雷电风险评估精选(九篇)

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第1篇：雷电风险评估范文

关键词： 雷暴； 雷电灾害； 雷电风险评估； 防雷措施

中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）10?0018?06

深圳供电局有限公司某110 kV变电站位于深圳宝安区，宝安区位于山地丘陵地带，属于雷害高发地区。该变电站占地3 572 m2，其中办公楼高16.2 m，中心机房位于该建筑物的三楼。有多条架空线路进出该变电站。

1 某变电站雷暴环境分析

1.1 地理位置参数

以下是用ETREX 系列GPS定位仪在该变电站采集的地理位置参数（误差范围：5～10 m）：中心位置，中心点坐标为（113.922 325，22.675 686）。

该变电站在深圳市内所处地理位置如图1所示。根据已采集的数据资料和现场实地考察可知，变电站地处深圳市中心偏西北部。

1.2 地闪密度

2 雷电风险估算

2.1 雷电风险量化计算方法

2.1.1 风险定义

风险是指在某一特定环境下，在某一特定时间段内，某种损失发生的可能性。雷电风险是指因雷电造成的年平均可能损失（人和物）与需保护对象（人和物）的总价值之比。对建构筑物中因雷电可能出现的各类损失，应计算其所对应的风险，以更好地指导雷电防护措施的选择。

2.2 有关的数据和特性

某110 kV变电站位于深圳市保安郊区，当地年均雷暴日大约90天，属于强雷暴区，本报告主要针对公众服务损失风险R2进行估算（本变电站为无人值守）。

2.2.1 项目特性[1]

2.2.2 主控楼特性

假定地表为混凝土。采用柱内主筋做引下线，引下线外覆混凝土做绝缘，主控楼一般为无人值守。该建筑物内设置了自动灭火装置以及自动报警装置。火灾危险性质假定为一般等级。相关参数值如表1所示。

表4 相关参数值

2.3 预计年危险事件次数

影响本项目的危险事件年平均次数NX取决于项目所处区域的雷暴活动及其物理特性。NX的计算方法是：将雷击大地密度Ng乘以项目的等效截收面积，再乘以项目物理特性所对应的修正因子。

2.3.1 雷击建筑物年预计危险次数ND的估算

当采用光纤作为主干通信线路时候，不考虑邻近雷击感应电压影响。

综合以上计算结果，该变电站主控楼年预计危险事件次数见表5。

从表5可以看出，年预计危险事件主要为雷电直接击中建筑物及其附近以及110 kV高压线附近。

表5 预计年危险事件次数

2.4 雷击导致各种损害的概率

2.4.1 雷击建筑物造成的损害概率

2.6 建议风险控制措施

由于静电感应或电磁感应的作用，长距离传输的电力线路上极易感应产生雷电过电压并以流动波的形式沿电力线路向各用电设备侵袭。雷电流可由电力线传到附近几百米到2 km的用电设备，危及设备的正常运作最终造成设备损坏。电力线路是雷电进入弱电设备的主要途径。变电站的配电线路必须采取安全、可靠的防雷保护措施：安装电源过电压保护器，重要的系统设备应采取多级SPD保护。建议在在400 V站用交流屏内安装第一级电源防雷保护，在站内各装置柜内（各类保护柜、测控柜、直流充电柜、直流配电柜、通信电源柜等）安装第二级电源防雷保护，在站内的后台机、网络设备、通信终端等重要设备的电源输入端安装第三级电源防雷保护[4?5]。

主变保护柜的低、中、高压侧保护电压进线上分别并联安装电源过电压保护器。同时在母线与过电压保护器之间分别串联安装小型断路器用于过电压保护器的后备保护。

机房的信号线缆内芯线相应端口，应安装适配的型号线路浪涌保护器。浪涌保护器的接地端及信号线路电缆内芯未使用的空线对应在控制端（或两侧设备端）做接地处理。光缆的金属加强芯、金属挡潮层及所有金属接头、光端设备金属外壳等都应做等电位连接和接地处理。通信信号电缆应屏蔽进入机房，并应在入户配线架处安装适配的信号SPD，电缆内的空线对应做保护接地。当采用光缆传输信号时，光缆所有金属接头、金属挡潮层、金属加强芯等，应在入户处直接接地。连接不同机房、不同间隔的通信信号线路由于线路长度较长，在电缆沟中布放情况复杂，容易引起二次干扰等现象，需要针对性防护[5?6]。

变电站一次系统与二次系统宜采用联合地网接地方式。若不采取联合地网方式则一次地网应与二次地网间隔15 m以上否则需要通过专用地极保护器连接两个地网。二次系统接地网应与高压开关柜绝缘，高压开关柜接地点与避雷器接地点距离应不小于15 m防止一次系统接地引起开关柜柜体电位升高对接地网的“反击”。

3 结 语

雷电灾害是影响变电站正常运行的关键因素之一，开展变电站雷电灾害风险评估是做好变电站防雷装置设计的重要依据之一。雷电风险评估是个综合、复杂的工程，以大量、繁杂的信息数据为基础，包括设计方提供的原始数据、建筑物的属性以及雷击风险评估方法所确定的有关参数，也包括相当数量的现场勘查数据。本文根据国家相关标准规定的方法，结合经验与实际情况，对于深圳某变电站进行风险评估，得出相关的结论，并提出了应加的防范措施，为变电站的防雷工程的设计与施工提出依据。

参考文献

[1] 中华人民工和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 21714.2?2008 雷电防护 第二部分：风险管理[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] 中国人民共和国住房和城乡建设部.GB50057?94 建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011.

[3] 中国人民共和国住房和城乡建设部.GB50343?2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4] 中华人民工和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 21714.1?2008 雷电防护 第一部分：总则[S].北京：中国标准出版社，2008.

[5] 中华人民工和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 21714.3?2008 雷电防护 第三部分：建筑物的物理损坏和生命危险[S].北京：中国标准出版社，2008.

第2篇：雷电风险评估范文

关键词 移动基站；雷电；风险评估；必要性；方法

中图分类号 S761.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）01-0257-02

随着移动全球气候变化，雷电灾害的发生范围和破坏的强度正在慢慢加大，目前已被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”，被中国国家电工委员会称为“电子时代的一大公害”。对于通信行业而言，雷暴天气产生的危害同样不容忽视。多年来，雷暴一直威胁着通信基站的安全，损坏移动基站的设备，影响网络运行，影响市民正常通信，对经济建设也造成很大损失，因此加强移动基站的雷电灾害的风险评估有着很大的必要性。近年来，气象部门都相继开展了雷电灾害的风险评估，雷电风险评估技术也已发展到了一个相当成熟的阶段，但唯独对移动基站雷电风险评估在山西省目前来说还是一片空白。

1 雷击事故调查

1.1 现场调查

2012年8月，武乡县的1座移动基站塔在短短的1个月内就连续2次遭受雷击，基站的传输信号线被烧坏，主设备死机，AC屏空开跳闸，移动基站为电源线架空引入，引入后均未在配电屏安装电涌保护器，进入移动基站的低压电力电缆不从地下引入机房，走线架上塔的馈线及同轴线缆，其屏蔽层均未做好接地且馈线金属外护层直接与避雷针专用引下线（扁钢）相连接，也影响其附近的百家用电器不同程度受损，造成很大经济损失（图1）。

2010年6月中旬，武乡县的一座移动通信基站被雷击，并使得周围居民的大部分电器损坏，民房也严重损毁，是由于其基站的防变雷设施安装不规范，其铁塔与输电线路连接，铁塔受雷击时，其周围原本就会产生强大磁场并感应出较大电位，并通过架空并绑扎在铁塔上的电力电缆线引入机房内，加剧雷电电磁脉冲的危害程度，扩大雷电灾害的影响范围，此种做法在各地非常普遍，存在很大的安全隐患（图2）。

