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[关键词]供电网;安全运行;防雷技术
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0197-01
配电网的防雷技术对本地区的电力的经济和社会效益产生很大的影响,防雷技术的高低,对配电线路的跳闸率的降低有重大的意义。针对配电线路的防雷技术的探讨和研究,要进一步加强对配电网的防雷技术标准的提高,根据实际情况,减少雷击故障,加强对雷击故障的排查和检修。
1 配电线路防雷的意义
对于配电网的防雷措施当中,过去一般都把防雷的重点放到开关和变台方面,对于配电线路没有给予充分的准备和重视。配电线路的防雷主要包括三个方面的内容,一是雷电会直接伤害到配电线路本身,并且因为雷电具有高温、穿透性较高,以及有着较强的高辐射压等,因此就容易对配电线路和配套设施产生破坏。配电网络在雷电的作用下会瞬时增加电压,这样在升压的过程中,就很容易击穿配电系统的变电设备和容电设备,从而对整个配电线路的正常使用产生很大的影响。并且,瞬间增加的电压会损毁用电设备,从而带来经济方面的损失。另外,严重影响到了施工人员的生命财产安全。
2 雷电给配电线路带来的危害
目前,在我国的广大不发达的地区,包括郊区和城区,依然将无备用的放射式、干线式以及树枝式的方式应用在电网的接线中,这种接线方式虽然具有很多的优点,比如操作十分的简单,不需要花费很多的资金,运行起来也比较方便等等,但是一系列优点的背后必然会存在着缺陷,那就是在供电可靠性方面还存在着很大的问题。特别是农村电网中的35 kV输电线路和10 kV的配电线路,它在线路方面有着十分广泛的分布,并且绝缘等级方面也存在着问题,如果出现了雷雨天气,那么在雷电的作用下,就很容易出现事故,比如大面积的停电等,这样就会在很大程度上影响到工农业正常的生产,同时在一定程度上影响到日常生活。
3 10 kV配电线路防雷的基本手段
①避雷针引雷防雷手段。根据以往的实践经验,如果将线路避雷器或者避雷针安装在输电线路上,那么就可以起到很好的防雷效果;配电线路也可以采用这种方法,并且如果在配电线路上安装避雷器,还可以对架空绝缘线路起到一个保护的作用。但是这种方法存在着弊端,比如避雷器容易老化,会产生比较多的故障等,这是因为避雷器在工频电压下往往需要工作十分长的时间,并且偶尔还会出现雷击等现象,这样频繁的发生事故,必然会影响到配电的稳定性。因此,就可以将氧化锌避雷器安装在配电线路中,这种避雷器不需要进行维护,并且在安装的时候应该进行选择,重点那些容易被击中的配电线路段。此外,为了全面的对配电线路进行保护,还需要安装一些相应的配电设备。
②接地法防雷。在配电线路中,在对接地电阻进行降低的时候,往往可以采用两种方法,采用水平接地体法;在降阻中经常采用的方法就是水平接地体法,但是经过长时间的实践研究以及调研结果发现,水平接地体并不能有效的达成目标,甚至存在着很大的差距;在此基础上,因为它需要水平接地,那么就很容易受到腐蚀和损毁,这样就会大大的降低它的使用年限。采用降阻剂降阻:这种方式指的是将一些高效膨润土降阻防腐剂添加在水平接地体的周围,这样就可以将降阻效果充分的施加在降低塔杆上,并且具有稳定的性能和较好的防腐性等优点。高效膨润土降阻防腐剂因为存在着较低的电阻率,那么如果遇到了水就会发生膨胀作用,从而增大体积,那么这些特点就可以被合理的利用起来,将高效膨润土降阻防腐剂添加在接地体的周围,这样就可以扩大接地体的有效的面积,然后在吸水膨胀的作用下,就可以在很大程度上对接地体与周围土壤的接触电阻起到消除的作用。
③增加配网线路绝缘线。在局部加强绝缘,可以有效的对线路工程造价起到降低的作用。可以采取这些方法,加厚绝缘导线的固定处,这样就可以保证放电在击穿导线时只能够从加强绝缘区的边沿处来进行,或者是将绝缘皮击穿之后才能够将导线击穿,这样就可以实现线路的击冲放电电压提高的目的。
4 10 kV架空绝缘导线雷击断线防护措施
①架空地线的安装。架空地线可以将很大幅值的雷电压转化成为电流,这样杆塔接地电阻就可以将这些电流给有效的派出去,这样就可以起到对雷电过电压进行大幅度降低的作用,从而保护导线。如果是110 kV及以上的电压等级送电线路,并且具有较高的绝缘水平,那么通常在防雷方面都是采用这样的方式。10 kV的配电网因为有着较低的绝缘水平,如果架空地线被雷击之后,就会出现反击闪络,从而可能产生绝缘导线被烧断等情况。根据相关部门的有效统计表明,直接雷只有很小的概率会击中配电线路,而感应过电压则是配电线路雷电过电压的主要故障原因。
②防弧金具的安装。防弧金具往往安装在距离绝缘子中心150~200 mm之间的范围内,这样就可以让雷电过电压在绝缘子钢脚和防弧金具之间定闪络,那么防弧金具上就会燃烧连续的工频短路电流电弧的弧根,这样导线就不会被燃烧。这种方式只需要十分简单的操作即可,并且不需要投入很多的资金,但是需要注意的是,虽然它可以防止雷电将导线击毁,但是雷电会将绝缘层破坏到,所以如果遭受到雷击,那么就需要对烧伤的防弧金具进行及时的更换。
③合成绝缘子的安装。合成绝缘子如果安装在架空地线中,那么就可以对线路的冲击耐压水平进行提高,保证闪络现象只会发生在雷电感应过电压比较高的情况下,合成绝缘子的有着较大的放电爬距,那么工频续流就不能够建弧,从而熄灭。但是合成绝缘子有着比较高的价格,如果发生了多次闪络,就会损伤到合成绝缘子。
④避雷器的安装。避雷器可以对感应过电压幅值进行有效的限制,在雷击闪络后可以对放电能量进行吸收,对工频续流起弧产生阻止的作用,从而对导线进行有效的保护。但是因为氧化锌避雷器的价格并不低廉,那么就需要仔细的研究,比如各组之间应该安装的距离等等,要保证最少的安装,但是却能够对全线起到保护的作用。
