采用帶金屬防護(hù)罩的彩燈,配線鋼管同樣需與作為暗式避雷帶的結(jié)構(gòu)鋼筋做電氣連接。

4.4.3 混亂的屋面建筑裝修的處理措施:

1原因:對(duì)上述各種情況都有, 往往是多次重復(fù)裝修而形成的局面。

2處理方法:

1)傳統(tǒng)的各自接地的所謂重點(diǎn)保護(hù)方式,

2)采用各類消雷器,例如半導(dǎo)體消雷器等。

3)效果比較:消雷器保護(hù)角大( 一般可達(dá) 800 左右) , 防雷范圍較明確, 覆蓋狀況較好。5 結(jié)語總之防雷接地是隱蔽工程中一項(xiàng)獨(dú)特的、連續(xù)的、安全性強(qiáng)的工程項(xiàng)目。因此,建筑的電氣接地工程的安裝施工中, 應(yīng)嚴(yán)格按其施工技術(shù)要求及操作規(guī)程組織施工, 高度重視防雷避雷問題, 盡量避免并減少可能發(fā)生的雷擊事件。文獻(xiàn)參考:[1]《建筑物防雷設(shè)置安裝》99D501-1.

第11篇

關(guān)鍵詞:加氣站;防雷;探討

1 引言

雷電是一種極具破壞力的自然現(xiàn)象,其電壓可高達(dá)數(shù)百萬伏,瞬間電流更可高達(dá)數(shù)百千安。落雷后在雷擊中心1.5~2KM半徑的范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)過電壓,損害線路上的設(shè)備。在聯(lián)合國國際十年減災(zāi)委員會(huì)公布的對(duì)人類造成最嚴(yán)重危害的十大自然災(zāi)害中,雷暴由于其對(duì)人類生命、財(cái)產(chǎn)的巨大侵害,被列在了顯著的地位。

隨著清潔能源的發(fā)展和低碳環(huán)保概念的深入,作為一種清潔能源的天然氣正在逐步取代汽油,越來越多的汽車加氣站正在建設(shè)當(dāng)中。作為易燃易爆場(chǎng)所,加氣站不但含有極易爆炸的天然氣,還有大量為管理加氣站而建設(shè)的配電、網(wǎng)絡(luò)、控制、報(bào)警、監(jiān)控等弱電系統(tǒng),這些系統(tǒng)是加氣站的神經(jīng)中樞系統(tǒng),雷雨天氣時(shí),除了極易引發(fā)儲(chǔ)氣罐爆炸外,雷電產(chǎn)生的雷電電磁脈沖還對(duì)弱電系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅,因此,加氣站的直擊雷和弱電系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護(hù)必須重視。

2 確定防雷類別

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94)第2.0.3條、《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)附錄B對(duì)加油加氣站內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分及第2.0.3條的規(guī)定及加氣站的安全要求,爆炸危險(xiǎn)環(huán)境按“第二類防雷建筑”設(shè)計(jì),正常環(huán)境的建筑物按“第三類防雷建筑”設(shè)計(jì)。

3 防雷設(shè)計(jì)方案

3.1 站內(nèi)直擊雷防護(hù)

3.1.1 站房、壓縮機(jī)房部分

避雷帶沿屋面、女兒墻外側(cè)明敷,避雷網(wǎng)格不大于10m×10m或12m×8m,取材Ф10及以上熱鍍鋅圓鋼,支撐卡子水平間距1m,轉(zhuǎn)彎處0.5m。引下線可以利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)鋼筋上下通長焊接,當(dāng)用材Ф16及以上鋼筋時(shí),兩根一組,當(dāng)用材10≤Ф<16鋼筋時(shí),四根一組。當(dāng)柱筋小于Ф10時(shí),另設(shè)-25×5熱鍍鋅扁鋼柱內(nèi)暗敷引下;利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋互相焊接連通做接地裝置,并沿建筑物散水坡外敷設(shè)一圈環(huán)形接地裝置,埋深1m,水平接地體取材-40×4熱鍍鋅扁鋼,垂直接地體取材L50×50×5、長2.5m的熱鍍鋅角鋼,間距不小于5m,并利用-40×4熱鍍鋅扁鋼將自然及人工基礎(chǔ)互相連通,連接點(diǎn)不少于兩處,宜在每處引下線所在位置與人工接地體連接,以便更好、更快泄流。

