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防雷技術(shù)8篇

時間:2023-03-07 15:03:09

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防雷技術(shù)

篇1

[關(guān)鍵詞]衛(wèi)星站防雷技術(shù); 保護方法

中圖分類號:TN131 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)04-0149-01

引言

防雷工作是信號接收系統(tǒng)中不可缺少的一部分,保護接收系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全,確保接收系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)。接收系統(tǒng)中提高了對防雷工作的重視度,既可以保障系統(tǒng)的防雷能力,又可以保護工作人員的安全,降低了雷擊事故的發(fā)生率,同時維護接收系統(tǒng)的經(jīng)濟價值,提高衛(wèi)星信號的接收與處理能力。

一、雷電的危害

一般分為兩類:一是雷直接擊在建筑物上發(fā)生熱效應(yīng)作用和電動力作用;二是雷電的二次作用,即雷電流產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。雷電的破壞作用表現(xiàn)在:強大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波和強烈的電磁輻射等物理效應(yīng),危害建筑物及電子電器設(shè)備。正因為有了強大的電流流過導(dǎo)體及電器設(shè)備,容易產(chǎn)生高溫,引起導(dǎo)體及附屬設(shè)備周圍的可燃物的燃燒而發(fā)生火災(zāi):

1.雷電流高壓效應(yīng)會產(chǎn)生高達數(shù)萬伏甚至數(shù)十萬伏的沖擊電壓,如此巨大的電壓瞬間沖擊電氣設(shè)備,足以擊穿絕緣使設(shè)備發(fā)生短路,導(dǎo)致燃燒、爆炸等直接災(zāi)害。

2.雷電流高熱效應(yīng)會放出幾十至上千安的強大電流,并產(chǎn)生大量熱能,在雷擊點的熱量會很高,可導(dǎo)致金屬熔化,引發(fā)火災(zāi)和爆炸。

3.雷電流機械效應(yīng)主要表現(xiàn)為被雷擊物體發(fā)生爆炸、扭曲、崩潰、撕裂

4.雷電流靜電感應(yīng)可使被擊物導(dǎo)體感生出與雷電性質(zhì)相反的大量電荷,當(dāng)雷電消失來不及流散時,即會產(chǎn)生很高電壓發(fā)生放電現(xiàn)象從而導(dǎo)致火災(zāi)。

5.雷電流電磁感應(yīng)會在雷擊點周圍產(chǎn)生強大的交變電磁場,其感生出的電流可引起變電器局部過熱而導(dǎo)致火災(zāi)。

6.雷電波的侵入和防雷裝置上的高電壓對建筑物的反擊作用也會引起配電裝置或電氣線路短路而燃燒導(dǎo)致火災(zāi)。

我國防雷權(quán)威機構(gòu)的專家指出:“據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年因雷電事故造成人員傷亡達數(shù)千人之多,所造成的經(jīng)濟損失高達近百億元人民幣。尤其隨著計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、建筑、電信、航空航天、電力、石油化工、消防和交通領(lǐng)域?qū)Ψ览准夹g(shù)設(shè)備的需求日益迫切,雷電災(zāi)害的防御工作應(yīng)引起社會各界和政府有關(guān)部門的普遍關(guān)注”。

二、衛(wèi)星站防雷擊方法

避雷針的作用主要是吸收云層中大量的電荷,通過避雷針的接地將電荷傳輸至大地,衛(wèi)星接收天線主要有以下幾種避雷方法:

1.若衛(wèi)星接收天線安裝在有防雷系統(tǒng)的建筑物附近,由于天線與機房建筑物間的距離通常在30m內(nèi),天線基座的地腳螺釘、混凝土中的鋼筋與大地間形成地線,若測量到接地電阻R

2.若衛(wèi)星天線安裝在空曠的地區(qū),可將避雷針分別安裝在主反射面的上沿和副反射面的頂端,或可以單獨架設(shè)避雷針,避雷針保護區(qū)的范圍應(yīng)覆蓋整個主發(fā)射面。

3.若衛(wèi)星天線安裝在屋頂之上,衛(wèi)星天線與建筑物應(yīng)共同使用同一防雷系統(tǒng),所有引下線、天線基座務(wù)必要與建筑物上的避雷針網(wǎng)連接可靠,至少應(yīng)有兩條不同的泄流引下路徑。對于雷電頻發(fā)區(qū),宜在拋物面和副反射面上架設(shè)避雷針。

三、如何做好衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷工作

結(jié)合衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中的雷擊危害以及防雷技術(shù)的實踐應(yīng)用,分析如何做好接收系統(tǒng)的防雷工作,提出以下四點建議,輔助落實防雷技術(shù)的應(yīng)用,更重要的是強化防雷工作的實踐性。

1.注重綜合防雷設(shè)計

衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中的防雷工作,并不能采取單一的防雷方法,而是要注重綜合的防雷設(shè)計,根據(jù)接收系統(tǒng)的狀態(tài),實現(xiàn)防雷設(shè)計的綜合化,加強防雷系統(tǒng)性的控制力度,在多個方面保護接收系統(tǒng)的安全運行,避免衛(wèi)星接收信號系統(tǒng)出現(xiàn)防雷漏洞,保持接收系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.落實防雷技術(shù)應(yīng)用

部分衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)內(nèi),忽略了防雷工作的建設(shè),未能投入成熟的防雷技術(shù),此類接收系統(tǒng)中,應(yīng)該積極落實防雷技術(shù)的應(yīng)用。分析接收系統(tǒng)中較常出現(xiàn)的雷擊風(fēng)險,設(shè)計有效的防雷技術(shù),用于保護接收系統(tǒng)的安全運行,發(fā)揮防雷技術(shù)的保護作用。

3.定期檢查防雷效果

防雷系統(tǒng)在衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)內(nèi),處于高效運行的狀態(tài),受到外界環(huán)境的干擾,防雷技術(shù)有可能出現(xiàn)缺陷[4]。衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷工作中,采取定期檢查的方法,檢測防雷效果是否符合保護標(biāo)準(zhǔn),找出系統(tǒng)防雷中出現(xiàn)的缺陷并提出有效的解決措施。

4.引入防雷新技術(shù)

衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中的防雷技術(shù),雖然具有高效率的防雷效果,但是仍舊存在局限性,加大防雷新技術(shù)的研究力度,不斷引入防雷技術(shù),降低防雷工作的難度,簡化防雷技術(shù)的操作方式,推進防雷工作的積極發(fā)展。

四、防雷技術(shù)保護方法

避雷針是防雷技術(shù)中常用的形式,對于很多城市的高層建筑來說,避雷針則是最為多見的防雷裝置。從性能原理上看,避雷針主要是針對直擊雷進行防范的一種措施,在相應(yīng)的地點安裝避雷針能夠把雷電引入大地,這樣就能對雷擊區(qū)域內(nèi)的相關(guān)設(shè)施起到很好的保護作用。經(jīng)過長期研究發(fā)展,避雷針具有雙重性作用,在發(fā)揮避雷作用的同時也有引雷效果,使得地面設(shè)施免遭雷擊傷害。對于避雷針周圍的電源、信號線路等需嚴(yán)格采取保護措施,確保各個裝置間留有適當(dāng)?shù)木嚯x。這就需要在安裝避雷針時,衛(wèi)星信號接收天線和發(fā)射機房處于避雷針的保護區(qū)域內(nèi),應(yīng)盡量遠離衛(wèi)星信號接收天線和發(fā)射機房,這樣可以有效防止接收機和發(fā)射機房內(nèi)的電氣設(shè)備受到損壞,確保各項地面設(shè)施能夠正常運行。因此,對于避雷針的使用也是一個需要深入研究的問題。