5 结语
随着时代的发展和社会经济的进步,人们的生活和工作中应用到电力的地方越来越广,电力的稳定和安全运行关系着人们的日常生活和工作,并且在很大程度上还关系到社会的稳定和国家经济的发展,因此就需要产生足够的重视。电网要想安全稳定运行,必须要做的就是防雷;根据实践研究证明,供电网中很容易出现事故的就是配电线路,因此就需要重视配电线路的防雷技术,本文主要分析了配电线路的防雷技术,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献:
雷电灾害是最严重的自然灾害之一,我国每年雷电灾害频发,对人民群众生命财产安全构成严重威胁。特别是今年以来,全国因雷击造成的人员伤亡和火灾明显多于常年。为进一步做好防雷减灾工作,预防和减少雷击事件发生,保障人民群众生命财产安全,经国务院同意,现就有关事项通知如下:
一、高度重视防雷减灾工作
各地区、各有关部门要站在全面落实科学发展观、对人民群众生命财产安全极端负责的高度,充分认识防雷减灾工作重要性和当前雷电灾害多发的严峻形势,消除麻痹思想和侥幸心理,切实增强责任感和使命感。要认真贯彻落实“预防为主、防治结合”的方针,按照防雷减灾工作的有关法律法规要求,进一步加强领导,严格落实防雷减灾责任制,做到任务逐级分解,责任层层落实,努力减少雷电灾害和损失。要健全雷击事故责任追究制度,因防护措施不到位或灾害应急处置不得力造成重大事故的,要依法追究有关人员的责任。
二、切实做好雷电天气预测预报工作
各级气象部门要加快雷电监测预警业务体系建设,积极开展雷电天气、雷击落区和危害等级、大气电场等雷电监测分析和预报警报业务,加强雷电监测、短时和临近预警预报以及雷击森林火灾预报。通过加强科学研究和技术开发,提高雷电天气的预报警报水平。要充分利用电视、电话、广播、互联网、手机短信息等手段,及时雷电灾害预警信息,为各级政府及有关部门做好防雷减灾工作提供支持,为广大人民群众增强防雷意识、采取避险措施提供帮助。
三、认真落实防雷安全措施
各地区、各有关部门、各单位要把加强防雷设备设施建设作为预防雷电灾害的重要基础。石油化工等易燃易爆场所、航空、广播电视、计算机信息系统和学校、宾馆等人口聚集场所以及其他易遭雷击的建筑物和设施必须按照相关专业防雷设计规范选用和安装防雷装置,特别是架空输电线等电力设施,微波站、卫星地面站等通信设施要严格落实防雷安全措施,确保电力供应和通信畅通。各地要针对雷击伤亡事件多发生在农村的特点,加快建设农村雷击灾害高发区域的避雷装置。全面落实雷击森林火灾防范措施,做好扑火的各项准备,努力减少森林损失。要认真执行防雷设备设施定期检测制度,防雷重点单位要主动申报防雷装置的定期安全检测,对产品质量不合格、安装不规范的,要及时整改。要严格防雷工程的设计审核和竣工验收。防雷工程设计必须认真执行国家有关技术规范,施工单位必须严格按照设计方案进行施工,并主动接受气象部门的监督,未经验收合格的,不得投入使用。
四、进一步加强防雷减灾管理
防雷减灾工作是一项系统工程,各有关部门要按照职责分工,加强协调配合,共同做好相关工作。气象部门要加强防雷减灾工作指导,依法履行雷电灾害防御工作的组织管理职责,做好防雷工程专业资质认定、防雷装置检测资质认定等工作。各有关部门要加强建设项目的防雷工程质量管理,严格规范防雷设施设计、施工、监理、验收等各个环节。工商和质量技术监督、林业、气象等部门要加强对各种防雷产品质量的管理和监督,加大对生产和流通环节的监管力度,积极开展林区雷击火灾防范技术与方法的研究。要经常组织开展防雷安全工作检查,及时发现安全隐患,并做好督促落实工作。
五、全力做好雷电灾害应急处置
雷电灾害突发性强,对电力、交通、通信、石化等行业影响重大,必须切实加强雷电灾害应急处置工作。各地区、各有关部门要结合实际,建立和完善相关应急预案,增强应急处置能力。遭受雷电灾害的有关单位和个人要及时向当地政府及气象部门报告灾情,并协助做好雷电灾害的调查、鉴定和上报工作,严禁隐瞒不报。雷电灾害发生后,有关地区和单位要及时启动应急预案,在最短时间内做到组织领导到位、技术指导到位、物资资金到位、救援人员到位,确保高效妥善处置灾情。
一、积极科学构建防雷减灾综合管理体系
我省属雷电灾害多发区,每年因灾造成的损失十分严重,雷电灾害对广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。各级政府务必高度重视防雷减灾工作,切实加强组织领导,健全防雷减灾工作责任制,深入开展防雷减灾综合治理,逐步形成“政府统一领导,管理部门牵头,有关部门配合,社会共同参与”的防雷减灾综合管理体系。气象部门要依法履行防雷减灾工作的组织管理职责;安全生产监管部门要加强对有关行业和企业落实防雷安全工作责任的督促检查;建设、规划、消防、通信、电力等部门要各司其职,协同做好建设项目的防雷工程质量管理;工商、质监、气象、林业等部门要加强对各种防雷产品生产、流通和质量的监管,确保防雷减灾工作落到实处。要健全雷电灾害事故责任追究制度,因防护措施不到位或灾害应急处置不力造成重大事故的,要依法追究有关人员的责任。
二、全面落实防雷安全制度
