地球上发生的雷电非常多,据有关资料统计,平均每秒钟约有一万次雷电,一年约有31亿次的雷电。上海地区属我国雷击多发地区,全市年平均雷暴日为53.9天。雷击造成的人员伤亡每年都有发生,经济损失的严重性也呈上升趋势。据保险行业估算,上海平均每年的雷击赔偿金额高达3亿元人民币。
有关方面对雷击报道也很多,2003年8月25日傍晚6时50分左右,一辆从张江高科站开出的地铁列车在龙阳路站附近的地面段被雷电击中,造成机车机械故障,导致轨道二号线局部停运20分钟左右,列车机车的逆变器遭到雷电冲击波影响损坏,列车无法开动,由于轨道交通拥有完善的接地系统,虽然遭到雷电袭击,车内乘客安然无恙。
有关资料显示,近年内受到雷击使电脑网络和程控交换机受损也很多。下面记录反映了2000年7月下旬上海二天内的雷击受损的情况。
7月24日,位于浦东新区一家自动站遭雷击,击坏接口板、串行口、显示板等设备。
7月24日18?押15时,位于上海苏州南路的防汛办所在的一幢大厦遭雷击,造成电话通讯线路中断。
7月24日傍晚,位于黄浦区延安东路的一家信托投资有限责任公司证券营业部遭雷击,击坏网络交换机。
7月25日14?押40时,位于漕宝路的某电信局遭雷击,击坏电话配线架避雷器、程控交换机接口板、通信收发系统、电源系统等设备。
7月25日14?押40时,位于上海漕宝路的一家饼干食品有限公司遭雷击,击坏程控交换机、网络交换机、共享Hub等。
7月25日12?押45时,某自动站遭雷击,雷电流强度达到65.8KA,击坏modem接口板、串行口、显示板等设备。
我们档案部门,也有遭遇雷击受到损失的。去年8月,上海某区档案馆遭雷击,击坏电话交换机、电脑控制系统等,损失也很大。
雷电形成的原因主要是大气中的云体之间、云地之间正负电荷互相摩擦产生剧烈放电,从而产生高温、使大气急剧膨胀,产生震耳欲聋的巨响,也就是我们常见的电闪雷鸣。雷电最常见的是线形雷,危害最大,有时也能见到片形雷,个别也会出现爆炸的球形雷。雷击一般可分为感应雷和直击雷。在雷击放电区域,电流高达几百千安、电压有数百万伏,破坏力十分巨大,如触及树木或房屋则被击倒,触及人畜则被电死或烧焦,酿成灾祸。
入侵室内造成破坏的是主要是感应雷造成的雷电浪涌。雷击产生的感应浪涌电压较大,一般500米范围的电子信息设备均可能遭其破坏,根据雷电电磁脉冲理论和实践经验证明,电子计算机及其他信息设备损坏的主要原因是雷电感应浪涌电压造成。
为了预防雷击,上海市制定了相关的法规政策。上海市防雷装置检测及维护管理实施细则规定,以下场所或者设施,应当安装防雷装置:
(一)建筑物防雷设计规范规定的一、二、三类防雷建筑物;
(二)石油、化工生产或者贮存场所;
(三)电力生产设施和输配电系统;
(四)邮电通信、交通运输、广播电视、医疗卫生、金融证券、计算机信息等社会公共服务系统的主要设施;
(五)按照法律、法规、规章和有关技术规范,应当安装防雷装置的其他场所和设施。
我们档案库房属于一、二、三类建筑范围,应该安装防雷装置。
对于档案库房等建筑物的防雷击装置,一般情况下建筑物建造时就安装了,不必重新安装,但每年在雷电季节到来之前,必须请专业人员对避雷装置进行检查,以防不测。
对近年来发展的计算机网络系统,更要特别重视防雷击。下面就计算机房防雷击提一点看法。
一是计算机房地址的选择。由雷电流的“集肤效应”可知,雷电流几乎全部集中在外墙,而且室内的磁场强度在电流流经的柱子附近最大,所以计算机房应放在建筑物的中间位置,而且还要避开大楼外侧的柱子。
二是机房内设备摆放的位置,由于雷电流在它周围的空间会出现瞬变电磁场,处在电磁场中的导体会感应出较大的电动势。所以在机房内布置设备时,也应与外墙立柱保持一定的距离。
三是用导线或过电压(浪涌)保护器将防雷装置和建筑物的金属装置、外来导线、电气装置等连接起来,以实现均压等电位。
四是屏蔽措施,将建筑物的金属构架、门窗、地板等均相互焊(连)在一起;形成一个“法拉第笼”,并与地网形成良好的电气连接。屏蔽管线入户一般要求采用地下电缆,其金属护层要在两端做良好接地。当对屏蔽有较高要求时,六面应敷设金属屏蔽网,将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。