五、防雷系統(tǒng)的維護

雷電的發(fā)生時間和強度都無法預(yù)測,除了構(gòu)建盡量完善的防雷系統(tǒng)外,系統(tǒng)的維護也是一項重要的項目。每年在春夏雷雨多發(fā)季節(jié)之前,應(yīng)做好防雷系統(tǒng)的維護,檢查接閃器是否完好可靠,特別是焊接點有無銹蝕;檢查各個接地體的接地電阻,確保各個接地體的接地電阻均在標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi);檢查各個接引導(dǎo)線是否完好,等電位接地母板是否可靠連接;檢查浪涌保護器是否有效,盡量減少進入室內(nèi)的臨時拉線??煽康南到y(tǒng)設(shè)計和構(gòu)建,以及日常使用中定期的檢查和維護,才能確保把雷電危害降低到最小。

目前為止,雷電的危害還是不能完全的克服,還沒有能完全防護雷電的產(chǎn)品。防雷技術(shù)還有許多有待探索的東西,目前雷云起電的機理還不完全清楚,雷電感應(yīng)的定量研究也很薄弱,因此防雷產(chǎn)品也在不斷的發(fā)展,各種新技術(shù)新效果的防雷產(chǎn)品仍需以科學(xué)的態(tài)度在實踐中檢驗,在理論上發(fā)展完善,仍需要在實踐中不斷的積累經(jīng)驗,不斷的完善各種防雷規(guī)范。

六、結(jié)語

我國經(jīng)濟在快速發(fā)展,信息技術(shù)水平也在迅速提高,而雷災(zāi)的危害及造成的經(jīng)濟損失也呈逐漸增大的趨勢,防雷技術(shù)的需求在全社會變得越來越大,社會對防雷管理的要求也日益提高。在我國的公共管理改革取得進展的背景下,在我國的氣象發(fā)展戰(zhàn)略取得一定成果的基礎(chǔ)上,相信防雷管理領(lǐng)域的研究成果將日益豐碩,防雷管理體系將日益完善,雷電社會防御能力將日益提高。為消除雷電災(zāi)害隱患,切實保障防雷安全。

參考文獻

[1] 顧艷君,錢志良,楊全超,于鑫淼,盧熊熊.一種新型超高壓電動短路接地線夾[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版).2012(02).

篇2

1.古建筑易遭雷擊的原因

一般雷擊類型可分為直擊雷、感應(yīng)雷、雷電波侵入和球雷四種。對古建筑危害較大的主要是直擊雷和球雷。而要產(chǎn)生雷擊,首先必須有足夠的電量積累,達到一定的強度,擊穿絕緣空氣,形成電流通道;其次要有突出的物體造成其周圍電場突變,感應(yīng)出異號電荷。古建筑多為木結(jié)構(gòu),木材經(jīng)過千百年變得十分干燥,在雨天潮濕,電阻率變小,并且內(nèi)部年久積滿灰塵,易積蓄凈電,帶有電荷容易引來雷電流。還有很多古建筑建于高山上,本身地勢較高,且位置突出,更容易遭受雷擊;同時有些古建筑內(nèi)高大樹木較多,也容易引雷殃及古建筑。

2.古建筑的雷擊規(guī)律

雷擊規(guī)律的影響因素。大量雷害事故統(tǒng)計資料和試驗研究證明,雷擊的地點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)備情況對雷擊的選擇都會產(chǎn)生影響。當(dāng)雷電先驅(qū)發(fā)展到離地面不遠的空中時,地面上的電場不斷增強,在高大建筑物的尖頂和邊緣上場強最大,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。

A、地點上的規(guī)律。雷害事故表明,多數(shù)雷擊發(fā)生在靠近河湖池沼和潮濕地區(qū),其次是大樹、旗桿、杉槁,球雷占8%.

B、雷擊部位上的規(guī)律。古建筑易受雷擊的部位多為屋角獸頭、房脊和梁柱以及豐寶銅頂。北京十三陵長陵的棱恩殿、鼓樓、故宮的承乾殿皆因獸頭、屋脊被雷擊起火,也恰恰說明了這一規(guī)律。故此在防雷時應(yīng)加以防范。

二、古建筑防雷技術(shù)

隨著科技大發(fā)展,人們對雷電知識的了解逐步深入,防雷技術(shù)也不斷更新,但主要有以下7種:避雷針防雷法、法拉第籠式防雷法、滾球防雷法、E·F避雷保護系統(tǒng)、消雷器防護法、避雷設(shè)施保護法、人工影響雷電防雷法。幾種方法各有側(cè)重,對古建筑較為適用的是避雷針防雷法。

1.避雷針系統(tǒng)

防雷原理及使用范圍

A、防雷原理。避雷針防雷法是利用避雷針高出被保護物的高度,使雷云下的電場發(fā)生畸變,從而將雷電流吸引到避雷針上,通過引下線和接地裝置導(dǎo)入大地,使被保護對象免遭雷電直擊。也就是說其實質(zhì)并不是避雷,而是引雷。

B、適用范圍。避雷針系統(tǒng)主要用于防直擊雷,這一系統(tǒng)的接閃器有很多,如:避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、帶等。由于古建筑防雷設(shè)置不僅要具有實效性,同時要盡量保持其原有風(fēng)貌,所以多用避雷帶、網(wǎng)作為古建筑防雷的接閃器。

2.避雷針系統(tǒng)的局限性

A、保護范圍不穩(wěn)定。避雷針保護范圍是一個傘形或屋脊形保護區(qū),其張開角度受到接閃器設(shè)置高度、雷電強度等多種參數(shù)的影響,有的采用30,有的采用60,盡管關(guān)于保護角的計算公式很多,但如何確定一直是富蘭克林防雷理論的最大困擾所在。

B、反擊問題。當(dāng)雷擊避雷針或避雷帶時,由于引下線的阻抗,對地電壓可達到相當(dāng)高的數(shù)值,以至于可能造成接閃器及引下線向周圍設(shè)備跳火反擊。避雷針系統(tǒng)還存在著感應(yīng)電壓的危害,以及接觸電壓和跨步電壓等問題,但其對古建筑危害不大,在此不作詳細討論。

3.球雷的預(yù)防

A、球雷概述。球雷很久以來就引起了人們的注意,根據(jù)球雷現(xiàn)象規(guī)律和許多球雷案例剖析及模仿實驗表明:球雷是空中帶靜電荷氣霧層運動相互作用放電電離的結(jié)果。其本質(zhì)是一個由高速旋轉(zhuǎn)電子封閉的等離子球體,之所以能形成球體,主要是空氣中氣霧層電離產(chǎn)生強電場和高頻電磁振蕩,產(chǎn)生一團漩渦狀等離子體的緣故。漩渦體的存在或消失,取決于其內(nèi)部的電磁平衡和能量補充。球雷是一個復(fù)雜的電荷系統(tǒng),球體本身好似法拉第籠,對外不呈現(xiàn)電性,普通避雷針、網(wǎng)、帶對其不起作用,并能從網(wǎng)、帶孔洞縫隙中自由出入。故此,目前還沒有同它斗爭的較為有效、可靠的辦法。

B、球雷的基本預(yù)防措施。由于球雷的難預(yù)防性,防護球雷的最好方法是采用屏蔽。對于一般的建筑(鋼筋混凝土),可將門窗加上金屬紗網(wǎng)與全部鋼筋連成一片,構(gòu)成一個籠式防雷網(wǎng),可以防止球雷侵入。但對古建筑這樣做是很困難的。對重要的古建筑應(yīng)當(dāng)做金屬紗窗和金屬紗門,將它可靠接地;對次要的古建筑,如不能補加金屬紗門窗,應(yīng)注意在雷雨天緊閉門窗,力爭達到全封閉狀態(tài),以防球雷的侵入,但不可用紙裱糊門窗。