严格执行防雷安全制度,各类新建、改建、扩建工程的防雷装置应与主体工程同时设计、同时施工、同时验收和投入使用。防雷装置的设计审核和竣工验收由县级以上气象主管机构负责,对拟建的大型建设工程、重点工程、易燃易爆环境建设工程应进行雷击风险评估。第一、二、三类防雷建(构)筑物,学校、宾馆、医院、旅游景区等人口密集场所,以及广播、电视、计算机系统设施,必须严格按照国家技术标准和规范建设防雷装置;输电线、微波站、卫星地面站等电力和通信设施要全面落实防雷安全措施。要定期对防雷装置进行检测,对失效或性能不足以及质量不合格、安装不规范的,应及时更换或完善。在雷电灾害高发期间,要认真组织防雷安全检查,做到消除隐患,不留死角。建立和完善雷电灾害应急预案,组织开展应急演练,切实提高雷电应急处置能力。加强防雷行政执法工作,依法查处逃避防雷安全监管等违法行为,维护防雷减灾工作的正常秩序。
三、切实提高雷电预警预报和防御能力
各级气象部门要按照“科技防雷,依法减灾”的要求,积极实施科技创新战略,加强雷电发生和成灾机理的基础科学研究,加快**国家雷电野外试验基地建设,积极开展雷电防御、防雷装置检验和防雷标准的技术研究;构建雷电监测预警体系,组建全省闪电定位网,推进雷电天气、雷击落区和危害等级的预警预报工作;抓好林区雷击火灾预警预报防范技术研究,为林区防雷减灾工作提供技术支撑;及时雷电灾害预警信息,为各级政府和有关部门做好防雷减灾工作提供支持。
[关键词]雷电灾害;防雷工作
中图分类号:P427.32 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0330-01
雷电灾害早在上世纪末就被联合国列为“最严重的十种自然灾害”之一,也被称之为“电子信息时代的一大公害”。据不完全统计,中国每年因雷电灾害造成的人员伤亡为上千人,财产损失超亿元。雷电灾害造成的城乡住宅、学校、工厂企业、电视网络信息系统损毁甚至人员伤亡等严重安全事件越来越频繁,经济损失及社会影响也越来越大。因此,应当加强对雷电的监测和雷电灾害综合防御措施,建立和规范城乡雷电灾害预警系统尤为重要和迫切。
一、防雷现状
防雷可分为两个板块,一块是城区防雷,一块是乡镇防雷。
城区防雷:由于近些年国家对建设项目防雷审批制度的完善,城区建筑物都已纳入了行政审批验收系统,所以,城区建筑物均已基本具备防雷功能。
乡镇防雷:乡镇建筑物的防雷现状则截然不同,它们好多都是几十年前居民自行建造或改建的无任何防雷措施的建筑物。雷灾隐患可想而知,从历年雷灾情况也能看出,雷灾发生的频率,人员伤亡的概率,乡镇都要远远大于城区的。
二、乡镇雷击严重的原因
由于农村老百姓的科学防御雷电意识淡薄,知识层次较低,部分人甚至未接受过文化教育,他们无法从科学的角度去理解雷电的形成及发生机理。大多数老百姓以封建迷信思想解释雷电现象。当雷电发生后,只是自认倒霉,不愿和人提起,也不去采取有效的防雷措施来避免再次遭受雷击。有的老百姓遇上雷雨时常将高大树木、独立茅棚、亭子、屋檐等当作避雨避雷的“安全场所”,其实这些地方极其危险,因雷击而身亡的事故时有发生。
老百姓的住宅频频遭受雷击,究其原因,是防雷设施的缺乏。存在的问题主要有以下几个方面:
(1)乡镇的居住环境而致:乡镇房屋建筑在规划建设上基本都是坐北朝南。而我国雷电高发期正是西南季风暴发时期,房屋建筑由于坐北朝南,正处于迎风向,是雷云运动的主方向。房屋很容易遭受雷击。
(2)在城市中各类建筑屋顶上安装防雷装置的比比皆是,避雷针、避雷带随处可见,意识强的在电源总入口处安装几级的防雷电波入侵的浪涌保护器。可是广大乡镇房屋多为自建,在建设时由于没有相应的防雷避雷知识,防雷设施常被忽略。乡镇企业和学校的建筑物防雷装置大部分都不完善,甚至根本就没有任何防雷装置,对防雷意识的淡薄。这就表现为乡镇防雷管理的缺失,从房屋建造前的选址与设计,到建造及竣工都没有相应的防雷管理措施。
(3)乡镇的电力线、广播线、通讯线等,很多是由较为空旷的农田里电杆架空支撑引入,雷暴在空旷的农田上闪击后会经这些架空电力线、电话线引入室内,造成室内家电设备损毁、人员财产的伤亡。
(4)现在乡镇里各种家电普及,有些居民为增加电视节目的接收效果,将电视接收天线架设在屋顶上方高于屋顶十余米的位置,不经意间就形成了一个接闪器。一旦有雷暴产生,雷电极易与金属接收天线接闪,再由天线引入室内,造成电视机及室内其他设施损毁及人员伤亡。
(5)由于乡镇地域广阔,在乡镇农村里高大的树木常见,都比楼房高,很容易遭受雷击,特别是房屋前后生长的树木遭受雷击时,雷电流很容易会通过大树的根基串入院内、室内,造成家禽与人员的伤亡或房屋的损坏。
(6)还有部分居民的楼顶安装了漂亮的避雷针,很多居民错误地理解了避雷针,认为只要买一个避雷针放在屋顶就可以避雷了,却不知道避雷针是引雷针,没有好的接地和引下线,根本就起不到防雷效果,反而增加了直击雷概率。 (7)随着乡镇经济收的提高,越来越多的人安装了太阳能热水器和金属水箱或类似小铁塔的建筑,这些金属装置一般均装在楼顶的平台上,没有进行防雷接地措施,对这个比较淡薄,安装好就投入使用,这样在打雷的时候很容易遭受雷击。
三、对乡镇防雷的几点建议
第一、加强防雷宣传力度。许多雷灾事故都是老百姓缺乏雷电防范意识而导致的,少数老百姓更是愚昧无知、谈雷色变,认为雷灾是天公报应。所以,要大力加强防雷宣传力度,让居民知道什么是雷电,为什么要防雷以及如何防雷。
第二,对新建建筑物应从设计开始就严格按照房屋的使用类别进行防雷类别设计,通过相关部门的审核合格后,才能施工。施工前,应到当地的气象防雷减灾机构了解和咨询防雷接地措施,找有相关防雷工程施工资质证的单位从事建设,并对当地的雷电的活动规律有一定的了解。在建设过程中利用建筑物的主体钢筋作为防雷装置的接闪、引下和接地系统,这样既确保了防雷安全,又节约开支。另外,屋顶的电视接收天线一定要在避雷针的保护范围之内,若用金属物作为支撑杆一定要良好接地。值得一提的是,电话线和电力输电线的避雷在城乡地区目前仍然是难点。因此,电力、电信部门在架设线路时应尽量做好防雷设计,有条件的居民可在电源线路和电话线路的入户端安装浪涌保护器;最保险的方法就是在打雷关闭所有电源,拔掉家电插头和电话线插头。