五是雷电过电压的保护,当雷电击中电网或电网附近雷击时,都能在线路上产生雷电过电压。雷电过电压沿着线路传播进入机房内,造成计算机及相关设备损坏。所以电源系统应多级保护,逐级泄流。实际安装时,要求保护装置靠近被保护设备,保护元件两端采用双绞线;使得耦合回路的总面积减少,减弱磁场耦合效应。
良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。
电子信息设备一般都位于建筑内部,在出现雷电的天气及时切断电源停止使用,并且做好建筑的接地防雷措施,就能够避免直击雷对设备的破坏,所以电子信息设备的防雷重点,一般都放在防止感应雷的破坏上。主要有以下几个方面的措施:
1.1装设电涌保护器
感应雷的形成的巨大变化电磁场会对其中的金属导体造成危害,为了防止雷电侵入波的损害,需要在信息系统的各个耦合点装设电涌保护器。动作迅速的电涌保护器在避雷器之前先发生动作,限压之后的电压低于避雷器的电压,从而对各个关键耦合点起到保护作用,避免了一过性高电压对电子信息系统造成的危害。电涌保护器的主要部件是压敏电阻和气体放电管,压敏电阻有限压作用,遇到脉冲电压即被激发,吸收脉冲电压之后由高电阻状态转变为低电阻状态,在转换过程中不会造成电路短路,也没有后续电流的产生。气体放电管能承受大电压的冲击,使用效果与管径呈正相关。
1.2有效的电磁屏蔽
要想从根本上避免电磁场对电子信息设备的破坏,可以利用法拉第笼的原理,以等电位连接建筑的钢筋框架结构,用公用的接地电压实现建筑整体屏蔽,也可以根据实际情况,考虑经济效益,依据线路和设备的重要性,直接采取合适的屏蔽措施。雷电流的对地作用,会改变大地电压,从而引起防雷系统内的电位差,即使是微弱的电位改变,都会对弱电的电子信息设备造成破坏,以等电位连接建筑的金属构件以及建筑内的金属设备,实现保护范围内所有的金属部分都使用同一接地系统,建立三维的等电位连接,以法拉第笼的原理使各金属部件之间的电位差得以控制,达到有效防雷目的。
1.3有效的接地系统
接地系统是将电子信息设备的一部分与大地有有效连接,起到保护作用。当雷云形成之后,地电位的变化会使接地系统内出现一定的电位差,为了把这个电位差控制在安全范围内,所有的接地线路都需要经过严格的测量查看之后才能投入使用。在铺设接地线路的时候,所有引线要合理布局,注意与其他地线以及避雷针之间的安全距离。有效的接地系统,需要满足过电流充分泄流所需要的条件,并在较大的过电流下也能够保持稳定的工作状态。当雷击发生时,在不同的接地系统之间会存在电位差,同样会给室内的电子信息设备造成安全隐患,因此在不同的接地系统之间,还需要安装地电位均衡器来保证接地系统的有效工作。
2电子信息设备防雷过程中其他注意事项
电子信息系统广泛采用弱电,雷电对电子信息设备的破坏呈多样性,严重危害着信息时代的信息安全,在防雷的措施方面也区别于以往强电保护时期的手段。在实施防雷措施的过程中,有许多问题需要从实际出发仔细考虑,在此简要说明。
2.1防雷方案的选择
在实施电子信息设备的防雷措施之前,选择适合的先进的防雷方案是确保防雷效果的前提。选择专业的设计团队,综合考虑所在地区的气象条件和地理环境,以及电子信息设备的使用频率,连接方案等诸多条件,以成熟的设计理念进行设计,才能最终实现良好的防雷效果。现代的电子信息设备一般的使用电压都在5~10V,电磁兼容能力极差,容易被脉冲电压的影响,造成不可逆的物理损害;电子信息系统的线路长,信息传递环节接口多,电源的接口以及信号接口都比较容易被雷电形成的过电压发生耦合。因此在防雷方案的选择上,必须结合电子信息系统的实际情况,对这些关键部位以及容易被感应雷影响的部位加以重视。
2.2防雷材料的选择
目前我国市场上的防雷材料品种繁多,质量上良莠不齐,在防雷材料的选择上必须经过深入研究,选择技术成熟的生产厂家,以确保防雷材料在使用过程中的稳定性能。相关人员在采购防雷材料之前,必须对防雷方案中对防雷材料的硬件要求具体了解,掌握相关的数据信息,避免因防雷材料的硬件问题而造成不必要的损失。选择防雷供电电源时要考虑电源的防雷性能,以及电源电压的波动对其造成的影响,实现安全防雷的目的;在选择电涌保护器之前,需要确定被保护的电子信息原件的最大工作电压,电涌保护器的实际保护电压必须小于该工作电压,以免对原件造成损坏;选择电涌保护器时,要考察其的响应时间的长短,漏电流的大小,以及击穿电压,以确保其在防雷过程中起到的作用。
3结语
浙江省雷电灾害防御和应急办法全文第一章总则