三、避雷設(shè)施的安裝與管理

1.安裝及注意事項

接閃器。接閃器一般可分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等,針對古建筑則主要有這樣幾種形式:A、避雷針是經(jīng)常置于古建筑屋頂?shù)?,通常采用雙支接閃器,置于大吻內(nèi)自箭把伸出。此種做法美觀但費時,一般置于大吻的一側(cè),用鐵卡子卡牢,然后與導(dǎo)線焊接牢固,固定的長度為針長的三分之一左右。B、采用避雷帶時,按大吻的輪廓用避雷線繞一圈,須離開構(gòu)件10~15cm,用鐵卡子卡牢。但保護范圍不包括檐頭時,避雷線應(yīng)順脊延續(xù)至翼角至檐頭,并將垂獸、戧獸、翼角的小獸等都包括在內(nèi)。C、有銅寶頂?shù)慕ㄖ铮绻浞秶鷫蛴脮r,可利用銅寶頂做接閃器,僅將倒替焊接在最上面銅塊上即可。

導(dǎo)線(引下線)導(dǎo)線安裝分為明、暗兩種,對古建筑而言,應(yīng)采用明線,易于檢查施工。導(dǎo)線一般應(yīng)垂直引下,但古建筑輪廓復(fù)雜,事實上不可能做到。當(dāng)引下線沿古建筑輪廓彎曲時,應(yīng)保證其彎曲段開口部分的直線距離,不小于彎曲段全長的十分之一,并避免彎折成直角或銳角。古建筑的導(dǎo)線安裝應(yīng)自上而下,先與接閃器焊接,至檐頭斗拱部位,預(yù)先在瓦頂上打一個直徑10cm的圓洞,套在磁管內(nèi),將導(dǎo)線穿洞而下。

接地體。接地體應(yīng)選擇安裝在土壤電阻率較低的地方,同時應(yīng)考慮在行人較少的地方,以避免或減少跨步電壓的危害。距離建筑物的臺基不小于300cm,埋深深度在100cm以上。地極的形狀有閉合形、一字形、放射形,閉合形又分為方形、三角形、圓形。我們一般采用閉合方形或一字形。方形地極用鍍鋅鐵管4根,每角1根,管距不小于250cm;一字形用管3~4根排列成一字形。安裝時,管子打入地內(nèi),上露50cm以便與導(dǎo)線連接,導(dǎo)線引至地極自作一彎與第一根管子接上,用卡子卡緊焊牢,同樣將第

二、

三、四根與導(dǎo)線焊接。

2.維護檢查

為了使建筑物的防雷裝置有可靠的保護效果,不僅要有合理的設(shè)計和正確的施工,還要注意經(jīng)常維護檢查。維護檢查分為定期檢查和臨時檢查。一般檢查事項有如下幾條:①是否由于修繕古建筑和建筑物本身變形引起防雷裝置的保護情況發(fā)生變化;②檢查有無因挖土方,敷設(shè)其他管線或種植樹木而挖斷接地裝置;③檢查各處明裝導(dǎo)體有無因銹蝕或機械力的損傷而折斷的情況;④檢查接閃器有無因接受雷擊而熔斷或折斷的情況;⑤檢查引下線的絕緣保護處理有無破壞;⑥檢查斷接卡子有無接觸不良情況;⑦檢查木結(jié)構(gòu)接閃器支架有無腐朽現(xiàn)象;⑧檢查接地裝置周圍的土壤有無沉陷情況;⑨測量全部接地裝置的流散電阻。

四、古建筑中高大樹木的防雷

很多古建筑中都有不少高大樹木,這些樹木可能遭受直擊雷或引下球雷,對古建筑造成破壞,因此應(yīng)注意采取以下措施:

篇3

乙方:______________

為了更好地保證建筑物防雷工程部分符合技術(shù)規(guī)范,杜絕因防雷設(shè)施不合格而返工的現(xiàn)象,根據(jù)《重慶市雷電災(zāi)害防御管理辦法》的規(guī)定,經(jīng)甲、乙雙方協(xié)商,約定如下:

一、甲方負(fù)責(zé)對乙方________項目進行防雷工程部分施工圖設(shè)計審核和現(xiàn)場施工監(jiān)審。

二、施工圖設(shè)計審核需乙方提供施工圖紙一套(施工圖應(yīng)有防雷設(shè)計平面圖及相應(yīng)說明),并填寫申請表。甲方在乙方資料完備的情況下,一個工作日內(nèi)完成審核、提出審查意見,符合要求的發(fā)給審核證書。

三、現(xiàn)場施工監(jiān)審應(yīng)分別在安裝接地體和焊接引下線、安裝接閃器時由乙方電話聯(lián)系乙方到施工工地進行實地指導(dǎo)和分段測試,并填入相應(yīng)報告表。此表是防雷工程驗收的重要依據(jù)。預(yù)計施工監(jiān)審時間為:________ 。

四、根據(jù)重慶市物價局文件(渝價[20xx]402號)規(guī)定,乙方應(yīng)繳納:

1.圖紙設(shè)計審核費________元。(工程預(yù)算的________‰)

2.施工監(jiān)審費________元。(每次________元)

兩項費用總計________?元(大寫________萬________仟________佰________ 拾________元)。

五、甲方有責(zé)任對乙方提出的要求及時進行辦理;乙方有義務(wù)提供準(zhǔn)確的資料,及時聯(lián)系甲方,對甲方提出的問題及時整改。

六、以上條款,甲、乙雙方如有違反,將按照《中華人民共和國氣象法》、《重慶市防御雷電災(zāi)害管理辦法》的有關(guān)規(guī)定,給予處罰。

甲方(簽章):_____________

篇4

關(guān)鍵詞:雷擊;綜合錄井儀;防雷;接地

1 雷電的成因及危害

隨著石油勘探力度的增加,以前難以引起人們注意的山區(qū)地帶也正成為油氣資源的主要接替區(qū),往往這些地區(qū)雷暴天數(shù)遠高于平原地區(qū),因此,在這些地區(qū)施工的綜合錄井儀經(jīng)常會發(fā)生雷擊事件。輕者造成錄井資料的準(zhǔn)確性降低,重者可能會造成儀器的電子線路、傳感器等部件遭到損壞,甚至影響到儀器操作人員的人身安全。

1.1 雷電的種類

雷電的種類有直擊雷、雷電侵入波、雷電感應(yīng)、雷電電磁脈沖(LEMP)和反擊等。如果建筑物的引下線與各種金屬導(dǎo)線管道或用電設(shè)備的工作地線之間的絕緣距離未達到安全要求,則可能造成接地引下線與各種金屬導(dǎo)線、管道或用電設(shè)備的工作地線之間放屯,從而使這些金屬導(dǎo)線、管道或用電設(shè)備的工作地線上引入反擊電流,造成人身和設(shè)備雷擊事故。

1.2 雷電入侵的途徑

當(dāng)建筑物防雷設(shè)施比較完好時,則室內(nèi)儀器不會直接遭受雷擊,但可間接受到雷電影響,雷電可通過如下途徑影響室內(nèi)儀器設(shè)備。

1.3 雷電的危害

雷電的破壞作用主要是雷電流引起的,根據(jù)上述的危害形式,可將雷電的危害基本上可分為三種類型:一是直擊雷的作用,即雷電直接擊在建筑物或設(shè)備上發(fā)生的熱效應(yīng)作用和電動力作用;二是雷電的二次作用,通常稱之為間接雷擊,即雷電流產(chǎn)生的靜電感應(yīng)作用和電磁感應(yīng)作用;三是雷電對架空線路或金屬管道的作用,所產(chǎn)生的雷電波可能沿著這些金屬導(dǎo)體、管路,特別是沿天線或架空電線引入室內(nèi),形成所謂高電位引入,而造成火災(zāi)或觸電傷亡事故。

雷擊的閃電過程中可產(chǎn)生強大的雷電流和高電位,若用其電位與電流的乘積功率來表示,雷電具有極強大的功率,能形成巨大的爆炸過程,直擊到地面的建筑和各種生物上,產(chǎn)生強大破壞力。