3.1.2 加氣棚部分

根據(jù)加氣棚的結(jié)構(gòu)性質(zhì),利用金屬網(wǎng)架做接閃器,充分利用每一根鋼柱做引下線,人工敷設(shè)接地裝置,做法、取材等同站房部分。彩色壓型鋼板、鋼柱及人工接地裝置互相連通形成良好泄流通道。

3.1.3 循環(huán)水池部分

露出地面的冷卻水塔、循環(huán)水泵、水泵的控制箱、地面循環(huán)水管等的金屬外殼應(yīng)可靠接地。

3.1.4 儲(chǔ)氣井區(qū)、加氣區(qū)

埋地儲(chǔ)氣井露出地面的工藝管道電氣連接接地。埋地儲(chǔ)氣井區(qū)設(shè)環(huán)形接地裝置,將地中、地面各金屬構(gòu)件、電氣設(shè)備正常非帶電金屬外殼、金屬管道等均可靠接地。

每個(gè)加氣機(jī)處從人工環(huán)形接地裝置處預(yù)埋引上一根-50×5熱鍍鋅扁鋼,終端露出地面2cm,做設(shè)備預(yù)留接地點(diǎn)。各加氣機(jī)處設(shè)兩個(gè)汽車防靜電接地用焊接鉗、自動(dòng)雙槍加氣機(jī)正常非帶電的金屬外殼(金屬構(gòu)件)等與從基礎(chǔ)引出的接地預(yù)留鋼筋可靠連通。

3.1.5 聯(lián)合接地

根據(jù)GB50156-2002第10.2.2條的要求,加油加氣站的防雷接地、防靜電接地、電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地及信息系統(tǒng)的接地等,共用接地裝置,其接地電阻不大于4Ω。各單體接地裝置互相連接,確保全站形成整體環(huán)形接地網(wǎng)。儲(chǔ)氣井(罐)區(qū)環(huán)形接地系統(tǒng)與此接地系統(tǒng)互為相連。

3.1.6 等電位連接

電纜與天然氣管道、熱力管道(循環(huán)水泵的熱水回收管)在不同的地溝內(nèi)敷設(shè),并保持一定的安全距離。特別是電纜與熱力管道。當(dāng)平行及交叉敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長金屬物,其凈距小于100mm時(shí)采用金屬線跨接,跨接點(diǎn)間距不大于30m。

正常情況下不帶電,而當(dāng)絕緣破壞時(shí)可能呈現(xiàn)電壓的電氣設(shè)備金屬外殼均可靠接地。

工藝部分的主要金屬裝置、電機(jī)外殼等均可靠接地。

壓縮機(jī)金屬外殼、加氣機(jī)外殼等設(shè)置均可靠接地。

地下金屬管與接地裝置應(yīng)互相可靠連接。

3.2 電源防雷

站內(nèi)電源供電方式采用TN-S接地保護(hù)系統(tǒng),電源分三級(jí)進(jìn)行防護(hù):

第一級(jí):在變配電室的低壓側(cè)(受電柜)安裝標(biāo)稱通流容量60kA的通過復(fù)合波(1.2/50μs、8/20μs)波形的復(fù)合型電源SPD。

第二級(jí):在各饋電柜、電容補(bǔ)償柜、柴油發(fā)電機(jī)配電柜、辦公樓總配電柜內(nèi)分別安裝標(biāo)稱通流容量為40kA的通過復(fù)合波(1.2/50μs、8/20μs)波形的復(fù)合型電源SPD。

第三級(jí):在壓縮機(jī)控制柜、脫水裝置配電柜、營業(yè)用房配電柜、消防泵房、辦公樓層配電柜內(nèi)分別安裝標(biāo)稱通流容量為20kA的通過復(fù)合波(1.2/50μs、8/20μs)波形的復(fù)合型電源SPD。

在站房計(jì)算機(jī)機(jī)房、UPS電源、加氣機(jī)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備及其他精密設(shè)備(監(jiān)控設(shè)備)的電源開關(guān)處使用通流容量15kA的通過復(fù)合波(1.2/50μs、8/20μs)波形的復(fù)合型電源SPD。

3.3 信號(hào)防雷

在數(shù)據(jù)語音線(電話、網(wǎng)絡(luò))進(jìn)線端口(程控交換機(jī)配線架)分別安裝相應(yīng)的電話信號(hào)SPD,保護(hù)后端的信號(hào)端口。