1.2 原因分析

据统计，移动基站的雷击事故，其95%以上都是由电源线、信号线引入，电源线路侵入造成雷电流过电压，是基站遭受雷击的罪魁祸首。平阳县等移动基站也不例外，其电源线架空引入，引入后均未在配电屏安装电涌保护器，进入移动基站的低压电力电缆不从地下引入机房，根据YD/T5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》规定：进入通信局（站）的低压电力电缆宜全程埋地引入，其电缆埋地长度不宜小于15 m；建在郊区或山区，地处中雷区以上的通信局（站），低压电缆引入配电室或配电屏终端入口处，应安装电涌保护器；进入移动通信基站的低压电力电缆宜从地下引入机房，电力电缆在引入机房交流屏处应加装避雷器。现有很多移动基站其机房地网、铁塔地网、变压器地网无共地或已采用共地但受地理环境所限，两地网之间距离很近，当雷电被引入到地网后，由于电位差，从而引起地电位反击，造成设备烧毁。不过造成这些原因的根本还是在于未在选址、施工前进行雷击风险评估，规划建设时，其设计图纸没有进行相关的防雷图纸审查，竣工后也不做相应的防雷设施竣工验收就开始开通运行，埋下了最初的雷击隐患。

2 移动基站雷电灾害风险评估的必要性

2.1 移动基站风险评估依据

一是法律依据。移动基站风险评估的法律依据见表1。二是技术标准。技术标准包括：《雷电防护-风险管理》（GB/T21714.2-2008）[1]《雷电灾害风险评估技术规范》（QX/T85-2007）[2]《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》（QX3-2000）[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）[4]《通信局站雷电损害危险的评估》（ITU-TK.39）[5]。

2.2 移动基站雷电灾害风险评估的意义

累计风险评估是以实现系统防雷为目的，针对雷害的特性以及建设项目的使用性质和所在地雷电活动规律的复杂性等因素进行分析，对保护对象是否应采取防雷措施以及做何种等级的防雷措施做出判断，对采取某项措施前后存在的风险做出评估，以使决策正确防患于未然。对移动基站进行雷击风险评估，分析雷电对该移动基站造成危害的影响因子和因此带来的风险，确定该移动基站所需的防护等级，并提出合理可行的建议及安全对策措施，将雷击所导致的风险降低到最小的概率。有助于将防雷高新技术研究成果应用于建设项目防雷工程设计的实际工作中，避免了因移动基站的防雷工程设计不完善或不合理而造成雷击所带来的重大经济损失。

3 移动基站雷击风险评估的方法

3.1 一般建筑物雷击风险评估的方法

一般建筑物电器、电子信息系统的雷击风险评估可按GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，简易雷击风险评估方法进行简易雷击风险评估后按防雷装置的拦截效率确定雷电防护等级，或是按电子、电器、信息系统的重要性、使用性质和价值确定雷电防护等级。对于特殊重要的建筑物电器、电子信息系统和用户需要详细完整雷击风险评估的建筑物电器、电子信息系统应按IEC62305-2雷电防护风险管理的雷击风险评估要求进行雷击风险评估后确定雷电防护等级。

3.2 移动基站的雷击风险评估方法

通信局（站）雷击损害风险的评估，若按一般建筑物雷击风险评估的方法进行计算，那移动基站的L、W、H和各类因子C是如何取值，建筑物的年预计雷击次数是如何计算，笔者认为移动基站的雷击损害风险评估除按《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012）中定性的方法确定雷电防护等级，还应参照《通信局站雷电损害危险的评估》（ITU-TK.39）的雷击损害风险评估方法进行专项专业雷击风险评估后，确定雷电防护等级。虽然国际电信联盟（ITU）制定的《通信局站雷电损害危险的评估》（ITU-TK.39），适用范围是通信局站雷电过电压（过电流）造成的设备危害和人员安全危害的风险评估。但此标准技术方法比较复杂，结构庞大，而且是建立在国外防雷工作基础上，没有能考虑到中国广袤大地的具体情况的差异，不宜完全照抄照搬或全盘引用。在国内，虽然起步较落后于发达国家，但伴随着经济的发展和人们防雷意识的增强，我国相应了一系列防雷技术规范。然而基本都集中在雷电防护系统上，关于移动通信基站的雷电灾害风险的评估和预测研究还比较少，也没有形成一个公认的理论体系和评估方法。

4 结语

以部分移动基站的雷击事故调查为基础，通过查阅相关规范，对移动通信基站遭受雷灾原因进行分析，提出移动通信基站雷击灾害风险评估有着很大的必要性，并总结了动基站雷击灾害风险评估的方法。

5 参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.GB/T21714.2-2008 雷电防护-风险管理[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] QX/T85-2007雷电灾害风险评估技术规范[S].北京：中国标准出版社，2007.

[3] QX3-2000气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范[S].北京：中国标准出版社，2000.

[4] GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[5] ITU-TK.39通信局站雷电损害危险的评估[S].日内瓦：国际电信联盟，1996.

第3篇：雷电风险评估范文

[关键词]风电厂 雷电 风险

中图分类号：TM862；TM315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0318-01

引言

近些年来，新能源产业在全球刮起了一股新兴产业的风暴，而风力发电行业作为众多新能源产业中发展最为迅速的一员，在全球气候变暖现象日益加重的今天，以它环保、节能以及低碳的优点，得到了政府的高度重视。为了响应以减少温室气体和二氧化碳排放为目的而产生的碳交易机制，我国政府以及相关部门给予风力发电产业足够高的重视程度，该产业在我国的发展也达到了前所未有的高度。但是，与产业高速发展形成对比的则是频频发生的由于雷电引起的风力发电事故，由于雷电灾害对风电厂乃至整个风电产业有着十分重大的不利影响，所以对于风电厂雷电灾害风险评估的研究是非常有必要的。

1.风力发电机组自身的防雷系统

雷电灾害对于风电厂的影响主要体现在对于发电机组运行的影响，而影响发电机组正常运行的因素是多种多样的，如果从雷击的角度对因素进行分析，可以把威胁分为三大类：（1）直击雷的威胁；（2）由于雷击所产生的电磁脉冲的威胁；（3）雷击造成设备某部位形成电位差所带来的威胁。

从整体上看，前两种威胁都属于普通雷电灾害的威胁，比较常见，而第三种威胁对于我们来说是比较陌生的。实际上雷击造成设备某部位形成电位差所带来的威胁的根本原因可以归结为设备防雷系统的缺失，这是因为防雷系统的缺失直接导致电涌保护器应有的能量配合功能无法施展。

2.影响风力发电机组遭雷击的因素

对于风力发电机组而言，研究它遭受雷电袭击原因的时候一般都要从外部因素着手，而我们通常所说的外部因素又可以细致的划分为自然因素以及人为因素。自然因素，顾名思义，就是由于自然原因所引起的雷电灾害，主要是指风力发电机组所处的自然地理位置、地质、天气现象、雷暴发生几率等等；而在本文中的人为因素和我们平常所见的“人为”有着本质上的区别，它是指风力发电机组的接地系统，由于接地系统直接控制着地电位的移动，所以对于人为条件而引起的雷电灾害更加值得风电厂去注意。

2.1 接地电阻与风力发电机组的雷击风险关系

要想加深雷击对于风力发电影响的研究，首先要搞清风力发电机组本身遭受雷电袭击的概率，雷电防护电子系统IEC62305给我们展示了计算计算概率的公式。在这次模拟计算中，当MV机组被设置在90米及以上的平均高度时，风力发电机组遭受雷击的概率大约为每十年发生3次。