第三、对已建建筑物应增加防雷装置保护。对于乡镇毫无防雷措施的建筑物,应提出经济合理、行之有效的解决办法。考虑到这些建筑物年代已久,已经不可能安装常规的避雷带等直击雷防护措施。又考虑到城乡建筑物之间都比较紧密,每个村落都各自形成了一个较紧密的整体,所以,建议在每个村落合适的地点安装塔式避雷针作为直击雷防护措施,这样,既保证了有效防雷的可行性,又解决了控制防雷成本的居民的切实问题。
第四、田间劳作应注意防雷:从历年灾情中可见农民在田间劳作时受到雷击导致伤亡的事件屡见不鲜。田间劳作时大多置身于空旷野外,使人容易遭受到雷电的袭击;其次,农民在干农活时所用的锄头等金属用具,会进一步增加人体的高度,有的农民甚至赤脚在水田里劳作,这些都大大增加了被雷电击中的概率。农民在田间劳作时,若遇雷雨天气,切忌找大树避雨,空旷的地方撑伞,也不要进入孤立的棚屋、亭子等低矮建筑物,而是应该想方设法尽量降低高度,如双脚并拢下蹲并丢掉手中的农用具,或者尽快找到安全场所,不将自己暴露在雷电袭击的范围内。夏季是雷雨天气多发的季节,农民在户外进行活动或田间劳作时要密切关注天气变化,做好雷电防护工作。
关键词:恩平,雷电灾害,分析,对策
中国气象局20号令《防雷减灾管理办法》第五章第二十四条明确规定:各级气象主管机构负责组织雷电灾害调查、鉴定工作。经对恩平市2002-2011年雷电灾害的调查情况进行统计、分析,进而提出相应的对策,对恩平市减少雷电灾害有指导意义。
1 雷电灾害调查概况
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。据恩平市气象局近十年来的不完全统计,雷电引起的灾害已成为困扰恩平市民的严重自然灾害。如表1, 2002-2011年,恩平市因雷击造成的灾害实例共有129宗,其中雷击引发的建筑损坏23起,雷击致人死亡13人,致伤3人,致牲畜死亡3头;各种电子电器设备、供电设备被雷击坏660宗;全市因雷电灾害造成的直接经济损失约227.6万元。其中,2004年总宗数是22宗,为历年最高。设备遭雷击损坏主要造成直接经济损失的加大。
恩平市雷灾情况与全球当今雷灾的新特点[1]相吻合:1.受灾面大大扩大,受灾行业扩展到几乎所有部门。2.从二维空间入侵到三维空间入侵。从闪电直击,过电压波传输到空间脉冲电磁场,从三维空间入侵到任何角落。3.随着经济的发展,雷电灾害的经济损失和危害程度明显加大。4.雷击对象增多。随着高层建筑越来越多,雷击的目标大大增加了。
2 雷灾严峻的两大因素
雷灾频繁发生的原因,追根溯源,不外乎自然因素和人为不力因素。
2.1 自然因素
根据恩平市气象台近30年气象资料的统计:恩平年平均雷暴日Td=80天/年。按地区雷暴日等级划分,年平均雷暴日超过60天以上的地区为强雷区[2]。根据广东省雷电监测定位系统13年(1999~2011年)地闪定位数据,恩平市平均地闪密度值Ng=15.87次/(km2·a)。地闪密度是每平方公里年平均地面落雷次数,既是定量表征雷云对地放电的频繁程度的数值。
强雷区的气候环境条件,决定了恩平市极易遭受雷电破坏的客观必然。雷电的破坏作用概括来讲主要有三方面。一是雷电流热效应、冲击波、电动力效应的破坏作用[3],主要由直击雷引起。最新的“直击雷”术语在GB50057-2010中被定义为:闪击直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者[4]。该定义已明确指出了直击雷的破坏作用。二是雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用。闪电静电感应是由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷得到释放,如没有就近泄入地中就会产生很高的电位[4]。闪电电磁感应是由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势[4]。闪电放电时,在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花[4]引入高电位也即闪电电涌侵入。闪电电涌是指闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应或雷击电磁脉冲引发,表现为过电压、过电流的瞬态波。闪电电涌侵入是由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波,即闪电电涌,可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备[4]。
2.2 人为不力因素
由上可知,强雷区的地区等级是恩平市雷灾严重的客观因素,雷电的破坏作用是引发恩平市近十年来雷电灾害的根本原因。
雷电灾害的人为不力因素,具体来说有以下几方面的内容:国家的技术规范甚至是强制性的技术规范不能有效地贯彻执行;防雷工程不按规范设计和施工,不少建筑物防雷措施不完善,私人住宅大多数没有防雷装置,建筑物防雷能力呈现先天不足的局面;此外,面对严重的雷电灾害,社会上一些群众对雷电灾害的防护意识仍然十分薄弱,存在侥幸心理和麻痹思想,特别是农村地区的广大群众毫无科学防雷、主动防雷的安全意识,导致全市近十年来几乎每年都有雷击伤亡事故发生。以上是目前不能更好地遏止雷电灾害发生的人为不力因素。因此,恩平防雷减灾工作任重道远。
3. 减少雷灾的工作思路
要减少雷电灾害,降低因雷电灾害带来的人员生命财产损失,必须依法加强防雷管理,加大防雷宣传力度。
3.1 加强防雷减灾管理