在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器、防火墻等網(wǎng)絡(luò)端口安裝相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)SPD,保護(hù)后端的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)設(shè)備。

在站房加氣機(jī)總控制線、監(jiān)控設(shè)備控制線上安裝控制信號(hào)SPD,保護(hù)后端的信號(hào)控制設(shè)備。

在監(jiān)控矩陣前端安裝視頻信號(hào)SPD,保護(hù)后端的監(jiān)控設(shè)備。

在室外云臺(tái)攝像頭后端安裝信號(hào)SPD,保護(hù)室外的監(jiān)控?cái)z像頭。

4 總結(jié)

加氣站的雷電防護(hù)是一個(gè)綜合工程。最主要也最有效的措施是采取良好的等電位及聯(lián)合接地。將突出地面的金屬構(gòu)件、電氣設(shè)備正常非帶電的金屬外殼等進(jìn)行良好接地;地下金屬管道與接地裝置進(jìn)行可靠連接以形成電氣通路,減少或避免地電位對(duì)其造成反擊;長導(dǎo)電物的連接處保持過渡電阻不大于0.03歐;并設(shè)置位置合理、參數(shù)匹配的電源、信號(hào)SPD,防護(hù)雷電電磁脈沖的危害。

其總體思路歸納為如下幾點(diǎn):

a)站房、輔助用房、加氣棚等露天建(構(gòu))筑設(shè)置合理的接閃、引下、接地措施;整個(gè)站區(qū)進(jìn)行聯(lián)合接地,接地電阻不大于4Ω。

b)站內(nèi)各種金屬管道(天然氣管道、電源穿線管道、水管、信號(hào)線路穿線管道)埋地敷設(shè),并保持整體電氣導(dǎo)通連貫性,每隔20m接地一次。管道間平行及垂直敷設(shè)時(shí)保持既定的安全距離(100mm),受限不能保持該范圍值時(shí),應(yīng)進(jìn)行跨接。熱力管道與各設(shè)備線管道等應(yīng)保持足夠的安全距離。

c)露天的油氣罐、油氣管壁厚<4mm時(shí),采取獨(dú)立避雷針(或架空避雷線、網(wǎng))進(jìn)行合理的范圍保護(hù)。當(dāng)厚度≥4mm時(shí),利用罐、管本身作為接閃裝置,并良好接地。

d)電源、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)置位置合理、參數(shù)匹配的SPD以防雷電電磁脈沖。電源一般設(shè)三級(jí)雷電防護(hù):第一級(jí)設(shè)在總進(jìn)線配電處,第二級(jí)設(shè)在各二級(jí)配電盤和具有室外線路布置的配電盤處,第三級(jí)設(shè)在UPS、電子信息等敏感、精密設(shè)備、直流設(shè)備配電盤處。信號(hào)線路的雷電防護(hù)通常設(shè)在各線路進(jìn)線、出線處。良好的線路屏蔽及接地,取得的防雷效果更好。

參考文獻(xiàn):

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第12篇

關(guān)鍵詞 自動(dòng)氣象站;防雷技術(shù);方案

中圖分類號(hào) TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)021-0100-01

1 自動(dòng)氣象站的系統(tǒng)組成及工作原理

大部分都由自動(dòng)站數(shù)據(jù)采集設(shè)備(通常所說的自動(dòng)站)和數(shù)據(jù)接收處理中心兩部分組成自動(dòng)氣象站系統(tǒng)。自動(dòng)站數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要有傳感器單元、連接電纜、數(shù)據(jù)采集器、供電單元和通訊單元五個(gè)部分組成。自動(dòng)氣象站是通過微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和采集處理的。隨著氣象要素的變化,各個(gè)相應(yīng)傳感器輸出的電量也產(chǎn)生變化,這種變化由數(shù)據(jù)采集器采集,并進(jìn)行線性化和定標(biāo)處理,實(shí)現(xiàn)工程量到要素的轉(zhuǎn)換,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制;通過預(yù)處理后得出各個(gè)氣象要素的實(shí)時(shí)值,再傳輸?shù)街骺匚C(jī),并實(shí)時(shí)顯示。

2 自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集特點(diǎn)