2 綜合錄井防雷

2.1 綜合錄井儀的雷擊后果

經(jīng)過對綜合錄井儀遭受雷擊破壞的實際情況進行統(tǒng)計分析,雷擊造成的主要后果主要表現(xiàn)形式為以下幾種:

(1)傳感器損壞

如果安裝在井架的傳感器緊固不牢,與井架之間存在有一定的電阻,則容易被雷電擊毀。

(2)電源系統(tǒng)燒毀:

由于在儀器的電源系統(tǒng)設(shè)計過程中,井場動力電源進入儀器前首先進入配電箱,在配電箱內(nèi)設(shè)計有電源保險絲,一旦電壓高于一定的幅度,在保險絲熔斷的同時,電源系統(tǒng)也有可能被燒毀。

(3)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)燒毀

由于各種傳感器采集的信號通過信號線與綜合錄井儀內(nèi)部的信號采集面板進行連接,一旦發(fā)生感應(yīng)雷電后,該區(qū)域的強大的電磁波作用于信號線,在信號線上感應(yīng)產(chǎn)生出瞬態(tài)尖峰脈沖沿著信號線向兩端快速傳遞。

2.2 綜合錄井儀防雷

綜合錄井儀防雷是綜合性的系統(tǒng)工程,所采取的技術(shù)措施也是多方面的。這些防護措施可概括為:外部防護和內(nèi)部防護,防護技術(shù)包括屏蔽、等電位連接、分流接地和過壓保護、電源防雷、信號防雷。不同部分和各項技術(shù)都有其重要作用,相互之間緊密聯(lián)系,不能將它們割裂開來,也不存在替代性。

2.3 外部防雷保護

(1)屏蔽

屏蔽一般分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁場屏蔽幾種。

靜電屏蔽(電場屏蔽)是為了消除和抑制靜電電場的干擾。磁場屏蔽:是為了消除或抑制由磁場耦合引起的干擾。

磁場屏蔽又分為低頻屏蔽和高頻磁屏蔽兩種情況。電磁場屏蔽:一般在遠離干擾源的空間單純的電場或磁場是少見的,干擾是以電場、磁場同時存在的高頻電磁場輻射的形式發(fā)生的。雷電電磁脈沖在遠場條件下可看作平面電磁場傳播。因此,應(yīng)同時考慮電場和磁場的屏蔽。

信號傳輸電纜的全屏蔽。電纜的屏蔽要求對機房內(nèi)、外所有架空、埋地的電纜都用金屬層屏蔽起來,以防雷電電磁脈沖的干擾,這稱作全屏蔽。當(dāng)全屏蔽電纜接觸或穿過另一金屬部分時,還要采用中間接地點,因此,全屏蔽電纜要求多點接地。

(2)等電位連接

等電位連接也稱電位均衡連接。就是把所有導(dǎo)體相互作良好的導(dǎo)電性連接,并與接地系統(tǒng)連通。其本質(zhì)是由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導(dǎo)線、等電位連接器(即避雷器、地線隔離器)和所有導(dǎo)體組成一個電位補償系統(tǒng)。

(3)分流接地

分流是將雷電流能量向大地泄放過程中應(yīng)符合層次性原則。層次性就是按照所劃分的防雷保護區(qū)對雷電能量分級瀉放。接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊。接地是釋放直擊雷和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一,也是電位均衡補償系統(tǒng)基礎(chǔ)。目的是使雷電流通過低阻抗接地系統(tǒng)向大地泄放,從而保護建筑物、人員和設(shè)備的安全。

2.4 內(nèi)部防雷保護

(1)電源防雷

在電源進入端安裝低壓總電源防雷器,將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放,以確保后接設(shè)備的安全。作為系統(tǒng)電源進線端的防雷器,在雷擊多發(fā)地帶至少應(yīng)有60~100KA的通流容量,可將數(shù)萬甚至數(shù)十萬伏的雷擊過電壓限制到數(shù)千伏,防雷器可并聯(lián)安裝在板房電源進線端。

(2)信號防雷

在雷擊發(fā)生時,產(chǎn)生巨大瞬變電磁場,在1Km范圍內(nèi)的金屬環(huán)路,如網(wǎng)絡(luò)金屬連線等都會感應(yīng)到雷擊,將會影響信號網(wǎng)絡(luò)的正常運行甚至徹底破壞信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對于信號網(wǎng)絡(luò)方面的防雷工作也是較易被忽視的。

3 防雷接地

3.1 防雷接地的方式

接地方式多種多樣,我們常用到的有以下幾種:

(1)安全接地

安全接地即將高壓設(shè)備的外殼與大地連接。防止機殼上積累電荷,產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全。當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而機殼帶電時,促使電源的保護動作而切斷電源,以便保護工作人員的安全。

(2)工作接地

工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準(zhǔn)電位。這個基準(zhǔn)電位一般設(shè)定為零。該基準(zhǔn)電位可以設(shè)為電路系統(tǒng)中的某一點、某一段等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時,視為相對的零電位。當(dāng)該基準(zhǔn)電位與大地連接時,基準(zhǔn)電位視為大地的零電位,而不會隨著外界電磁場的變化而變化。

(3)屏蔽接地

屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用,才能起到良好的屏蔽效果。當(dāng)用完整的金屬屏蔽體將帶電導(dǎo)體包圍起來時,在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量異種的電荷,外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的同種電荷,因此外側(cè)仍有電荷存在。

(4)防雷接地

當(dāng)電子衡器被雷擊時,不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊,如果缺乏相應(yīng)的保護,設(shè)備都有可能受到很大損害甚至報廢。

3.2 防雷接地的原理

防雷接地裝置包括接地體和接地線,位于地下一定深度之處,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。防雷接她要求接地電阻要小,接地電阻越小,散流就越快。被雷擊物體高電位保持時間就越短,危險性就越小。

3.3 防雷接地裝置的應(yīng)用

按照GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》的要求,儀器房房內(nèi)的安全保護地、信號工作地、屏蔽接地、防靜電接地和防雷器接地宜共用一組接地,接地電阻應(yīng)小于4歐姆。地線接地電阻的大小與土壤的導(dǎo)電性能、導(dǎo)體尺寸、接地體與土壤接觸的松緊、埋設(shè)深度有關(guān)(見下表)。

根據(jù)避雷地線接地電阻

3.4 接地電阻測量

接地電阻是指埋入地下的接地體電阻和土壤散流電阻,通常采用ZC型接地電阻測量儀(或稱接地電阻搖表)進行測量。接地電阻測量儀還隨表附帶接地探測棒兩支、導(dǎo)線三根。

參考文獻:

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【關(guān)鍵詞】建筑;雷電;避雷針;電涌保護器

Abstract:It is of significance to use effective lightning protection technology to avoid building damages,power wiring outage and electrical equipment damages. The determination of lightning protection level is made on the basis of the environment of the buildings and the lightning influence,and in the same way are the comprehensive lightning protection methods taken. The thesis is of practical value in accomplishing direct lightning protection and determining protection domain through lightning conductor as well as in accomplishing internal lightning protection of buildings and determining wiring forms through surge protection device.