下图是对内蒙古某风电厂41台风力发电机组进行接地电阻实验之后所得出的测试结果分布图，从该图中我们可以清楚的看出将近一半的风力发电机组在接地的时候，接地电阻都超过了5欧姆，从另一个角度来看由于将近一半的风力发电机组都是高电阻的状态下工作的，所以地电位漂移的现象发生的几率是非常大的。除此之外，接地电阻阻值如此之高还容易引起电涌保护器发生故障，直接导致由于地电位的移动而损坏设备的现象。

2.2 机组相对高度与雷击的关系

通过雷电防护电子系统IEC62305呈现给我们模拟计算公式可以看出，当风力发电机组所处的高度越高，那么它遭受雷电袭击的几率也就越高，造成大气等电位分布的畸形也就越大。由于静电场所表现出的电位分布形态是由空气流通状况以及空气所含杂质状况综合决定的，所以在正常的大气状况下，静电场一般呈现出等电位分布的现象。当静电场由等电位分布向畸形方向发生变化的时候，风力发电机组的顶端非常容易产生电荷聚集的情况，所以顶端先行导电现象的发生也就非常容易理解了。由此我们可以非常清楚的看出，风力发电机组所处的高度与静电场畸形程度是呈正比的关系。

2.3 机组所处的气象条件与雷击的关系

通过对机组相对高度与雷击的关系的研究可以看出，高度与雷击的概率是呈正比关系的，换言之，与平原相比，处在高山上的风力发电机组遭受雷击的概率要高得多。这个时候我们可以进行一个大胆的设想，那就是当机组所处高度等条件一致的情况下，又是什么在决定着雷电灾害发生概率的不同呢？通过长时间的实践我们可以得出结论，那就是机组所处地区的气象条件。下图为某风力发电厂在10年来雷暴活动的月平均分布情况，从图中可以看出6-9月为雷电高发阶段，这与该地区在这段时间雷雨不断的气象条件有密切的联系。

2.4 整机工艺与机组遭雷击后的关系

风力发电机组与其它发电设备最为直观的差别就是组成原件的不同，由于组成风力发电机组的原件主要包括塔筒、发电机以及齿轮箱等等，所以大型的钢构材料是组成发电机组的主要原件。当雷暴以直击的方式袭击到风力发电机组的一瞬间，整个机组的电位会在极短的时间内升高，由于雷击而产生的电流会迅速流向机组的各个角落，致使机组的瞬态电压达到极值，非常容易造成反向击穿伤害设备的现象出现。

3.机组各种因素整合后的雷击概率

通过对以上影响机组遭雷击的因子的整理，不难发现一个特点：就是风机的高度、接地电阻与该地一区的雷暴活动直接影响着该机组遭雷击的概率，通过对以上条件的整合，可以看出，接地电阻越高，机组遭雷击的概率越高，如下图所示。

4.结束语

通过对综合环境和人为因素的因子整合可以直观地分析出风场雷击风险最高的机位，现场运维人员可根据实际分析的结果对高威胁机组的防雷设备、等电位工艺和接地电阻做特殊检查和维护，以减少该机位的雷击风险程度。我国的风电行业只有真正认识到雷电灾害风险评估的重要性，切实的把风险评估落实完善，才能真正发挥风力发电的功能，才能真正使风电行业以健康、安全的姿态为我国的经济发展做出贡献。

参考文献

[1] 李晓文.浅谈风电企业电力的现状和发展[J].中小企业管理与科技，2011（9）：25-26.

第4篇：雷电风险评估范文

[关键词]风力发电 雷电灾害 风险评估

中图分类号：P429 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0348-01

21世纪的今天，伴随着我国新能源的不断发展，当前的风能作为可再生洁净能源，其风力发电逐渐成为我国开发性的电力资源，对国民经济发展有着一定的积极作用。长期以来，对于如何做好我国风力发电场雷电灾害的风险评估工作始终是风力发电行业领域研究的热点之一。因此本文结合湖南江华对风力发电厂雷击灾害风险评估进行研究有一定的经济价值和现实意义。

一、 湖南江华风力发电场雷电灾害的特点

雷电发生的过程中，往往借助于风力发电机组的组件向地面传送，这种风力发电机主要处于一种疾风区，往往对一些沿海较为空旷的地区进行选址，并保证高度明显大于周围的地形和建筑物，在对风力发电机及运行安装的过程中，往往对安装地点的土壤电阻率有着相对极端的要求。就湖南江华风力发电场雷电灾害而言，往往有着一定的特点，如下所示：

（一）环境

江华风力发电厂的位于湖南省永州市江华瑶族自治县大路铺镇，南邻207国道，其风力发电的特点主要是在旷野中安置，很容易受到雷电的侵袭，有着较低的额电气绝缘，环境相对来说比较的恶劣。

（二）严重性

风力发电机组作为风电场的一种贵重设备，有着较高的工程工资，在受到雷电侵袭的过程中，更应该做好及时的修复，同时也要对受损部件进行合理的安装和拆装。多为转轮叶片受到雷电的侵袭，修补的过程中是对整个叶片进行修补。

因此湖南江华风力发电场雷电灾害不仅仅造成了通信元件的烧毁，同时也造成了电气设备的损坏，对于风机安全经济的运行有着严重的威胁作用。

二、 湖南江华风力发电场雷电频率和雷击的位置

在对雷击进行有效保护的过程中，就要做好对累计频率以及雷击位置的正确预测，并做好雷击的针对性保护。

（一）该项目所处区域的雷暴规律进行定位系统分析

地闪密度――每平方公里年平均落雷次数，是表征雷云对地放电的频繁程度的量，是估算建筑物年预计雷击次数时重要的参数。用Ng表示，单位为：次/km2・a。

通过对闪电定位资料进行数据分析，得到江华风电场所处区域5年内（2007～2011）年平均地闪密度约为：1.4次/km2・a。

（二）对项目所处区域雷暴活动进行分析

雷暴日是指某一个区域一年内所有发生雷电的天数，用Td表示，一天内只要听到或看到一次或一次以上的雷声就算是一个雷暴日。

据江华瑶族自治县气象局1990～2011年雷暴日观测资料：该区域年平均雷暴日有54天，最多84天，最少36天。夏季平均9.4天，8月份平均最多为11.9天， 12月、1月平均最少为0.2天，雷暴活动集中在3、4、5、6、7、8月份。

由月平均雷暴日月平均雷暴日最高达到了10.1天，雷电主要发生在3-8月份，月平均雷电日数超过5天，其中6～8月份为雷电高发期，月平均雷电日数达到9.0天以上，11、12、1份基本没有雷电发生。

三、 湖南江华风力发电场雷击灾害的风险评估

湖南江华风力发电场雷击灾害风险评估的过程中，就要做好累计频率的综合性评估，当前建筑物雷击风险主要是建筑物的高度以及地质的实际情况，风力发电场雷击灾害风险评估过程中，就要对当地的雷电活动相关信息加以收集，并将安全风险显著降低。

（一）风力发电机雷击频率的评估

风力发电机雷击频率在实际的评估过程中，就要针对雷击点的不同位置，做好对损害来源的合理分析，并做好对雷击建筑物、雷击建筑物周围的一些公共设施的综合分析。其次就要对损害类型进行总结，对采用的防护措施加以采取，进而将其在整体中延伸。风险评估的过程中，就要对致人死亡的风险、文化遗产损失的风险、经济损失的风险以及公共设施损失的风险进行总结。

对于建筑物的风险评估而言，就要对累计点的位置进行考虑，对于雷击建筑物的邻近区域而言，RM与雷电电磁脉冲防护引起的内部系统失效有关。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1型损失也要加以考虑。雷击入户线路邻近区域RZ与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效有关。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1型损失也要加以考虑。

（二）风险防护

人身伤亡损失风险 R1 = 1.74×10-7 ，小于风险容许值RT= 1.0×10-5，可采取安装LPS措施，同时内部区域采取更高级的防火措施。同时雷击造成人员伤亡损失的最大风险可容许值 RT=1×10-5。而在本项目中由雷击造成的人员伤亡损失风险R = 1.74×10-7

结语：

现如今，风力发电场雷击灾害风险评估过程中，就要结合风力发电场雷电灾害的特点，综合性的分析风力发电场雷电频率和雷击的位置，对风力发电场雷击灾害风险进行科学性的评估，进而保证风力发电场雷击灾害的风险降到最低，实现我国风力发电行业的蓬勃发展，推动我国国民经济的科学和谐进步。

参考文献：

[1] 胡艳梅，吴俊勇，高立志. 含间歇式电源电力系统风险评估的研究综述 [J].电气应用，2012，04：89-92.