自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集是通過傳感器獲得的,由于數(shù)據(jù)的傳輸是微電流信號(hào),所以經(jīng)過采集器到計(jì)算機(jī)的信號(hào)對(duì)電磁環(huán)境十分敏感。惡劣的電磁環(huán)境會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)的傳輸乃至使信號(hào)失真。從傳感器到采集器,再從采集器到計(jì)算機(jī),傳輸線一般>40 m,而且數(shù)據(jù)傳輸線與電源線、接地線等是處在幾乎相同的電磁環(huán)境,相互之間存在一定的影響。作為測(cè)風(fēng)用的風(fēng)傳感器一般距離地面的高度在10 m~12 m以上,是所有傳感器中最容易收集雷電信號(hào)的部件,而且數(shù)據(jù)傳輸線很難做到電磁屏蔽?,F(xiàn)行設(shè)計(jì)的自動(dòng)氣象站信號(hào)采集器雖然設(shè)置了防雷模塊過濾可能的雷電信號(hào),但由于是參照程控電話防雷的參數(shù)設(shè)計(jì),事實(shí)上不能很有效地防雷,大多數(shù)的雷擊個(gè)例已說明問題。盡管后來設(shè)計(jì)的采集器從室外移至室內(nèi),但傳感器和傳輸路徑和環(huán)境并沒有發(fā)生變化,因此采集器的采集核心在雷電信號(hào)面前仍然敏感和脆弱。

3 自動(dòng)氣象站雷災(zāi)的特征分析

1)雷電過電壓的強(qiáng)度。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),低壓輸電線路上的雷電過電壓在6 kV以下,電流為3 kA~10 kA。通信線路上感應(yīng)雷電過電壓約為5 kV,電流為幾百安。1971年美國研究報(bào)告[AD722675]指出,電子計(jì)算機(jī)在雷閃時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到7×10-8 T時(shí)即會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作,當(dāng)達(dá)到2.4×10-6 T時(shí)出現(xiàn)永久性損壞。這兩個(gè)數(shù)字相當(dāng)于860 m和83 m處有一個(gè)100 kA的雷電流流人大地造成的結(jié)果。

對(duì)雷擊地面產(chǎn)生電磁效應(yīng)危及電子管設(shè)備系統(tǒng)的半徑約為400 m~800 m;對(duì)晶體管設(shè)備為800 m~1 200 m;對(duì)微電子設(shè)備為2 000 m以上。如自動(dòng)氣象站各電子設(shè)備距雷擊點(diǎn)10 m~100 m間,雷擊電源線引起的磁感強(qiáng)度為0.6-2×10-5 T;雷擊通信線產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度約為107~106 T數(shù)量級(jí)。前者足以使微電子設(shè)備出差錯(cuò)或損壞,后者也可能使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作,從而說明自動(dòng)氣象站抗雷電電磁脈沖的能力差,因此,對(duì)自動(dòng)氣象站采取雷電防護(hù)措施是十分必要的。

2)雷電入侵途徑分析。①直擊雷。直擊雷直接擊中自動(dòng)氣象站設(shè)備,造成氣象設(shè)備部分或全部電路損壞。因自動(dòng)氣象站均安裝有避雷裝置,所以這種情況比較少見。普查汕頭市及所轄地區(qū)的自動(dòng)氣象站,均尚未發(fā)生過這種雷擊事故;②高電壓脈沖。來自雷電的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的高電壓脈沖,在各種線纜中感應(yīng)出幾千伏到幾十千伏的高電壓。出現(xiàn)這種情況,一般會(huì)影響到各傳感器。其中,風(fēng)向傳感器由于是自動(dòng)氣象站位置最高的儀器,且集合了大量的半導(dǎo)體元器件,在雷擊故障中往往是首當(dāng)其沖;③雷擊引起電位的升高。在直擊雷雷擊點(diǎn)的附近引起地電位的升高,高電位通過設(shè)備的接地線引入到電路,造成電路元器件的損壞;④交流電電源線路的入侵。自動(dòng)氣象站的電源由低壓輸電線路提供,當(dāng)電力線路遭到雷擊時(shí),沿輸電線路以行波的方式引入到設(shè)備內(nèi),使其失效或損壞。直擊雷擊中高壓輸電線路時(shí),所產(chǎn)生的過電壓經(jīng)過變壓器耦合到次級(jí),在低壓線路上產(chǎn)生雷電過電壓,同時(shí)雷電的靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)在低壓輸電線路上感應(yīng)出過電壓也可能對(duì)設(shè)備造成損害。由于電源板與交流電連接,在對(duì)汕頭市及所轄地區(qū)自動(dòng)氣象站的雷擊事故的統(tǒng)計(jì)中,電源板是出現(xiàn)故障概率最多的設(shè)備。接連兩個(gè)月內(nèi)發(fā)生在南澳縣氣象局觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)的2次強(qiáng)雷擊中,采集器里面的電源板也均被擊壞。