恩平市气象局应履行好雷电灾害防御的组织管理职责,积极争取市政府的支持,在现有基础上继续与安监、规划、建设、房产等相关部门建立广泛、高效的沟通、协作机制,为进一步推进防雷减灾工作营造开放、合作、共赢的工作格局。依法严格审批涉及防雷安全的项目,争取其他行政许可机关在各个环节上配合协助,确保从源头上把好防雷安全关。积极参与市政府多次组织的全市安全检查工作,做好每次的防雷安全项目检查;定期组织防雷安全专项检查,及时排除和督促整改雷灾隐患。加强全市新建建筑物,特别是易燃易爆场所和重点工程项目防雷装置的设计审核、施工监督、竣工验收,以及全市防雷装置的定期检测工作。加大防雷执法和监督检查力度,把日常执法和防雷安全检查工作结合起来,通过开展各种形式的执法检查活动及时发现各种防雷安全隐患,维护防雷工程和产品市场的规范、有序发展,确保防雷装置设计审核、竣工验收和定期检测等各项制度得到落实。重视并加强农村防雷工作:努力通过多方协调,将农村防雷与社会主义新农村的建设及规划结合起来,适当加大对农村防雷基础设施建设的投入。
3.2 加大防雷减灾宣传力度
加强广大人民群众的防雷安全意识是杜绝雷灾隐患的关键所在。只有全社会都正确认识到防雷减灾工作的重要性,懂得要认真落实防雷安全措施,才能有效预防并遏止雷电带来的危害。通过一系列防雷科普宣传活动,提高全体市民应对雷电灾害自救、互救能力和依法防雷、科学防雷、主动防雷的意识,为最大限度地预防、避免和降低雷电灾害损失夯实基础。
4. 防雷工作小结与展望
恩平市气象局在上级气象主管机构和地方政府的正确领导下,自1989年开展防雷减灾工作以来,无论是防雷从业人员、技术水平还是内部管理和外部监管,都经历了从不成熟到成熟,从不规范到规范的发展进程。近几年来,随着国家相关法律法规的出台,恩平市气象局按照上级的要求依法开展防雷减灾各项工作,认真履行政府赋予的职责,对社区民居、校园、人员活动密集场所及易燃易爆场所防雷装置的设计审核、施工监督、竣工验收以及定期检测等情况加大了执法力度,通过检查及时发现防雷安全隐患,并督促相关单位认真落实安全工作责任和措施,有效地避免和减轻了雷电灾害事故造成的损失。
今后,我们会将这些新的标准和法规全面推行实施,同时认真分析雷电灾害典型个案,总结经验教训,落实防雷安全工作责任和措施,将雷电灾害造成的损失降至最低,为全市防雷减灾事业的发展和构建和谐社会作出新的贡献。
参考文献
【关键词】供电 防雷 接地保护 电气安全
目前,供电系统在生产和生活中占据着重要位置。为了提高供电系统相关供电设备的安全性及稳定性,本文具体探究了现代工厂供电系统的防雷接地工作,加强电气设备的安全保障,有助于提升工厂的生产效率,进而提升经济效益和社会效益。
1 雷电对供电系统的危害
目前,雷电对供电系统产生破坏的方式主要分为:线路雷电直击、反击、绕击、感应过电压以及雷电侵入波过电压几大类[1],由于雷电的特点表现在:过电压波峰陡、波幅大、并伴随有热效应、机械效应、电磁效应等。造成电气设备绝缘损坏,电路导体机械强度减低,导体溶化或击穿,导体之间产生冲击性电动力,产生火花放电造成火灾爆炸等危险,因此,雷电防护不到位,将影响现代工厂生产的安全性及连续性。
2 供电系统的防雷措施
为了提高供电系统防雷效果,针对雷电的危害,从设置防雷装置以及防雷预防措施两个方面具体实施。具体表现在:(1)防雷装置的设置。目前,常用的防雷装置设备有:避雷器、接闪器、引下线、接地装置。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入工厂等建筑物内,以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联,与地面绝缘安装,当出现雷击过电压时,避雷器可以击穿放电,将电流直接引入大地,避免出现雷击事故;采用接闪器、引下线和接地装置这样的组合防雷装置,是防止工厂直击雷的有效措施[2],在接闪器设备中,具体要根据建筑物的防雷分类以及建筑物的造型选择采用避雷针、避雷线还是避雷带(网)。在建筑高层中一般采用安装避雷带(网)的方式。接闪器吸引雷电后,将雷电流通过引下线引到接地装置,再通过接地装置将雷电流迅速流散到大地中去[2]。(2)防雷的防范措施。为了避免雷电侵入,现代工厂应在内部以及各级供电线路件中安装电涌保护器;室外低压配电线路应全线采用电缆直埋敷设或者采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线并使用一段铠装或护套电缆穿管埋地引入[3]。为了防止引下线向电气设备回路发生反击而破坏电气设备的绝缘。电气设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点,保证足够的绝缘距离。无金属外壳或保护网罩的用电设备宜处在接闪器的保护范围内[4]。从配电盘引出的线路宜穿钢管。钢管的一端宜与配电盘外壳相连;另一端宜与用电设备外壳,保护罩相连,并宜就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时宜设跨接线。必须要根据发生雷击灾害的规律,根据防雷的分类,因地制宜地选取合理的防雷措施,提高防雷效果,避免雷电侵入到工厂的生产车间中,影响工作的安全性、稳定性和持续性。
3 供电系统的接地保护