[2] 李兆华，刘平英. 风电场雷击风险分析及防护措施研究――以云南某风电场为例[J].灾害学，2015，01：120-123+140.

[3] 李强.风力发电机雷电损害分析及风险评估方法研究 [D]. 南京信息工程大学，2012.

第5篇：雷电风险评估范文

关键词：雷电；灾害；风险评估；防护对策

Abstract: In our society today, the electronic equipment has been widely used, but as more people use electronic equipment there have been an increasing number of disasters and risks, so we use electronic devices at the same time more they should pay attention to the various protective measures to avoid adverse consequences. The following article Take highway control room, for example, through research and calculations, its lightning disaster risk assessment and countermeasures of protection in order to achieve the electronic highway control room equipment is highly resistant to lightning strike capabilities.

Keywords: lightning; disaster; risk assessment; protection measures

中图分类号：TU895 文献标识码：A

在我国的经济社会中，随着科学的不断进步，无论是银行、证券，还是交通、通信及工业自动化中都应用到了计算机通信系统，并且这种技术不仅提高了这些行业的工作效率，同时也为它们的工作自动化程度上升了一个层次。尤其是在高速公路的监控机房中，这种通信系统的基础是电子设备，由于在正常的工作中，这些电子设备所能承受的电压和电流都是有限的，所以用过一段时间后就会降低对外界因素干扰的抵抗力，并且这些电子设备还能完全处在与外界隔离的位置，又会受到有雷电的乘虚而入，这就进一步加强了电子设备的瘫痪，甚至造成计算机通信系统的数据丢失。所以，在高速公路监控机房中，雷电灾害显得越来越重要了。下面，本文就将对高速公路监控机房雷电灾害风险进行评估，并通过计算防雷电等级后，可以正当的分配资源，对其防护对策进行探讨，最后达到电子设备不能被雷电损坏或是雷电灾害风险最低的效果。

对高速公路监控机房雷电灾害风险评估因素进行分析

通过实际调查，我们总结出造成电子设备被损坏的因素有很多，例如，内部着火、爆炸、雷击和闪电所产生的电压或电流过大等原因。但在这些原因中，雷击和闪电是造成电子设备损坏的主要原因。而雷击所造成的电压过大主要是由建筑物附近的电位不断升高，或是建筑物内部中所产生的磁场耦合而引起的。

在实际的调查中，我们也总结出了评估雷电对电子设备损坏的因素，其中主要的因素有以下几点：

对放置设备系统的建筑物所进行的雷电灾害防护措施；

电子设备的种类和具体的摆放问题；

建筑物的进、出口的电线以及整个数据和通信传输的线路布局问题；

对于整个建筑物和电子系统以及整个系统线路的内部所进行的防雷措施问题。

综上所述，我们在对高速公路监控机房雷电灾害风险进行评估和计算时要以上述的因素为基础，这样并能根据相应的损坏情况做出合理的防护工作。

对高速公路监控机房雷电灾害风险评估步骤进行分析

围绕着雷电对电子设备所产生危害的因素，研究人员对电子设备和周围的环境进行了实地考察，并根据高速公路监控机房中雷电灾害防护情况进行了评估和分析。

防雷环境

对于防雷环境，主要包括当地的地理位置、地质状况、气象以及土壤等条件，并最终确定该地区的雷电活动规律，以及它们之间分布情况和影响。比如，在某地区内，周围多少米处有山丘，有多高的建筑物，当地土壤的电阻值是多少，或当地平均的暴雷日，这些都是防雷环境所必须要评估和分析的。

监控机房周围建筑的雷电防护设施和所处环境

在该项的调查中，主要包括避雷针、避雷网或是避雷带的规格和设置情况；这些设备的数量以及之间的距离；它们的接地电阻值和接地情况。例如，在一座办公楼中，该楼的长大约是72米，宽是44.1米，那么在该办公楼中就要设置高为0.15米的避雷带，并且还要每隔12米设一根避雷针，这样就能通过建筑物做好防雷工作了。

电子设备系统的线路布局情况

由于电子设备系统是利用通信和供电线路向外界取得信息的，同时这条路径也是雷电入侵的主选路径。所以，只有详细地布局线路，才能使得雷电的入侵机率降低。例如，在高速公路监控机房中，采用TN—S的供电方式的线路布局。

避雷设备的安装情况

在整个高速公路监控机房中，要对是否安装避雷设备进行了解。比如，在高压和低压侧都是否要安装避雷器，要安装高压避雷器还是电源避雷器，要安装几级的避雷器，并且对于信号避雷器是否也要安装在线路的源头，以及整个避雷器接地的电阻值不能超过多少，这些都是整个雷电灾害风险评估分析中的重点。

社会影响和经济效益

经过实际调查分析可知，如果高速公路监控机房的电子设备系统被雷击后，会对社会产生严重的影响，并且还会影响到其他方面，所造成经济损失也是无法想象的。

因此，对于高速公路监控机房进行正确雷电灾害风险评估，是经济社会中一项极为重要的工程，只有采取正确的防护措施才能使得电子设备系统不受到雷电的损害。

对高速公路监控机房雷电灾害风险的防护对策进行分析

通过上述可知，雷电对电子设备所造成的损害非常大，在做好直接防雷电的同时，还要做好充分的屏蔽防护工作。

对建筑物的防雷电设施进行加强

对于建筑物内部的钢筋，可以用成防雷引下线，这样就能使雷电直接释放到大地内；与此同时，还要在建筑物接地的情况下，增加人工地网，让建筑物和大地之间能进行等电位的连接。

在监控机房内建立金属屏蔽防护系统

在现有的高速公路建筑物中，尤其是钢筋混凝土建筑物，虽然是一个大空间的屏蔽体，但仍然存在着一些不足之处，对雷电的防护力较差，有时还能通过钢筋形成电流侵入电子设备系统，对电子设备造成危害。所以，为了避免这些危害的产生，就要在监控机房内建立一个金属屏蔽防护系统，保证电子设备系统不再受外界因素的干扰，以便进行正常的运行工作。

降低雷电灾害风险

在建筑物之间安装避雷器时，要确定好该避雷器的有效率，进而保证高速公路监控机房内的电子设备不会受到雷电的侵害。例如，在某个监控机房

内，其允许损害值 为，而经过计算可得出间接雷击所引起的损害值

为7.472× ，所以有效率E为1－ = 0.987，所以，在本监控机房内，安装有效率大于0.987的A级避雷器就可以得到良好的防雷措施了。

总结：在当今的经济社会，虽然雷电对高速公路监控机房的损害是惨重的，但只要我们先做好相应的雷电灾害风险评估，为防雷工程提供一个有效的依据，并合理地制定防雷策略并加以执行，就可以让雷电灾害风险降到最低，最后取得一个满意的结果。