4 自動(dòng)氣象站防雷工作存在的問題

1)觀測(cè)場(chǎng)避雷針保護(hù)范圍不合格。參考《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50057-2000)附錄4,用滾球法計(jì)算避雷針保護(hù)范圍。

2)承載風(fēng)傳感器的鐵塔與避雷針混合安裝。參考在《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50057-2O00)里第3.2.1條。

3)金屬護(hù)攔無接地,部分線路無穿鋼管或金屬槽敷設(shè)。屏蔽可以減小和防止雷電電磁脈沖干擾禍害。

4)無安裝避雷帶和避雷網(wǎng)格。避雷帶的規(guī)范安裝顯得尤為重要,它起著“擋箭牌”的作用,只有正確安裝好接閃器,才能起到快速分流的作用,最大限度保護(hù)建筑物免遭直接雷擊。

5)總電源及各種通信線路無安裝避雷器,避雷器的作用主要是泄放大的電流,一旦有雷電流(過電壓)通過,避雷器會(huì)在斷路器動(dòng)作之前提前動(dòng)作,把過電流泄放掉,從而保護(hù)電路及其后端的用電設(shè)備。

5 自動(dòng)氣象站防范雷擊的應(yīng)對(duì)措施

自動(dòng)氣象站是地面氣象觀測(cè)以及中小尺度天氣預(yù)報(bào)的重要組成部分,防雷的好壞將直接影響探測(cè)質(zhì)量,一次采集核心DTS00的損壞,直接經(jīng)濟(jì)損失就是4 000余元,更何況雷電狀態(tài)下電磁環(huán)境對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)采集的長久負(fù)面影響。

1)單獨(dú)設(shè)立避雷針。避雷針單獨(dú)設(shè)立,避免了接閃時(shí)對(duì)風(fēng)傳感器和傳輸線的直接影響。條件可能的情況下,盡可能將避雷針系統(tǒng)與風(fēng)傳感器部分分開設(shè)置,按照防雷規(guī)范保持兩個(gè)系統(tǒng)間有效的距離;受觀測(cè)場(chǎng)地限制,確實(shí)難以做到分開的,也應(yīng)考慮將避雷針保持與風(fēng)傳感器更大的距離,做好雷電流引下線與風(fēng)數(shù)據(jù)傳輸線之間的電磁屏蔽。

2)等電位連接。避雷針與金屬管作等電位連接,將固定避雷針的U型螺桿與金屬管電氣貫通,去掉相互間的絕緣材料,使其形成等電位連接,防止避雷針雷電流反擊風(fēng)向風(fēng)速傳感器。

3)接地極盡量安置在觀測(cè)場(chǎng)圍欄外。使得數(shù)據(jù)線纜等可以保持與接地連接線之間的安全距離。距離不夠時(shí)。設(shè)法使線纜與接地線的交角增大.最好成直角。

4)合理設(shè)置引下線及信號(hào)線。各傳感器的信號(hào)電纜必須放置在已經(jīng)接地的金屬管或帶有金屬屏蔽層的PVC套管內(nèi);做好接閃器的安裝,避雷針引下線、信號(hào)線、電源線分管穿行。防止引下線上雷電流反擊信號(hào)線或電源線影響信號(hào)線。

5)室內(nèi)等電位接地板,最好用銅質(zhì)材料,要有足夠的面積和厚度,厚度至少大于3 mm,減少接地板的直流電阻和高頻電阻;同理,接地線盡量平直粗短,為了減少接地線的電感,可以采取用接地板截?cái)嗟霓k法來減少接地線長度。

6)安裝電源避雷器。安裝總電源避雷器,并在自動(dòng)氣象站設(shè)備使用的專線上加裝電源避雷器。

自動(dòng)氣象站的防雷技術(shù)是難度很大的。本文探討了防雷工作,提高了防雷水平。因此,要綜合考慮自動(dòng)氣象站的特點(diǎn)而進(jìn)行的防雷工作,需要不斷歸納總結(jié)、不斷完善,從而確保自動(dòng)氣象站的防雷安全,保障其在雷雨季節(jié)正常的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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