接地保护就是让电气设备与大地接触,做好电气与大地之间的连接,保护供电系统和设备以及人身的安全,接地的方式大致有:保护接地、工作接地、保护接零、重复接地以及防雷接地等类型。其中保护接地与保护接零是供电系统的保安措施,保护接地和保护接零的共同点都在于将电气设备在正常情况下不带电的金属部分经导体介质与大地作良好,区别就在于保护接地是在中性点不接地的低压系统中,设置独立的接地体接地,而保护接零是在中性点接地系统中,正常情况下不带电的金属部分通过与中线点连接而达到接地的目的。工作接地是保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接地。防雷接地属于过电压保护装置,为了将雷电电荷分散引入大地而接地,其接地电阻的大小,直接影响着过电压保护的效果。任何一种接地方式都是为了避免电气设备在绝缘层发生过电流过电压现象,将电气设备的电能与大地发生中和反应。须要注意的是:电气设备在任何范围内,其金属外壳以及开进金属结构的位置必须要在低电压或者是零电位状态下,避免发生触电现象,危及到生命财产安全。同时要确保电气通路具有可靠性和稳定性,防止由于短时电流引起火花,影响生产车间的其他设备,提高物质的安全性,降低易燃易爆物被引燃的可能性,提高工厂供电系统电气设备的安全性,促进工厂安全、稳定运行。
4 解决触电事故
由于工厂供电系统在正常生产中可能会存在一些触电事故,当触电现象真正发生时,如何第一时间做好抢救工作十分重要,它属于安全生产的内容之一。通常,在出现了雷击或者是其他触电事故时,一般要及时切断电源,不能人体直接与电源接触,避免发生二次电击,应该采用木棍等绝缘物,关闭电源。另外,在触电者被成功就离之后,要及时检查伤势,对伤员的心跳、呼吸及时检查。使之就地仰面平躺,确保气道畅通,不要站立或走动,一旦发生伤员心跳停止,要及时对其采取抢救措施,进行人工呼吸,并进行胸外心脏按压的人工循环,调整呼吸和循环。伤员的症状缓解之后,将其送往医院做更细致的检查,排除触电危及人生命健康的可能性。
5 结语
综上所述,为了促进现代工厂供电系统正常、稳定运行,因此,做好防雷措施、接地保护以及电气安全措施对于促进整个生产车间有着极大的作用,为设备以及人员提供了安全保障,提高工厂生产的效率。针对雷击事故以及触电事故带来的危害做了具体分析,工厂内部做好避雷防范措施以及接地保护工作等,有助于实现工厂生产的连续性,同时。加强供电系统的保护措施,能够提升工厂的经济效益以及社会效益。
参考文献:
[1] 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T50064-2014.
[2] 魏金成,顾薇.建筑电气[M].重庆大学出版社.
[3] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.
关键词:输电线路;防雷;措施
目前,我国的输电线路一般设置在山上或者视野开阔的地方,特别是一些架空的线路、超过110kV线路等。由于全球气候特殊情况的加剧,这些地方特别容易出现雷电,尤其是在夏天,输电线路的雷电事故频繁。据相关学者的调查,夏天是多雷时期,出现跳闸的频率多于其它时节,有些地方极其严重。雷击引起的输电线路跳闸次数占跳闸总次数的一半以上。虽然,我国对输电线路进行了相应的改进,雷击引起的输电线路跳闸次数有所减少,但是,我们应该从根本上重视雷击跳闸问题。
一、雷电概述
1.雷击形式
直击雷和感应雷两种形式构成了输电线路的雷害,其中直击雷害有分为两种形式,分别是绕击和反击。经过实际的电网运行我们发现进行雷害分析主要是依据经验和故障,无法得出准确的结论,这对防雷安全措施的制定具有一定的阻碍作用。经过实践我们发现,在山坡或空旷地带,极易发生绕击雷害。我们将其与平地输电线路进行对比,发现绕击雷害的发上概率增加了三倍之多。这个结果对我们制定防雷灾害具有一定的指导作用。
2.雷电对输电线里的危害
雷电能够在短时间内快速的形成磁场效应和热电效应,具有突发性和剧烈性等特点,破坏性极强,如果雷电击中高压输电线路会对其产生极大的危害,不仅会造成断电的现象出现,还可能引起火灾,对生命财产安全造成一定程度的威胁。现阶段我国的电力调度运行系统都由集成度较高的电子设备构成,这种设备极易遭受雷击的危害,因其敏感度特别高,可对雷电电磁脉瞬间产生反应,这种设备在遭受雷击后,会快速的通过输电线路进入变电站,对变电站的正常运行造成一定的阻碍。变电站受到损害后出现跳闸的现象,同时变电站的敏感电子器件会受到一定程度的破坏,给正常的供电造成影响,输电线路被雷击中后,会在瞬间形成过高的电压,电压低的线路不能承受此电压就会造成严重事故的发生。输电线路被雷电击中后,输电线路会极具破坏力,可能会造成整条线路停电的现象,对正常供电造成影响。
二、电力输电线路防雷原则
电力输电线路雷电击中事故主要有四种形式,想要防止这四种形式的发生,我们可以运用以下四种手段来防止,下面我们对这四种方法进行分析:
1.预防直击
直击是高压输电线路雷电危害之一,会对输电线路造成一定程度的影响,为实现输电工程的正常运行,就必须保证输电线路不受到直击雷的危害。
2.预防闪络
闪络就是指绝缘子周围的气体或者液体被电介质击中后出现的表面放电的现象。发生闪络现象后,绝缘表面会被损坏,电压会在瞬间降低为零,对正常的供电工作造成影响。所以在进行输电线路防雷击过程中,也要十分注意闪络现象的出现。
3.预防转变
在发生闪络现象后输电线路极易转变为工频电弧,我们应防止这种现象的发生,保证输电线路的正常工作。
4.预防停电
发生雷电事故后,伴随而来的往往就是停电现象的出现,对正常供电工作造成影响。所以我们在进行防雷工作时,应注意保障供电工作的顺利进行。
三、电力输电线路防雷安全防护措施
安全防护措施在电力输电线路的防雷工作中具有重要的地位。输电线路安全防护措施的制定是为保证输电线路的安全、正常供电,防控雷击事故的发生,这需要电力工作人员制定科学、有效、可行的安全防护措施。一旦发生雷击事故,最大程度地避免输电线路出现闪络,从而降低跳闸率。