参考文献：

[1]程琳，裴晓芳，沈刚，周俊弛，钱美﹒江苏高速公路收费站一次雷击事故分析[J]﹒气象科学﹒2011（S1）；

[2]罗永祥，陈余兰，谭清波，刘朝英﹒独山县农业银行业务系统雷击灾害风险评估[J]﹒广西气象﹒2006（S3）；

[3]吴海，潘家利﹒建筑物雷击风险评估的风险分量及其影响因素[J]﹒气象研究与应用﹒2010（02）；

第6篇：雷电风险评估范文

关键词：风险评估 防雷 乡村学校 建设项目

1.项目环境概况

本文以台州市椒江区一乡村学校新建项目（施工前）为案例，经现场勘测情况新建学校项目位于椒江区前所街道前所村，东经121°26ˊ46"；北纬28°42ˊ14"。建设项目的东侧紧靠地势较高植被茂盛的山坡，山坡的迎风面水汽充沛湿度大、是雷雨天气地域选择的有利区域。

2.采集项目地块雷电地闪密度分布状况

根据浙江省雷电监测定位系统台州终端2007年1月1日至2012年12月31日的闪电数据分析得出：以椒江区前所中心校新建项目地为中心5公里范围内地闪共有677次，其中正闪22次，负闪655次，最大正负地闪强度分别为，184.0kA和-260.5kA。平均地闪强度为27.63kA，平均地闪密度为4.14次/（km2·年）。

3.对建设项目施工设计图进行雷电评估

3.1 防雷设计

该学校项目的总建筑面积为6852.7m2、新建建筑物有综合行政楼、教学楼高度为24.10 m。建设项目属于二类防雷建筑，内部雷电防护系统按D级设置。（1）屋顶采用暗敷接闪网格及天面周围明敷接闪带混合组成接闪器，建筑物接闪网网格尺寸≤12m×8m。（2）利用结构柱内的主筋2根以上≥Ф16mm钢筋作为防雷引下线。（3）桩基、承台、地梁为接地装置，均采用桩主筋及基础地梁主筋沿地网焊接，闭合接地装置均利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋，防雷引下线、防雷接地、电气设备的保护接地及建筑物四周环形焊接弱电接地合用，防雷接地电阻值不大于1欧姆。

3.2 综合布线

电力线路、通信线路穿金属管线埋地敷设进入建设项目的变电房至引出到建筑物各楼层设备终端。

3.3 等电位连接

所有金属管线进出各建筑物界面处与MEB作等电位连接。

3.4 选择学校建设项目的雷电风险特性因子

查阅施工设计图，按雷电风险评估技术规范涉及到的因子：建筑物特性因子、建筑物外部3m内区域特性因子、建筑物内部电源及入户电力线路的特性因子、建筑物内部通信系统及入户线路的特性因子。

3.5 量化计算各分量风险、总风险结果

根据《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2-2008中的给定公式，计算该学校建设项目各风险分量风险（见表1）、总风险（见表2）。

4.评估结论

根据《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2-2008规定的风险容许典型值（RT）如表3所示：

4.1 人身伤亡损失分量风险、经济损失分量风险原因分析

（1）经计算虽然人身伤亡总风险R1=1.14×10-6

（2）经与风险容许典型值（RT）比较分析，经济损失风险R4=1.24×10-3>RT（1×10-5）超出了容许风险的典型值RT，经济损失分量风险主要来源是分量RM值所占总风险的91%，原因是存在雷击建筑物附近引起内部系统故障风险。

4.2 防护措施建议

根据以上原因为了降低总风险采取防护措施如下：

（1）对建设项目服务设施的入户端做良好的等电位连接，避免同一防雷区内部的金属和系统之间发生雷电反击，以降低雷击造成的人身伤亡物理损害的总风险。

（2）各级电涌保护器的设置应满足所保护设备的匹配要求，应充分考虑持续运行电压UC、标称放电电流In、电压保护水平UP等技术参数，设置一组接地性能良好的接地装置。所有电子、电气设备须处在直击雷保护范围之内，在LPZOB区域的各类线缆穿金属管屏蔽并接地，把沿金属管线传播的过电压泄放入地。在LPZ1区域的电子、电气设备输入端或输出端设置相匹配的电涌保护器。对弱电系统进行综合性防护，内部布线时采用屏蔽线缆，当采用非屏蔽线缆时应避免构成环路或穿金属管敷设，减小高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击。建筑物内有多种接地时，应采用共用接地方式，消除地-地之间的电位差对信息系统的干扰。低压线路采用铠装线缆或穿金属管埋地敷设，入户端将线缆的金属外皮、穿线金属管与防雷地做等电位连接，在电源线路引入的总配电柜的低压输出端处设置电涌保护器。信息系统中的地下电缆应采用屏蔽电缆，如采用光缆也应采取有效的防护措施。线路中设置的电涌保护器，应根据所保护的对象，选择合适的电涌保护器，其主要技术参数应满足《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012要求，匹配的SPD保护才能有效减小内部系统故障的概率。屏蔽技术是减少电磁干扰的基本措施，电力和通信线缆应采用合适的路径敷设线路和线路屏蔽，衰减施加在设备上的电磁干扰和过电压。以降低雷击造成的经济损失物理总风险。

4.3采取防护措施后的经济损失分量风险、总风险分量风险： Rb=2.62-9， Rc=3.28-6， Rm=1.89-7， Rv=5.06-7， Rw=1.45-5， Rz=6.14-5

总风险：R4= Rb+ Rc+ Rm+ Rv+ Rw+ Rz

R4=2.62-9+3.28-6+1.89-7+5.06-7+1.45-5+6.14-5=7.99-5

经济损失总风险R4=7.99×10-5

5.结语

雷击风险评估是个综合、复杂的工程，以大量繁杂的数据为基础。规定了建筑物允许落闪频率和可接受的最大危险度，超出相关规范规定值的雷击损坏是存在的。提高防雷工作的重要性、迫切性、复杂性，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，人类必须从新高度来认识和研究现代防雷技术，提高人类对雷灾防御的综合能力。

参考文献：

[1]《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2-2008/IEC62305-2：20

06.

[2]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.

[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012.

第7篇：雷电风险评估范文

关键词：风险评估；雷击；防雷装置

中图分类号：TU982 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-12-0138-1

0 引言

随着我国社会经济的高速发展，各类建（构）筑物和智能大厦的大量增加，以及计算机网络技术在各行各业的普遍应用，雷电造成的灾害也呈逐年上升的趋势。就建筑物来说，如果遭受雷击可能导致：建筑物及其存放物的损害，相关电气、电子系统的失效，建筑物内部或其附近生物的损害，还有难以估计的间接损害。为了减少雷击造成的损失，可能需要采取防雷措施，而是否需要采取防雷措施或采取何种程度的防雷措施应当通过风险评估来确定。因此，我们可以通过雷击风险的评估来确定易受雷电侵袭的高风险区，从防灾减灾的角度来确定最合理的防雷措施。本文就是以这个为目的，对宁武县潞宁集团孟家窑煤矿做了一个风险评估。

1 潞宁集团孟家窑煤矿火工品库的基本情况

潞宁集团孟家窑煤矿所属仓库为地上仓库，库内存放大量炸药，防火等级属于甲类防火，防雷等级应定为一类。近年来，其安装的安防设备频遭雷击受损，为找出原因，针对性的采取措施，做到安全可靠、技术先进，最大限度防止或减少雷击安防设备造成的损失，对其进行雷击风险评估。评估工作依据火工品库提供的相关设计图纸、雷击灾情，结合宁武县防雷检测中心现场勘察资料、检测记录，并严格按照相关防雷标准规范，为该库区的防雷整改提供科学依据。