Key words:buildings;lightning;lightning conductor;surge protection device

雷電是一門古老而有神秘色彩的科學(xué),人類和雷電斗爭的歷史悠久。

自從富蘭克林(Benjamin Franklin,1706-1790)研究大氣物理建立雷電理論并發(fā)明了避雷針以來,人類同雷電的斗爭進入了新的領(lǐng)域。1972年日本日立公司研制成功了配電用無間隙避雷器,防雷科學(xué)得到了大的發(fā)展,高電壓雷電保護技術(shù)基本成熟。

工業(yè)化和科技的進步使得各種高層建筑和特殊用途建筑如雨后春筍般的拔地而起,這也為雷電防護提出了大量新的問題?!办o電抵抗”、“電磁干擾”、“熱島效應(yīng)”等等問題都有待進一步研究和解決。近年來圍繞這些問題人們進行了不懈的努力,提出了許多新的防雷理論,研制出一大批新的防雷器件、設(shè)備和材料,開發(fā)出許多全新的雷電防護技術(shù),但這些理論、技術(shù)和設(shè)備并未得到很好的推廣。因此,增強防雷意識成為全社會應(yīng)該關(guān)注的問題。

按GB50057-1994規(guī)定,各類防雷建筑物應(yīng)裝設(shè)防直擊雷的接閃器,接閃器應(yīng)沿圖1所示的屋角、屋脊和屋檐等易受雷擊的部位敷設(shè)[1]。

(1)不同屋頂坡度(0°、15°、30°、45°)建筑物的雷擊部位見圖1。

圖1 建筑物易受雷擊的部位

說明:(a)(b)檐角、女兒墻、屋檐;(c)屋角、屋脊、檐角、屋檐;(d)屋角、屋脊、檐角

(2)屋角與檐角雷擊率最高。

(3)屋頂?shù)钠露仍酱?,屋脊的雷擊率也就越大,?dāng)坡度大于40°時,屋檐一般不易遭受雷擊。

(4)當(dāng)屋面坡度小于27°、長度小于30m時,雷擊多發(fā)生在山墻,而屋脊和屋檐一般不易遭受雷擊。在進行防雷設(shè)計時,應(yīng)對易遭受雷擊的部位進行重點保護。

如果雷電直接擊中具有避雷裝置的建筑物或設(shè)施,接地網(wǎng)的地電位會在數(shù)微秒之內(nèi)被抬高數(shù)萬或數(shù)十萬伏,高度破壞性的雷電流將從各種裝置的接地部分,流向供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng),或者擊穿對地絕緣而流向另一設(shè)施的供電系統(tǒng)或各種網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng),從而反擊破壞或損害電子設(shè)備。同時,在未實行等電位聯(lián)結(jié)的導(dǎo)線回路中,可能誘發(fā)高電位而產(chǎn)生火花放電。

建筑物(包括構(gòu)筑物)防雷的目的在于防止或最大限度減少雷擊建筑物而造成損失。其意義可概括為以下幾點:

(1)當(dāng)建筑物遭受直擊雷或雷電波侵入時,可保護建筑物內(nèi)部的人身安全。

(2)當(dāng)建筑物遭受直擊雷時,防止建筑物遭到破壞。

(3)保護建筑物內(nèi)部存放的危險品,不會因為雷擊和雷電感應(yīng)而引起燃燒和爆炸。

(4)保護建筑物內(nèi)部的重要設(shè)備和電氣線路,使之不受損壞并能正常工作。

針對直擊雷、雷電波侵入、感應(yīng)雷、地電位反擊以及由此引起的災(zāi)害,應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料,直擊雷的損壞僅占15%,而雷電電磁脈沖的損壞占85%。因此,現(xiàn)代建筑的防雷設(shè)計已不同以往,在做好直擊雷防護的同時還必須對雷電電磁脈沖的防護加以重視[2]。

在進行建筑物防雷設(shè)計時,首先是要確定建筑物的防雷等級。《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》中,對建筑物防雷等級的劃分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三類防雷建筑,還取決于建筑物的年預(yù)計雷擊次數(shù)N。

建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)應(yīng)按下式計算:

式中:N――建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)(次/a);k――校正系數(shù),在一般情況下取1,在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值:位于曠野孤立的建筑物取2;金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取1.7;位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物,以及特別潮濕環(huán)境建筑物取1.5;Ng――建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度[次/(km2?a)];Ae――與建筑物具有相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2)。

雷擊大地的年平均密度應(yīng)按下式計算:

式中:Td――年平均雷暴日,根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_、站資料確定(d/a)。

建筑物等效面積Ae是其實際平面積向外擴大后的面積,其計算方法如下:

(1)當(dāng)建筑物的高H小于100m時,其等效面積按以下公式計算:

式中:L、W、H──分別為建筑物的長、寬、高(m)。

(2)當(dāng)建筑物的高H等于或大于100m時,建筑物的等效面積按下式計算:

(3)當(dāng)建筑物各部位的高不同時,應(yīng)沿建筑物周邊逐點算出最大擴大寬度,其等效面積Ae應(yīng)按每點最大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積計算。

目前我國《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》以“滾球法”確定避雷針(針高h)的保護范圍。所謂“滾球法”,就是選擇一個半徑為(滾球半徑)的球體,沿需要防護直擊雷的部位滾動,如果球體只接觸到避雷針(線)或避雷針(線)與地面,而不觸及需要保護的部位,則該部位就在避雷針(線)的保護范圍之內(nèi)。滾球半徑按建筑物的防雷類別而取不同值[2]。

(1)當(dāng)避雷針高度時,避雷針在被保護物高度的平面上的保護半徑:

(2)當(dāng)避雷針高度時,在避雷針上取高度的一點代替單支避雷針的針尖做圓心,其余與上述時的算法相同。

避雷針一般用圓鋼或焊接鋼管制成。針長1m以下時,圓鋼直徑不得小于12mm,鋼管直徑不得小于20mm;針長1~2m時,圓鋼直徑不得小于16mm,鋼管直徑不得小于25mm;裝在煙囪上方時,因為煙氣有腐蝕作用,故宜采用直徑20mm以上的圓鋼或直徑不小于40mm的鋼管。

建筑物內(nèi)部防雷工程涉及面寬,面對的是包括感應(yīng)雷、雷電波侵入和線路浪涌高電壓在內(nèi)的眾多損害,歸納起來危害最大的主要方面是高電壓的引入。

高電壓引入主要有三種:一是雷直接擊中金屬導(dǎo)線,高壓雷電以波的形式沿著導(dǎo)線傳播進入室內(nèi),即雷電波侵入;第二種是來自感應(yīng)雷的高電壓脈沖,即感應(yīng)過電壓;第三是地電位反擊,這種反擊會沿著電力系統(tǒng)的零線,保護接地線和各種形式的接地線,以波的形式傳入室內(nèi)或傳播到更大的范圍,造成大面積的危害。內(nèi)部防雷系統(tǒng)可安裝防雷器SPD。

SPD中文簡稱電涌保護器,又稱浪涌保護器。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,電涌保護器是一種抑制線路過電壓和過電流的裝置。依照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》,應(yīng)按照分級保護、逐級泄流的原則設(shè)置建筑物防雷保護。

圖2 IT(無中性線)系統(tǒng)電涌保護器的裝設(shè)

圖3 TT、TN-S、IT(引出中性線)系統(tǒng)電涌保護器的裝設(shè)

在建筑物電源的總進線處安裝放電電流較大的電壓開關(guān)型SPD;在重要樓層或重要設(shè)備電源的進線處加裝限壓型SPD;在末端配電處安裝限壓型SPD。安裝點之間的距離要大于10m,為了避免間距不夠,造成二級或三級電涌保護器首先遭受雷擊而損壞,可以采用帶電磁線圈的防雷箱。

在安裝時有三個問題需要注意:一是電涌保護器與母線連接的導(dǎo)線要短而直,長度不能超過0.5m,連接線過長可能導(dǎo)致上級SPD還沒分流,電涌就串到下級SPD處,導(dǎo)致下級SPD被燒毀;二是為了防止絕緣老化而造成短路、保護各級的SPD及SPD的檢修方便,在SPD安裝線路上應(yīng)該裝有過電流保護器。

對于不同的系統(tǒng)采取不同的電涌保護器接線方式:

(1)供電系統(tǒng)中性線與PE(保護線)直接連接或沒有中性線時按圖2所示接線。

(2)供電系統(tǒng)中性線與PE(保護線)不直接相連時,有兩種接線形式,如圖3所示。接在每一相線與接地端子或總保護線之間和接在中性線與接地端子或總保護線之間,取其路徑最短者;接在每一相線與中性線之間和接在中性線與總保護端子或總保護線之間,取其路徑最短者。

嚴(yán)格按照防雷設(shè)計規(guī)范,應(yīng)用現(xiàn)代防雷技術(shù)和設(shè)備完成對建筑物的各種雷電過電壓及其衍生的過電壓防護,對確保建筑物安全意義重大。

參考文獻

[1]建筑物防雷設(shè)計規(guī)范(GB50057-94)[M].北京:中華人民共和國建設(shè)部,2000.