1.降低电路杆塔接地电阻
在电力系统中,通过降低接地电阻来提高输电线路的防雷水平的效果优越于单纯地增加输电线路的绝缘。这主要通过增补地网和施放降阻剂这两种方法来实现接地电阻的降低。在输电线路设计过程中,不能保证全部测量所有杆塔的土壤电阻率,通常依据工作经验和原来提供的数据,或者依据杆塔所在地段土壤电阻率的范围进行设计。然而土壤的电阻值会随着季节、气候等的变化而变化。因此,有时候会出现实际测量的接地电阻值大于设计值,甚至大很多,无法满足防雷要求。所以对输电线路的土壤电阻率和接地电阻值进行定期测量,包括新建的输电线路。
2.减少输电线路绕击概率
这个安全保护措施主要用来局部改善周围物体对线路的屏蔽效果,从而减少被雷电击中的机会,例如,减小保护角、使用负角保护针等。其中减小保护角由于受到杆塔结构的电力造价的束缚,对于一些平缓山坡、地形_阔区域,当避雷线的保护角度较大时可以使用这一方法,但要保证杆塔配有合格的接地装置。在设计满足绕击耐雷水平的情况下,通常不会减小保护角或者使用负角保护;杆塔塔顶的避雷针应该满足传统防雷理论,但是如果安装避雷针后杆塔遭雷击的概率将增大,这可能增加反击的可能性,在采用这一方法时还应保证杆塔接地电阻在10欧姆以下。这种方法只适用在输电线路为绕击事故或者地形决定输电线路容易绕击。
3.增加输电线路避雷器
避雷器对输电线路具有一定的防护作用,虽然不能完全防控雷电事故的发生,但是能降低灾害程度。特别在雷电多发的地区,可以减少接地电阻,也可以安装避雷器。避雷器属于电阻范畴,它是非线性电阻,电力人员可以将避雷器和绝缘体安装在电线杆上,能够避免绝缘体出现闪络。另外,一旦发生雷击,避雷器能够保护绝缘体,也保护了自然输电线路。虽然,避雷器具有较好的防护作用,但是避雷器成本较高。因此,在安装避雷器时,电力人员应全面考虑地形条件,选择最理想的位置,保证价值最大化。
四、结语
随着科技的大力发展和社会的不断进步,对输电线路提出了更高的要求。然而电力输电线路的防雷问题是一项长期、艰巨的工作。电力工作人员应深刻认识雷击对输电线路的危害,在实际工作中,全面分析输电线路雷电事故原因,结合自己的工作经验和理论知识,提出有效解决防雷问题的方法,制定相应的安全防护措施,保证输电线路的安全,从而促进电网的安全、有效、稳步运行。
参考文献:
[1] 刘效源,王瑞,尹君.对于电力输电线路防雷问题的探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(33).
关键词:智能变电站 建筑物及设备 雷击 防雷保护
中图分类号:TM71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0062-01
近年来,随着我国电力事业的发展,对变电站智能化要求不断提高。智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动。
智能设备越是先进,芯片的集成度就越高,电路就越复杂,工作电压越低,对环境稳定性的要求也越高。雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性,极大地威胁智能变电站的运行安全。因此,在智能变电站中,为保护建筑物及设备安全,提高其供电可靠性,优化防雷保护设计方案,加强防雷保护安全措施,最大程度的减少雷击事故的发生,有着极其重要的意义。
1 智能变电站雷击危害
1.1 雷击入侵途径
智能变电站遭受雷击的途径:(1)是雷直击于智能建筑物及设备上。(2)是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。(3)雷击点与被保护智能建筑物及设备有一段距离,或雷击中高压线缆或其附近,或是云和云之间的放电。远距离雷击产生的电涌类似于电磁感应产生的电涌。
1.2 雷击危害
智能变电站通信系统、自动化系统、监控系统、计算机信息网络系统、继电保护系统等大量采用CMOS电路和CPU单元的智能电子设备。当雷击建筑物、附近大地、交流供电线路或雷云空中放电形成过电压过电流,侵入智能设备。由于高度集成化的智能设备其瞬间过电压承受能力弱,极易遭受雷电过电压、操作过电压或电磁干扰的损坏,容易造成智能设备故障,继电保护发生误动、拒动的事故,严重威胁电网的安全运行。
2 智能变电站防雷保护分析
根据整个智能变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途,采取相应的防雷保护措施,对处在不同区域的电气设备接地进行等电位连接,使得电气设备达到统一的防雷效果。
2.1 雷电防护分区
将需要保护的空间划分为不同的防雷区,是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置。各雷电防护区定义见表1。
2.2 雷电电磁脉冲防护等级分析
综合分析智能变电站雷电磁脉冲防护等级,考虑以下几个因素:(1)根据智能设备抗干扰强度等特点要求。(2)根据智能变电站电压等级要求。(3)根据智能变电站所处地区、当地气象条件、建筑物高度要求。(4)对智能设备安全度的要求。(5)对智能设备风险评估计算结果分析。根据以上条件,确定智能变电站雷电磁脉冲防护等级,从而采取相应的技术措施。
3 智能变电站防雷保护措施
智能变电站防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、频率、强度以及被保护设施的重要性、特点,安装适宜的保护装置。
3.1 直击雷防护
避雷针和避雷线是防范直击雷的主要设备,由接闪器、引下线和接地体组成。采用避雷针对智能变电站建筑物及高压配电装置进行直击雷保护并采取措施防止反击。