1.1 火工品库地质特征和气象环境特征

地质特征：火工品库库区，地质系分为灰黄、灰褐及黄褐色粉砂质粘土和少量黑灰色粘土及砂质粘土，夹薄层粉砂，地表土壤均为砂砾型石土混杂的结构，埋设接地装置处平均土壤电阻率150Ω·m；气象环境特征：库区位于芦芽山脉，属温带大陆性气候，呈现冬冷夏热、日照充足、蒸发量大于降水量气候特征。春冬季受冷空气影响，夏季受副高压的作用，夏秋两季雷雨天气较多。夏季雷暴天气频发，雷电强度大。

1.2 库区现有防雷装置现状

仓库现状：以库房围墙为界，面积1180m2。所有库房均为第一类防雷建筑物，现核准在用并安装安防设备的有3类；防直击雷措施：全部库房在天面沿墙体四周安装了避雷带，引下线采用-50×5扁钢沿库房引至库两侧接地。设计的接地电阻值≤4Ω；防雷电感应措施：有防雷电感应接地，其库门、窗、库内金属物共用防雷电感应接地。

2 雷击风险评估的意义

雷电风险评估是设计雷电防护装置的依据。评估的主要目的就是能够对防雷措施的有效性进行迅速合理的判别，可以迅速评估建筑物的雷击风险度，并迅速找出最有效、最经济的防雷保护措施。在对建筑物进行风险评估时需要考虑到建筑物的特性，一般包括：建筑物本身；建筑物内的装置；建筑物的内存物；建筑物内或建筑物外面距离建筑物3米以内区域中的人员；建筑物遭受损害后对环境的影响。

3 评估过程中的参数选择

对201，202号库（两库相同）现场勘察情况：201号库的长、宽、高按平均设为长4m、宽3m、高3m；库区附近的土壤电阻率ρ=150Ω·m；该地区的雷暴日Td=37天；库房是由钢筋混凝土构筑；库房内存放的物品为炸药，属于易爆性材料，防火措施有火警探测系统、消防系统；库房外部地面类型为沙砾；入户的电源线埋地进入，L

4 201号库雷击风险评估计算

根据勘测情况，对201号库进行雷击损害风险评估。由于该库区内存物为炸药，且多次遭受雷击，不做好防雷非常危险，故不考虑所采取的保护措施的成本效率。

5 存在的问题

在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上，根据防雷装置安全性能检测的结果和现场勘察评估结果，库区现有防雷装置存在雷击隐患。须对现有防雷装置和安防设备采取相应措施，以减少雷击造成的损失，最大限度保证库区的安全。

库区内变配电房、变压器、部分普通库房和中心库房接地电阻值超标，应对这些不符合要求的接地进行改造；库区防雷系统的信号线存在着不包括人身及社会价值损失的雷击隐患；中控室的光缆加强芯在设备处未做接地处理；架空电源线入库终端杆处安装的SPD通流量小，需加大；进入库房的电源线、信号线（光缆除处），不是屏蔽电缆；穿金属管的电源及信号线缆埋地引入库房长度未达到设计要求；库区的变配电室低压侧无过电压防护措施。

上述表明，库区在设计低压配电系统防雷保护时，一定要在变压器低压侧装设I级分类试验的开关型电涌保护器。在各库房总配电箱处安装一、二级合一的电涌保护器。并对提出的问题进行相应整改。

6 结束语

针对宁武县潞宁集团孟家窑火工品库遭受雷击灾害的现状，对其进行雷击风险评估是一项意义重大但又比较繁琐的项目，本文按照新规范GB/T21714.2-2008对建筑物雷击风险评估，根据具体情况分析出评估过程中所要考虑的风险分量，并计算出了风险分量来与风险允许值进行比较，由于风险值不在许可的范围内，就对库房的防雷做了改善，然后重新计算和比较，最终得出了经济适用的防雷措施。

参考文献

[1] GB50057-94 建筑物防雷设计规范（2000版）[S].

第8篇：雷电风险评估范文

关键词：图书馆 雷电 风险评估 风险控制

中图分类号：P446 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）06-0035-02

一、引言

据统计，全世界每年约有10亿次雷暴发生，每秒钟的地闪就有30-100次，平均每天发生闪电800×104次。庆元图书馆位于浙江省庆元县城区路。图书馆后侧有居民楼，并侧为该县主干道。平时人流量大，雷击图书馆或雷击图书馆附近都晚造成人员伤害。图书馆内馆藏40余万册，常年宽带网的中外文刊2000余种。鉴于雷击可能引起建筑物损坏、人员伤亡、电气电子设备损坏等多种事故，为最大限度减少和避免该类事故的发生，必须通过合理完善的雷击风险评估找出雷击风险，进而采取完善的防雷措施，本文的研究重点定位为对人员密集的公共场所的评估。

二、雷电活动规律分析

1.庆元县气候概况

庆元县气候属亚热带季风区，温暖湿润，四季分明，年平均气温17.4℃，降水量1760毫米，无霜期245夭。总的特点是冬无严寒，夏无酷暑。就局部而言，东、北部气温较之西南部和中部低，无霜期短，昼夜温差大。全境山岭连绵，群峰起伏，地势自东北向西南倾斜。北、东部为洞宫山脉所踞，山间盆地相对高度海拔600～800米，全县主峰百山祖海拔1856.7米，为浙江省第二高峰。全县暴雨期出现在4～10月，并受台风影响时有暴雨。全年平均雷暴日数为55天，属于山区雷电多发区。

2.庆元县雷暴活动特征

2.1地闪空间分布

根据浙江省闪电定位显示监测系统资料以及国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010版得到庆元县图书馆所在地5KM范围4年（2010.1-2013.12）平均地闪密度约为：Ng=5.5次、KM・a，该值作为本评估报告所采用的地闪密度。

2.2 雷电流强度

据统计显示庆元县的负地闪数远远多于正地闪数，占总数闪的94.59%，正地闪占了5.41%。正地闪的平均强度为46.14KA，7月份强度最大，为53.6KA，其次是2月份为51.5KA。发生负地闪最多的是8月。占总负地闪数的34.53%，而次多的6月份为20.59%。负地闪年平均强度为-14.48KA，其绝对值小于正地闪值。月平均负地次强度绝对值最大出现在11月，为-18.8KA。

3.图书馆的其它相关参数

庆元县图书馆区域土壤湿润，土质良好，土壤电阻率现场勘测值为33.3（Ω・m），取季节系数为1.2，则土壤电阻率ρ=1.233.3=40（Ω・m）。图书馆占地面积10000多平方米，整幢图书馆成最高层楼高31.8米，成阶梯型层高分布，分别为27.3米、22.8米、10.1米。图书馆周围无HV/LV变压设备，各种电源线及信号线均通过穿管埋地引入引出。

这个组合结果表明建筑物的风险主要是由于雷击建筑物的附近引起的。

三、图书馆防雷设计指导防雷

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010版），确定庆元图书馆为第二类防雷建筑物，应按第二类防雷建筑物要求采取防直击雷、防感应雷和防雷电波侵入等措施。