[2]北京市建筑設(shè)計研究院.建筑電氣專業(yè)設(shè)計技術(shù)措施[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.

[3]李英姿.建筑電氣施工技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.

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關(guān)鍵詞:加油站;防雷;改進措施

中圖分類號:TU249.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:

據(jù)這幾年在加油站的檢測工作中發(fā)現(xiàn),在我國汽車加油站中一直存在著一些防雷安全隱患,例如,部分加油站的加油棚沒有安裝防雷接閃裝置、沒有做好等電位聯(lián)接、沒有安裝電涌保護器等。這幾年隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展,各種機動車輛的數(shù)量迅速增加,汽車加油站作為雷電高風(fēng)險地區(qū),其防雷系統(tǒng)中存在的防雷安全隱患對人民的生命和財產(chǎn)造成威脅的可能性越來越大。因此,對加油站防雷系統(tǒng)進行重新認(rèn)識,并針對存在的問題采取相應(yīng)整改措施,例如,通過防雷檢測、防雷工程技術(shù)運用、更換設(shè)備等方法加大對加油站防雷系統(tǒng)進行整改。

1 加油站防雷工程現(xiàn)狀

加油站屬于易燃易爆場所,現(xiàn)在的加油站主要集中于城市重要的路段處及郊區(qū)交通要道、高速公路等的公路邊,多屬于空曠地區(qū)的孤立建筑物,容易遭受雷擊,主要由站房、加油區(qū)和油罐區(qū)組成,此外,還有加油機與密封卸油點等相關(guān)設(shè)備。加油站的主要承擔(dān)著為機動車添加柴油、汽油等燃氣燃料,或充裝車輛所需的壓縮天然氣、液化石油氣等燃料的專門化服務(wù)場所。目前,我國的交通事業(yè)日益完善和發(fā)展,公路、高速公路與鐵路、航空等成為交通事業(yè)的重要組成部分,而且交織在一起,加油站作為各種交通工具的中轉(zhuǎn)站,成為交通系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,各種類型機動車輛的數(shù)量迅速增加,加油站的數(shù)量也呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。然而由于加油站在防雷工程技術(shù)和措施方面存在不規(guī)范、不安全等缺陷,加油站遭遇雷擊的事件常有發(fā)生。另外,由于加油中的燃料主要是甲類危險品,現(xiàn)代通訊技術(shù)產(chǎn)品的增多無形中也增加了加油站遭遇雷擊的可能性。這不僅造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,而且也會對人們的生命財產(chǎn)形成了嚴(yán)重的危害。

2 加油站防雷工程技術(shù)中存在的問題

目前,在我國汽車加油站的防雷工程中存在著一些問題,主要有以下幾點:

2.1 外部防雷方面存在的問題。加油站的建筑物、構(gòu)筑物一般由罩棚、辦公樓、配電室及其它附屬建筑物組成。依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057- 2010 確定汽車加油站的建筑物防雷類別為二類建筑物。一些加油站的站房、地上儲油或儲氣罐等沒有安裝避免遭遇雷擊的接閃桿、接閃帶等必備的防直擊雷設(shè)施。由于缺乏規(guī)范性,一些加油站直接將罩棚的彩鋼棚用作接閃器,依照 GB50057- 2010 中 5.2.7的規(guī)定,這是不合理的,而且不能有效防止雷擊。一般的加油站的罩棚都采用鋼架結(jié)構(gòu),其棚頂采用金屬屋面,根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范可直接利用其作為接閃器,不用再另設(shè)避雷針或避雷帶。金屬屋面厚度要求:金屬屋面厚度:不銹鋼、熱鍍鋅和鈦板不應(yīng)小于4mm,銅板不應(yīng)小于5mm,鋁板不應(yīng)小于7mm。盡管有些加油站設(shè)置了防直擊雷設(shè)備,但是在設(shè)備范圍內(nèi)的設(shè)置存在極大的不符合規(guī)定性,例如,引下線間距過大、接閃桿保護范圍不足以及接地裝置接地電阻偏大等多方面都存在問題,在防雷效果上存在極大的安全隱患;加油區(qū)和油罐區(qū)的接地裝置距離太近,一般不到 3米,如果二者的接地裝置又不共地的話,就會造成地下安全距離不符合規(guī)定,易造成地電位反擊,不能滿足防雷要求。

除此之外,加油站的一些設(shè)備存在防雷隱患,例如,加油機的接地裝置安裝不合理或存在斷路現(xiàn)象,這會導(dǎo)致靜電火災(zāi)事故;如果避雷設(shè)備與管道等的接地裝置電阻值過大,遇到雷擊事故發(fā)生時,不能有效防止雷擊的作用,從而造成安全隱患。

2.2 內(nèi)部防雷方面存在的問題。現(xiàn)在,一些加油站不能正確認(rèn)識防雷電感應(yīng)和雷電波侵入在實際運用中的關(guān)系,造成了不必要的隱患。例如,液化石油氣罐、埋地油罐與露出地面的工藝管道沒有互相連接或沒有良好的跨接,并且沒有接地,很多加油站沒有設(shè)置用于卸車場地罐車卸車的防靜電接地裝置,即使設(shè)置了,大部分也不合乎規(guī)定。此外,加油站防雷接地、電氣設(shè)備等裝置、收費機房信息系統(tǒng)等沒有充分考慮防雷電感應(yīng)和雷電侵入問題,不利于加油機、信息系統(tǒng)等設(shè)備抵御因雷擊而產(chǎn)生的電磁脈沖;在英德市這種強雷區(qū),防雷電氣設(shè)備配置不足,在遇到雷擊時,普通的電氣設(shè)備根本無法抵擋強烈的雷擊電磁脈沖。

2.3 設(shè)備不合乎規(guī)范及制度不健全。在我們檢測的加油站中,油灌區(qū)、油庫、卸油系統(tǒng)等設(shè)備的安裝不符合 GB/15599-2009《石油與石油設(shè)施防雷電安全規(guī)范》、GB50058- 92《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》與 GB50074- 2002《石油庫設(shè)計規(guī)范》等強制性國家標(biāo)準(zhǔn)要求的加油站占到 5%。由于規(guī)章制度不健全,工作人員在著裝、操作時都存在不規(guī)范現(xiàn)象,因此,不穿防電工作服、違章操作的現(xiàn)象時有發(fā)生。之所以有此類現(xiàn)象,關(guān)鍵原因是工作人員的專業(yè)知識不強,規(guī)章制度不健全,從而導(dǎo)致加油站因靜電、違規(guī)操作而造成的重大事故時有發(fā)生。

3 加油站防雷工程技術(shù)改進措施

針對目前汽車加油站防雷工程的現(xiàn)狀及存在的問題,應(yīng)該及時尋找有效的解決方法,主要有以下幾點:

3.1 外部防雷的整改與保護。根據(jù)各加油站的實際情況,對安裝不符合規(guī)定的防直擊雷裝置,例如前面提到的引下線、接閃桿及其接地裝置,加大整改力度,讓接閃器、引下線、接地裝置均符合國家規(guī)范。同時,在整改的過程中,還要充分考慮到加油站的各方面因素,盡量令整改方案盡量經(jīng)濟合理,比如可以利用結(jié)構(gòu)柱筋做引下線,營業(yè)廳、加油亭及其他附屬建筑物可以利用其框架結(jié)構(gòu)樁和地梁做接地裝置。對于接閃器保護范圍內(nèi)的呼吸閥等設(shè)備,接閃器應(yīng)與雷閃的接觸點設(shè)在其所在的空間之外。接閃桿或接閃網(wǎng)及接地裝置與目標(biāo)建筑等的距離要符合規(guī)定要求,一般來說,其距離屋面或其他被保護物體的距離至少要保持在 3m以上。此外,在直擊雷的最初設(shè)計方案中,也要考慮到這一點,例如,儲油罐至少兩點接地,并與接地之間的距離保證不少于 3m。接地電阻不符合規(guī)范要求的可采用加大接地網(wǎng)面積、采用降阻劑和換土等措施降低電阻。