智能建筑物考虑采用避雷带,在规定要求的屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并在整个屋面组成不大于10 m×10 m或12 m×8 m的网格。引下线不少于两根,其间距要满足规程要求。
避雷器是为防止雷电波侵入,进行雷电过电压保护的主要设备。通过掌握各类避雷器的保护原理和性能特点,从而可以根据具体的变电站条件、防护设备的类型、目的、要求,进行合理的选择。
3.2 接地系统
接地是防雷保护很重要的环节。变电站接地系统的合理与否,是直接关系到人身和设备安全的重要问题。不管是直击雷、感应雷或其它形式的雷,采用何种类型的防雷设备,都要求将雷电流尽快通过接地装置导入大地。变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。
智能变电站接触电势与跨步电压均不能超过允许值。为防止转移电位引起的危害,对可能将接地网的高电位引向站外或将低电位引向站内的设施,应采取隔离措施:对外的通信设备、引向站外的所用电设备加隔离变压器;通向站外的管道采用绝缘段等。
智能建筑物采用镀锌扁钢接地。接地主网考虑到接地系统长期安全可靠运行对接地材料的高要求,结合智能变电站地质探测结果腐蚀性的情况,对用材进行比较:镀铜钢网、镀锡铜网、镀锌钢网。
3.3 智能设备过电压保护
对于智能系统,在电源线、信号线、接地线等过电压可能侵入的所有端口,装设必要的浪涌过电压保护装置,从而将侵入的过电压箝制到设备耐压允许水平。采用屏蔽电缆等阻挡并衰减施加在设备上的过电压。
为了彻底消除雷电引起的毁坏性电位差,就特别需要实行等电位连接,电源线、信号线、金属管道等都要通过电涌保护器进行等电位连接。
4 结语
智能变电站的防雷保护,综合运用直击雷防护、接地系统、过电压保护等各项技术措施,构成一个完整的防雷体系。通过全方位防护、综合运用、层层设防,保证智能变电站的安全可靠运行。
参考文献
对易燃易爆场所进行防雷安全检测工作,不是随便什么单位或个人就可以操作的,必须要严格按照国家的规定进行。检测单位要具备省级(或以上)气象主管单位所颁发的防雷检测资质,实地检测人员至少要有两个人,要持有《防雷检测资格证书》并且要有熟练地专业技能,才能开展检测工作。在易燃易爆场所进行现场检测时,要严格依照《检测技术规范》、《防雷技术规范》来操作,不能仅仅凭借自己的经验就擅自做主,从而造成不必要的损害。检测流程一般为:接受申请、环境调查、制定方案、现场检测、记录数据、分析结果、出具报告等,详细操作顺序请如图1所示。
二、易燃易爆场所防雷安全检测技术
1油库防雷安全检测
油库防雷安全检测工作不仅关系着人身安全,还在一定程度上影响着经济效益,所以注定这是一项十分重要的工作。在进行油库防雷安全检测的过程中,每个环节都应该严格依照《石油库设计规范》(GB50074-2002)的规定来执行。对于接地装置、接闪器、防雷击装置、防静电措施以及电源输送系统等都要进行仔细的检测。尤其要注意以下几个方面:第一个是金属贮油罐,如果它的体积在5万m2,那么接地电阻要小于5Ω,如果它的体积小于5万m2,那么接地电阻要小于10Ω。除此之外还必须配有环形防雷接地(接地点要多于2处),要注意防雷接地电阻要小于10Ω,防雷电感应接地电阻要在30Ω以下,而且相应的金属配电也需要有等电位连接。第二个是非金属油罐,它的防雷装置通常来说是使用避雷针,避雷针装置所安装的位置距离需要保护的物品之间要大于3m,还有一种网格形式的避雷装置,如果是采用这个形式的话,那么网格必要在6m×6m以下,同时非金属的防雷接地电阻要保证小于10Ω,同样的,相应金属配电也需要有等电位连接。
2加油站防雷安全检测
加油站通常是由加油机、油罐、输油管线、加油机等组成,都是需要特别注意的,一不小心就会发生爆炸危险。所以加油站的防雷安全措施要求该场所内必须有防雷接地装置,而且接地点不得少于两处;需要格外注意的是那些设置在雷电多发区的加油站要具备防直击雷装置,一些导电配件还应当接地,接地电阻要小于0.03Ω,防雷接地装置冲击电阻要小于10.0Ω。同时,加油站中的输油管线也要具备防感应雷的接地装置,接地电阻要小于30Ω。
3爆炸物品仓库的防雷安全检测
爆炸物品一般指的是炸药、化学试剂、火药等,对于这些物品存放场所的防雷安全检测,要注意这些方面:首先,这些仓库里面的电气线路要有电缆埋地敷设,而且还要有防雷电感应的接地测试点。其次,爆炸物品仓库的四周应当配备防雷电波入侵以及防直击雷的装置,最好还要装置避雷网、避雷针等,尽量确保万无一失。
4贮气罐的防雷安全检测
生活中每日必用的天然气、煤气等的输送都不能少了贮气罐,所以贮气罐在日常生活中的作用是非常巨大的。对于贮气罐的防雷安全检测要根据贮气罐上钟鼎罩的厚度不同而采取不同的做法,厚度大于4mm,可以直接利用钟鼎罩的顶板作为接闪器;厚度小于4mm,那么要有防直击雷装置,其接地电阻值要小于5Ω。同时要注意贮气罐中所有的电气线路要有电缆埋地敷设,而且还要有防雷电感应的接地点。
5高危场所的防雷安全检测
高危场所一般来说指的是容易发生火灾或者爆炸的地方。高危场所应当具有避雷针、架空避雷网、避雷线等装置,这样可以起到全方位的保障建筑物不被雷电所袭击的作用。同时也要考虑到建筑物排放废气的管道以及管道下面的空间(特别是一些实验室会排放某些危险爆炸气体)都要处于避雷针的防范范围内。而且整个建筑物中铺设的电气线路都要有接地装置,其冲击接地电阻要小于10Ω,在总的配电柜处要配备有过电压保护器。最后一点要注意,建筑物的高度如果超过30m以上还要加一个防侧击雷装置,才能起到全面保护的作用。
结语