1）在屋顶易受雷击的部位装备设避雷带，利用结构柱内主筋作引下线，利用建筑物基础作统一的接地装置，要求接地电阻不大于1欧姆。

2）建筑物防雷类别按第二类防雷建筑采取防直击雷、防雷电波侵入措施。

3）图书馆及其机房、消防附属用户低压电源线路和信号线路均设置符合GB/T21714.4-2008的II级防护等级要求的保护。

经过对庆元县图书馆物理损失风险分量、生命风险分量和电子信息系统风险分量进行初步评估，确定了图书馆需防雷保护措施。

1.直击雷防护设计

根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010版），确定庆元图书馆为第二类防雷建筑物。

1.1接闪器的设计

在屋面设置由避雷短针、避雷带和避雷网格组合混合型接次器。避雷网可由屋面结构主筋组成，在整个屋面形成暗敷避雷网格。第二类防雷建筑避雷网格尺寸不大于10m×10m或12m×8m。为保持美观，避免生锈更换，避雷短针和避雷带及避雷带支撑架建议均采用不锈钢或热镀锌等耐腐材质。统一使用的材料规格为：避雷短针为φ12mm，避雷带为φ10m，支撑架截面积不小于48mm2，带高应不低于150mm，避雷带距建筑物外边沿女儿墙外边沿的水平距离不大于100mm。突出屋面的金属物体不少于两处与避雷带、网连接，放散管、排风馆应处于接闪器的保护范围。

1.2 引下线的设计

根据建筑物外部为钢筋混凝土构架或结构柱特性，利用柱内直径≥φ12mm对角四条主钢筋，或直径≥φ16mm 对角两条主钢筋或钢柱作为引下线，引下线钢筋应通长焊接，且应沿建筑物四周均匀对称布置，第二类防雷建筑引下线间距应不大于18m，第三类防雷建筑引下线间距应不大于25m，建筑主要阳角位应设引下线。

1.3接地装置的设计

应充分利用桩、承台、地梁内的钢筋作为自然接地体。对桩基，每桩利用结构主筋中对角两根主筋作为垂直接地体，各防雷引下线处的桩基均应被利用作为垂直接地体。利用承台、底梁的不少于两根主筋纵横焊接连通形成水平接地网，接地网网格平均尺寸不大于20m×20m或24m×16m。当基础地梁内无钢筋可利用时，应利用40m×40m镀锌扁钢在基础内敷设成接地网。水平接地体与垂直接地体应可靠焊接。在接地装置主要阳角处应靠近引下线设置接地电阻测试端子，距地高度不宜低于300mm，规格为-40mm×4mm热镀锌扁钢或50mm×50mm×50mm钢板，并设明显标志。

2.防雷电波侵入设计

2.1电力电缆、信号电缆防雷电波侵入

所有埋地入户的电力电缆、信号电缆所穿金属管道、电缆金属外皮，应在入户处进行接地。

2.2 入户公共设施防雷电波侵入

所有入户的公共设施金属管道，如金属给排水管、消防管道等应在入户处作总等电位连接并接至接地装置。

2.3等电位连接接地设计

2.3.1 总等电位连接接地设计

建筑各路电源入户处设总等电位接地端子，总等电位连接应将以下金属构件连接：进线配电箱的PE（PEN）母排、公共设施的金属管道、建筑物金属结构、电源进线SPD接地线及信号进线SPD接地线。

2.3.2局部等电位接地设计

将处于控制室或机房的同一系统的所有外露导电物建立一等电位连接网络，可采用S型等电位连接网络，并通过接地基准点ERP组合到共用接地系统中去形成SS型等电位连接。

2.4自动控制系统防雷击电磁脉冲设计

图书馆的自动控制系统主要由计算机网络系统、通信系统及显示组成。

2.4.1 电源线路防雷与接地要求

1）信息系统的配电线路设SPD保护，要求在总配电柜、分配电箱及为设备直接供电的配电盘内均设置SPD，逐级泻放雷电流。

2）应根据配电系统设备的耐压等级（Uw）选择SPD的电压保护水平（Up），一般情况下， Up≤80%Uw对于1类特殊需要保护的电子信息设备的耐冲击电压应低于500V（有些精密设备耐冲电压水平甚至低于60V）。

2.4.2 信号线路的防雷与接地要求

1）进、出建筑物的信号线缆，应选用有金属屏蔽层的电缆，或非屏蔽电缆穿金属管埋地敷设，在直击雷电防护区（LPZOA）或直击雷防护区（LPZOB）与第一防护区（LPZ1）交界处，电缆金属屏蔽层或金属管应做等电位连接并接地。

2）电子信息系统设备机房的信号线缆内芯线相应端口，应安装适配的信号线路浪涌保护器。

3）浪涌保护器的接地端及信号线路电缆内芯末使用的空线对应在控制端（或两侧设备端）做接地处理。

2.5 屏蔽及合理布线

屏蔽措施主要有：一、建筑物和机房的屏蔽；二、合理化布线；三、线路的屏蔽。对于建筑物和机房的屏蔽，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起，并与防雷装置相连，如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架；对于合理化布线，布置电子信息系统信号线缆的路由走向时，应尽量减少由线缆自身形成的感应环路面积，信号线缆与其它设施、管线的距离应符合GB50343-2004第5.3.3条的要求；对于线路的屏蔽，需要保护的信号线缆，宜采用屏蔽电缆或穿金属管敷设，屏蔽层或金属管两端应接地，并在通过雷电防护区交界处做等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。

2.6 接地

对于电子信息系统的接地，经历了独立接地、联合接地和共用接地三个阶段。独立地网虽然在一定程度上抑制了干扰，但于设备的安全并不可靠，因为雷击时防雷地、交流工作地、安全保护地、信号工作地（逻辑地）、屏蔽接地等各接地体之间也会产生很高的电压差，造成地电位的“反击”，从而损坏设备，甚至威胁人身安全。现行国家规范入国际规范中均提倡共用接地系统，即（构）建筑物防直击雷接地、交流工作地、保护地（PE线）、计算机机房设备接地（信号地、保护地、防静电接地、屏蔽接地）等应共用一个接地体，以避免雷击时同一个设备的不同接地之间出现电位差，以保障设备及人身安全。对于本项目，应利用防雷接地装置作为的自动控制系统的共用接地装置，系统的交流工作地、直流工作地、保护接地、防静电接地均应与防雷接地共用，接地电阻不大于1Ω。

2.7 静电防护

机房内采用的活动地板可由钢、铝或其它阻燃材料制成，活动地板表面应是导静电的，严禁金属部分。容易产生静电的活动地板、饰面金属塑板墙均采用导线布成泄漏网，并用干线引至防静电接地端子。玻璃隔墙的金属框架同样用静电泄漏支线连接，并且每一连续金属框架的静电泄漏支线连接点不少于两处。单元活动地板的系统电阻应符合现行国家标准《计算机机房活动地板技术条件》的规定。

四、雷击风险评估

1.雷电时空分布特征

根据1980至2010年30年间地面站雷暴观测资料，庆元县30年年均雷暴日为55天，属于雷电多发区。

图书馆所处区域闪电的高发期集中在4月―10月，达到全年闪电总数的81.3%，地闪日均活动规律上看，以08时和20时为日界，白天与夜间总地闪发生百分率分别为68.38%和31.62%。从各时次来看，16时总地闪电的百分率最大为9.52%。13―20时总地闪百分率累计为58.38%。从图书馆所在地5Km范围内出现过的最大雷击电流为168.4KA，100%雷电流在200KA以下。

庆元县图书馆所在地5Km范围4年（2010.1―2013.12）平均地闪密度为：Ng=5.5次/Km2・a 该值作为评估报告所采用的地闪密度。

2.雷击风险

雷击风险主要贡献来自于：雷击建筑物物理损害风险、雷击建筑物内部系统故障风险、雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险，而雷击建筑物内部系统故障风险、雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险占主要风险。要降低雷击风险必须采取合适的措施将雷击建筑物内部系统故障风险和雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险降低。根据GB 50057―2010版，庆元图书馆应按第二类防雷系统建筑要求采取防直击雷、防感应雷和防雷电波 侵入等措施降低雷击风险值。采取措施后雷击风险在允许的范围内。

第9篇：雷电风险评估范文

关键词：民用建筑；防雷系统；风险评估；设计

Abstract: The thunder and lightning disaster is “United Nations International Disaster ten years “published one of the most serious natural disasters. Safety effective lightning protection system design is to reduce the lightning disaster to people and damage to structures and effective countermeasures. This paper mainly discusses the civil solar lightning protection system design of several key steps, and some of the nodes are analyzed.