3.2 內(nèi)部防雷的整改與保護。首先,要加強對汽車加油站的監(jiān)督和指導(dǎo),促使其對防直擊雷設(shè)備、防靜電設(shè)備及相關(guān)電氣設(shè)備等共用一套接地裝置,提高防雷電感應(yīng)和雷電波侵入的能力;而對于液化石油氣管道的兩端或地上管道的接口處等關(guān)鍵部位,應(yīng)督促其設(shè)置防靜電和防雷電感應(yīng)與雷電波侵入的共用接地裝置。其次,對汽車加油站接地電阻阻值不符合國家規(guī)范的,要及時進行整改;如果加油站卸車場未設(shè)置必須的防雷電感應(yīng)和雷電波侵入設(shè)備,就要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進行設(shè)置,并防雷專業(yè)人員進行嚴(yán)格的測試,確保其符合規(guī)定要求。再次,對于加油站信息系統(tǒng)的設(shè)備,要采用質(zhì)量高和性能好的電線穿鋼管配線或鎧裝電線等裝置,并按規(guī)定接地,并在加油站的電源系統(tǒng)安裝多級防浪涌保護器,在信息系統(tǒng)上安裝信號浪涌保護器等;對加油站卸車場設(shè)置靜電接地儀等高技術(shù)設(shè)備,以確保對卸車場地接地裝置的狀態(tài)進行及時、實時檢測與輸送檢測數(shù)據(jù)。通過以上技術(shù)措施對雷電流產(chǎn)生屏蔽、均壓、接地分流等作用,從而達到均衡系統(tǒng)電位,限制過電壓幅值的作用。

3.3 加強制度建設(shè)與工作人員的培訓(xùn)工作。目前,在加油站的雷擊事故中,很大一部分原因是缺乏制度性,沒有按照規(guī)定操作,比如要穿防靜電服,做好靜電釋放等容易引起電火花發(fā)生的行為,因此,要及時制定嚴(yán)格的規(guī)章制度,使工作人員在操作過程中有章可依、有法可循。加強健全制度建設(shè)是避免加油站防雷擊事故發(fā)生的有力手段,并且是防雷擊系統(tǒng)建設(shè)中重要的一個環(huán)節(jié)。此外,還要加強對工作人員的培訓(xùn)工作,針對不同地區(qū)、不同類型的加油站,選擇合理的培訓(xùn)方法,并重點加強工作人員的工作技術(shù)培訓(xùn),提高其規(guī)范化操作能力;通過實戰(zhàn)演練、模擬現(xiàn)場等方法,加強工作人員及時、靈活應(yīng)對工作過程中出現(xiàn)的問題。

參考文獻

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關(guān)鍵詞:FTTH 防雷 防雷接地技術(shù)思考

近年來,隨著IPTV、網(wǎng)絡(luò)視頻等高帶寬消耗型業(yè)務(wù)的激增,用戶對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求也越來越大,由此對寬帶的接入形式要求不斷提高,過去傳統(tǒng)的ADSL為主要接入模式的寬帶接入方式已經(jīng)無法滿足普通用戶對于高速寬帶的使用需求了,因此,迫切需要引入新的寬帶接入方式,以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬。

一 、FTTx基本情況

FTTx技術(shù)主要用于接入網(wǎng)絡(luò)光纖化,范圍從區(qū)域電信機房的局端設(shè)備到用戶終端設(shè)備,局端設(shè)備為光線路終端(OLT)、用戶端設(shè)備為光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)或光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)。根據(jù)光纖到用戶的距離來分類,可分成光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB+XDSL或FTTB+LAN)及光纖到戶(FTTH)等3種服務(wù)形態(tài),可統(tǒng)稱FTTx。固網(wǎng)運營商在建設(shè)改造接入網(wǎng)時,會綜合考慮CAPEX、OPEX、ROI,新業(yè)務(wù)對帶寬的需求、現(xiàn)有銅纜資源的優(yōu)化利用,靈活選擇FTTx建設(shè)模式,以獲得最優(yōu)的投入產(chǎn)出比。

二、FTTx網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和存在的問題

固網(wǎng)運營商新建駐地網(wǎng)小區(qū)主要采用FTTH方式接入寬帶用戶,對于老舊小區(qū)或商務(wù)寫字樓主要是采用FTTC或FTTB方式接入。因室外網(wǎng)絡(luò)機柜防雷設(shè)計缺陷導(dǎo)致ONU設(shè)備故障高發(fā)是FTTC和FTTB方式故障率高于FTTH的一個重要原因。

室外網(wǎng)絡(luò)機柜防雷設(shè)計存在的主要問題有:

1.室外網(wǎng)絡(luò)機柜沒接地或是接地不符合要求

2.存在已開通的設(shè)備沒有重新設(shè)置防雷保護地線。

3.大部分樓道ONU的過流過壓保護(ONU本身具有一定的防護性能)接地是通過其三芯交流電源插座的接地極來實現(xiàn)的,必須共用樓道配電系統(tǒng)的保護接地。

4.樓道ONU至用戶的電纜或是五類線,沒有采取任何防雷保護措施。

三、 雷擊情況分析

根據(jù)雷電的放電原理,當(dāng)雷云對地閃絡(luò)時,其附近的架空輸電線、金屬通信電纜芯線就會感應(yīng)過電壓,感應(yīng)電壓是造成室外ONU端口損壞的主要原因。因此,必須做好室外ONU的各項防護措施,才能有效地減小雷電帶來的損害。

四、解決措施

(一)規(guī)范要求

1.根據(jù)目前的實際情況,要解決樓道ONU的防雷問題,則必須解決其接地的問題,其接地電阻應(yīng)

2.ONU機柜安裝在公共建筑物時應(yīng)利用建筑物的基礎(chǔ)地網(wǎng)作為接地體。

3.當(dāng)ONU機柜安裝位置無基礎(chǔ)地網(wǎng),可利用樓宇內(nèi)現(xiàn)有電氣防雷接地裝置。

4.機柜地排接地線線截面積應(yīng)大于16mm2,當(dāng)距離較長時,截面積應(yīng)大于35mm2。

5、網(wǎng)絡(luò)柜引入無金屬護層電纜時,需套金屬軟管保護,金屬軟管應(yīng)做可靠接地處理。

6、網(wǎng)絡(luò)柜引入有金屬護層電纜時,需將電纜金屬護層與地線排可靠連接。

7、網(wǎng)絡(luò)柜引入光纜時,需將光纜金屬護層和金屬加強件與地線排可靠連接。

8、網(wǎng)絡(luò)柜引入市話電纜是,需采用具有防雷功能的MDF模塊,并可靠接地。

9、網(wǎng)絡(luò)柜引入交流電源應(yīng)采用防雷單元。

(二)對于已安裝或已開通的樓道ONU

1.落實住宅樓配電箱內(nèi)交流布線是否采取單相三線,若是,則表明該住宅樓安裝有保護地線(否則沒有保護地線)??稍谄渑潆娤鋬?nèi)將地線引出至ONU的交流電源插座內(nèi)。但必須對配電箱內(nèi)的地線進行測試,確認(rèn)其是否可靠。

2.對于沒有裝設(shè)保護地線(或有地線,但不可靠的)的住宅樓,則必須重新敷設(shè)地線。如果住宅樓為鋼混結(jié)構(gòu),可找到該住宅樓的建筑主鋼筋直接引入至機箱作為保護地線。