Key words: civil construction; lightning protection system; risk assessment; design

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

夏季雷电高发，雷击灾害时有发生，多发的是雷电直接击中人体、动物、建筑物等承载体，很容易造成恶性灾害事故。说起避雷防雷设施，人们首先联想到的就是高高地竖立在屋顶的避雷针。其实雷电防护分为外部防护和内部防护两大类。外部防雷具体的措施主要包括避雷针、避雷带、避雷网、引下线、接地装置、屏蔽、共用接地系统等。内部防雷具体的措施主要包括共用接地系统等电位连接、屏蔽（隔离）、合理布线、安装电涌保护器（SPD）等，可谓名目繁多。目前，民用建筑使用太阳能越来越普及，而雷击灾害的概率也越来越大，如何做好防雷系统的设计，直接关系着建筑物以及居民在雷电季节的安全。做为一个系统防范工程，做好建筑物太阳能的防雷系统设计非常重要。防雷设计应该在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等基础上，详细研究防雷装置的形式极其布置，严格按照国家标准进行，同时将防雷维护纳入日常管理。

一、建筑物太阳能防雷系统设计的风险评估

1．掌握地区雷电活动的规律

（1）雷暴日：在一天内只要测站听到雷声则为一个雷暴日，而不论雷暴次数和持续时间。雷暴日反映局部地区的雷电活动情况。（2）、地区雷暴日等级划分（年平均雷暴日Td) 少雷区：Td ≤20天；多雷区：20 ＜Td ≤ 40天； 高雷区：40＜Td ≤ 60天； 强雷区：＞60天； 我国西北地区一般在15天以下；长江以北大部分地区在15～40天；长江以南地区在40天以上；北纬23°以南地区超过80天。掌握本地区雷电活动的规律是进行雷电风险评估的基础内容，也是防雷系统设计考虑的基础因素。

2．掌握雷击与防雷建筑物周边环境的关系

雷击的程度与土壤的电阻率直接相关，一般河床、盐场附近土壤电阻率较小，一些地区的土壤电阻率还会发生突变，在一些建筑物密集区域，地下常会埋有各类金属管理线，还有一些地面设施有利于雷云与大地建立放电通道而易受雷击。建筑物结构材料所能积蓄电荷的多少影响接闪的频率，以及建筑物内金属设备多少都会影响防雷系统的设计[1]。这些雷击防护的参数和影响因素必须经过详细调查，做为防雷系统设计的风险评估数据。

3．做好雷击灾害的类型评估

雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的自然灾害之一。雷电流的高温热效应；雷电流的冲击波效应；“激波”产生冲击作用；次声波雷电流的电动力效应。雷电引起的静电感应、电磁感应以及雷电波侵入都会或多或少的引发对建筑物的损害。强大的电流、极高的电压、炽热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场和强烈的电磁辐射等物理效应。很容易造成火灾、伤亡、雷击建（构）筑物、雷击供电系统、雷击弱电电子设备等。防雷系统设计前必须详细评估本地区雷电灾害的类型以此做为防雷系统设计针对性方案制订的条件。

二、民用建筑物防雷系统设计分析

1．确定雷电保护区域(LPZ)

上图是雷电防护区域设计图，

LPZ0A：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；电磁场强度没有衰减。LPZ0B：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，电磁场强度没有衰减。 LPZ1：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0A和LPZ0B要小；电磁场强度可能衰减。SPD应该安装在LPZOA 和 LPZ1 之间的界面处，阻止或泄放雷电冲击电流通过线路进入。正常情况下，SPD对应用系统没有任何影响。它在线路中起开路作用和保持相与地之间的绝缘[2]。当电涌发生时，SPD将瞬间（纳秒级）降低其阻抗，同时传导电涌电流。当电涌发生后，SPD恢复高阻抗和起开路作用。LPZ2：本区内流经各导体的电流比LPZ1更小，电磁场强度会进一步衰减。SPD安装在LPZ1和LPZ2之间的界面处，用于泄放剩余电涌电流和限制过电压。LPZ3：与LPZ2相比，装有灵敏设备的区域由振荡效应产生的过电压、电磁场强度和操作过电压被减少。

2．太阳能防雷系统的告警设计

当侦测到10-25公里内有较强的雷云，且电场强度达到3 KV/M时，系统发出警示；电脑主页面显示警示；并在事件日志内进行记录保存；这时，自动升降避雷针处于待命状态。

当系统侦测到8-10公里内有较强的雷云，且电场强度达到7 KV/M时，给自动升降式提前预放电避雷针一个升起信号，避雷针升起。电脑主页面显示告警；并在事件日志内进行记录保存；户外报警器开始报警。当雷电预警系统侦测到，在监测范围内，无高电场（3 KV/M以上），或近电场，雷电预警系统，在设定的时间内（如10分钟）解除警报，给预放电避雷针发出一个下降的信号，预放电避雷针下降；电脑显示，警报解除；户外，报警器发出警报解除的信号。

雷电流大小的确定

表1雷电发生概率及其电流数据

全部雷电流I的50%流入雷电保护系统的接地装置。剩余的50%雷电流分配于引入建筑物的各种外来导电物、电力线、通信线。

4．太阳能防雷设计的接地系统

（1）直流侧防雷措施

电池支架应保证良好的接地，太阳能电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置，电池阵列汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。 （2）交流侧防雷措施每台逆变器的交流输出经交流防雷柜（内含防雷保护装置）接入电网，可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有良好的接地。

三、太阳能防雷系统设计注意事项

太阳能电池板四周铝合金框架与支架导通连接 ，所有支架均采用等电位连接接地。感应雷可沿直流输入线和交流输出线传入，要做好室内防雷。对直流输入线感应雷的保护，要在控制器输入端侧的正极对地 、负极对地、正极对负极间安装过电压保护器，进行一级防雷保护[3]；对交流输出线感应雷的保护则要在逆变器输出端即相线与地间、零线 与地间 、相线与零线间安装过电压保护器。

对所有引入机房的电缆线 应将电缆线金属外皮进行可靠接地处理 以削减雷电波侵入的幅值。室内接地线 光伏接地线采用等电位连接，同时将控制器、逆变器的外壳可靠接地。

安装接地体太阳能热水器金属构件较多，且安装位置普遍高于楼顶避雷针及避雷带的高度，如无有效的防雷措施，很容易成为雷击的首要目标。轻则热水器爆炸烧毁，重则直接电击伤人。如果自行对太阳能热水器进行防雷处理，应离热水器1米远处加装高出热水器顶部不少于0.8米的避雷针，避雷针应有良好接地，热水器的金属外壳不宜与避雷针相连；如无法加装避雷针，热电器得不到防雷保护，从减少雷击损失的角度考虑，应将热水器与屋顶原有避雷装置相连，建议在打雷时最好不要使用太阳能热水器，并拔掉电源插头。

参考文献：

[1] 梁宏文,苏志聪,温耀美等.防雷检测中出现的问题及解决方法[J].科学之友,2011,(15):41-42.

[2] 孟锦.污水处理厂的防雷设计方案[J].科技创新导报,2010,(27):56-57,59.