3.對于雷害較嚴(yán)重的區(qū)域,則適當(dāng)考慮在樓道ONU的交流電源端口以及100Mbps銅纜網(wǎng)線口加裝相應(yīng)的防雷保護器。

(三)對于新建寬帶接入網(wǎng)系統(tǒng)

1.安裝樓道ONU的機箱必須提供保護接地的匯接端子排(作等電位連接用),機箱應(yīng)具有屏蔽作用。

2.樓道ONU的接地方案可按第二條第1、第2點同樣處理。

3.樓道ONU至用戶的10Mbps非屏蔽5類雙絞線必須在樓道內(nèi)進行敷設(shè)。若條件確實不允許非得繞外墻敷設(shè),則必須布放具有屏蔽的5類雙絞線。屏蔽層在機箱內(nèi)與接地端子進行等電位連接。

4.對于雷害較嚴(yán)重的區(qū)域,則適當(dāng)考慮在樓道ONU的交流電源端口以及100Mbps銅纜網(wǎng)線口加裝相應(yīng)的防雷保護器。

參考文獻

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關(guān)鍵詞:CATV系統(tǒng) 雷電技術(shù) 分析

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1、雷電的種類及其危害

雷電主要有兩種:“直擊雷”和“感應(yīng)雷”。直擊雷只有雷擊率的10%左右,危害范圍一般較小,可使用避雷針、避雷線和避

雷網(wǎng)來防避。但是安裝避雷針后,CATV系統(tǒng)的電子設(shè)備即使在其保護范圍之內(nèi),仍然可能遭雷擊而受損,大多數(shù)都是燒保險絲、電源變壓器、整流元件等,嚴(yán)重的還可能損壞集成電路等元件。這說明雷擊不是從天線引人的,而是從電源線引入的,可見避雷針雖保護了建筑物,卻保護不了置于其內(nèi)的CATV電子設(shè)備,這主要是感應(yīng)雷造成的。危害大得多的“感應(yīng)雷”占雷擊率近90%,危害范圍甚廣,CATV系統(tǒng)的電子設(shè)備受雷擊損壞,主要是感應(yīng)雷造成的。

2、雷電如何引入引入CATV系統(tǒng)

雷電引人CATV系統(tǒng)主要是從避雷針、天線及引下電纜、架空電纜幾方面引入。由于避雷針尖端具有很小的曲率半徑,雷云逼近時,尖端電荷集中使周圍電場形成電離區(qū),當(dāng)與雷電會合時,與避雷針接閃。其次,盡管避雷針一般都高于天線,但有時因高度不夠,保護角不大,使天線和連接的同軸電纜外導(dǎo)體上感應(yīng)出高電壓,若外導(dǎo)體未接地或者接地不當(dāng),其芯線又被屏蔽,會使電纜內(nèi)外導(dǎo)體間呈現(xiàn)高電壓;當(dāng)CATV系統(tǒng)附近發(fā)生雷擊時,由于強電磁場會對暴露在外的架空電纜發(fā)生作用,使電纜內(nèi)外導(dǎo)體間呈現(xiàn)高電壓,損壞設(shè)備及電視機。

3、CATV系統(tǒng)防雷的要點及措施

3.1天線的防雷接地

有線電視的接收天線和豎桿一般架設(shè)在建筑物的頂端,應(yīng)把所有的接收天線,包括衛(wèi)星接收天線的接地焊在一起,接天線的豎桿(架)上應(yīng)裝設(shè)避雷針,避雷針的高度應(yīng)能滿足對天線設(shè)施的保護。安裝獨立的避雷針時,由于單根避雷針的保護范圍呈帳篷狀,邊界線呈雙曲線,所以避雷針高于天線頂端的長度應(yīng)大于天線的最大尺寸,避雷針與天線之間的最小水平間距應(yīng)>3m。建筑物已有防雷接地系統(tǒng)時避雷針和天線豎桿的接地應(yīng)與建筑物的防雷接地系統(tǒng)共地連接。無論是新的接地線還是原建筑的接地線,接地電阻都應(yīng)

3.2前端設(shè)備的防雷接地

附近發(fā)生雷擊,則會在機房內(nèi)的金屬機箱和外殼上感應(yīng)出高電壓,危及設(shè)備及人身安全。前端設(shè)備的電源漏電也會危及人員的安全。因此,對機房內(nèi)的所有設(shè)備,輸人、輸出電纜的屏蔽層,金屬管道等都需要接地,不能與天線的接地接在一起,設(shè)備接地與房屋避雷針接地及交流供電系統(tǒng)的接地應(yīng)在總接地處連接在一起。系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道應(yīng)與防雷接地裝置相連,不相連時兩者的距離應(yīng)>3m,機房內(nèi)接地母線表面應(yīng)完整,絕緣線的老化層不應(yīng)有老化龜裂現(xiàn)象。一些前端設(shè)備如調(diào)制器,接收機等沒有過壓保護,而只有過流保護,一旦有雷擊往往會出現(xiàn)電源燒壞而保險不斷的情況,針對此種情況應(yīng)在總電源處加裝避雷器,以更好的保護前端設(shè)備。

3.3干線系統(tǒng)的防雷接地

敷設(shè)于空曠地區(qū)的地下電纜,當(dāng)所在地區(qū)年雷雨天數(shù)>20d及土壤電阻率>1ooΩ時,電纜的屏蔽層或金屬護套應(yīng)每隔2km左右接地一次,以防止感應(yīng)電的影響。架空電纜的屏蔽層及金屬護套、鋼絞線每隔250m左右接地一次,在電纜分線箱處的架空電纜金屬護套,屏蔽層及鋼絞線應(yīng)與線桿拉線共用接地裝置。另外就是不可忽視的光纜防雷,因為光纜在制造過程中,為了增加光纜的抗拉強度,在光纜中增加了鋼絲。在設(shè)置接續(xù)盒時,只注意了光纜的熔接,使用通常方法,將兩段光纜的鋼絲,分別固定在接續(xù)盒兩端的支架上,自然形成一間隙。這樣,當(dāng)任意一段光纜中的鋼絲感應(yīng)了很高的雷電電壓時,會向另一端鋼絲放電,放電過程中產(chǎn)生的巨大火花,使接續(xù)盒內(nèi)光纖斷裂損壞。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,在光纜的施工過程中,應(yīng)注意將接續(xù)盒內(nèi)的光纜鋼絲端頭用導(dǎo)線連通,并用導(dǎo)線將其與吊掛光纜的鋼絞線連通,能有效地避免光纜遭雷電侵害。

3.4分配系統(tǒng)的防雷接地

電纜進人建筑物時,在靠近建筑物的地方,應(yīng)將電纜的外導(dǎo)電屏蔽層接地,架空電纜直接引人時,在人戶處應(yīng)增設(shè)避雷器,并將電纜外導(dǎo)體接到電氣設(shè)備的接地裝置上,電纜直接埋地引人時,應(yīng)在人戶端將電纜金屬外皮與接地裝置相連。不要直接在兩建筑物屋頂之間敷設(shè)電纜,可將電纜沿墻降至防雷保護區(qū)以內(nèi),鋼線作接地處理。CATV系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支撐電纜用的鍍鋅鐵線都有良好的接地。系統(tǒng)中設(shè)備的輸人輸出端應(yīng)有放電保護器,220V供電的放大器的電源端應(yīng)有過壓保護裝置,或者盡量將系統(tǒng)中220V供電的放大器改成主路60V集中供電,以保證有線網(wǎng)絡(luò)的獨立性和自給性,以減少雷電直接竄人的可能,這是防止雷電形成的首要措施。

4、結(jié)束語

總之,在整個CATV系統(tǒng)接地時,一定注意接地電阻的最小化,接地電阻越大防雷效果就越差,應(yīng)盡量的減小接地電阻,控制在