第一条为了避免和减少雷电灾害,维护人民生命和财产安全,促进经济和社会的可持续发展,依据《中华人民共和国气象法》、《中华人民共和国安全生产法》等法律法规,结合本省实际,制定本办法。
第二条在本省行政区域内从事雷电灾害防御以及灾害事故应急处理,适用本办法。法律、法规另有规定的,从其规定。
第三条雷电灾害防御和应急处理工作,坚持预防为主、防御与救助相结合,实行统一规划、归口管理、分工协作的原则。
第四条县级以上人民政府应当加强对雷电灾害防御工作的领导,将雷电灾害防御经费纳入同级财政预算,逐步加大对雷电灾害防御工作的投入,提高雷电灾害预警和应急处理能力。
第五条县以上气象主管机构主管本行政区域内雷电灾害防御工作。
公安、建设、规划、安全监管、质量技监、信息产业、电力等有关部门应当按照各自职责,共同做好雷电灾害防御和应急处理工作。
第六条县以上气象主管机构和有关部门应当鼓励和支持雷电灾害防御科学技术研究,推广和应用先进的雷电灾害防御技术,宣传普及雷电灾害防御的科学知识,增强全社会防雷减灾意识。
第七条县级以上人民政府应当对在雷电灾害防御和应急处置工作中做出突出贡献的单位和个人,给予表彰和奖励。
第二章雷电灾害防御
第八条省气象主管机构会同公安、建设、规划、安全监管等有关部门,编制全省雷电灾害防御规划,经专家论证后报省人民政府批准公布。
市、县(市、区,下同)气象主管机构会同有关部门,依据全省雷电灾害防御规划,编制本行政区域内的雷电灾害防御实施方案,经专家论证后报本级人民政府批准公布,并报上一级气象主管机构备案。
第九条雷电灾害防御规划及实施方案包括以下内容:
(一)雷电灾害状况分析;
(二)雷电灾害的防御原则和基本要求;
(三)雷电灾害重点防御区;
(四)雷电灾害的监测、预警工程建设;
(五)雷电灾害防御措施等。
第十条县以上气象主管机构应当建立和完善雷电灾害监测网络和预警信息系统,确保监测和预警系统的正常运行。
气象主管机构所属的气象台站应当加强对雷电灾害性天气的监测,及时向社会雷电灾害性天气预报。
第十一条下列建(构)筑物、设施或场所必须安装雷电防御装置,并与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用:
(一)国家防雷设计规范规定的一、二、三类防雷建(构)筑物;
(二)石油、化工等易燃易爆物资的生产和贮存场所;
(三)电力、通信、交通运输、广播电视、金融证券、医疗卫生、计算机网络等公共服务行业的设施和场所;
(四)法律、法规、规章和相关技术规范规定的其他建(构)筑物、设施或者场所。
前款所称雷电防御装置,是指具有防御直击雷、雷电感应和雷电波侵入性能的接闪器、引下线、接地装置、抗静电装置、电涌保护器以及其他连接导体等防雷产品和设施的总称。
第十二条防雷产品必须符合国家标准,并经依法检验合格,取得产品合格证书。禁止销售、使用无合格证书的防雷产品。
本省行政区域内生产、经营防雷产品的,应当将防雷产品的批准文件和产品许可证报所在地气象主管机构备案。
第十三条从事雷电防御装置检测、工程专业设计和施工的单位,应当依法取得相应的资质证书,并在资质许可的范围内从事雷电防御装置检测、工程专业设计和施工活动。
从事雷电防御装置检测、工程专业设计和施工的专业技术人员,应当依法取得相应的资格证书。
从事雷电防御装置检测、工程专业设计和施工的资质、资格认定,由国家或者省气象主管机构依法实施。
第十四条从事雷电防御装置检测、工程专业设计和施工的单位,应当执行国家标准、行业标准或者地方标准。
省标准化行政主管部门应当会同省气象主管机构以及有关部门,按照保障安全生产的要求,完善雷电防御技术的地方标准,并组织实施。
第十五条雷电防御装置的设计方案应当经气象主管机构审核;未经审核同意的,不得交付施工。
建设、规划、公安等部门依法对必须安装雷电防御装置的建设工程实施行政许可时,应当要求建设单位提供由气象主管机构出具的雷电防御装置设计审核意见书。
雷电防御装置的设计人、设计单位应当对雷电防御装置的设计方案负责。
第十六条雷电防御装置施工单位必须按照批准的设计方案进行施工,并对雷电防御装置的施工质量负责。
建设单位应当委托具有相应资质的检测机构对雷电防御装置的施工实施跟踪检测。检测机构应当记录检测数据,登记建档,出具检测报告,并对检测数据的真实性负责。
雷电防御装置竣工后,应当经气象主管机构竣工验收;未经验收或者验收不合格的,不得交付使用。
第十七条安装雷电防御装置的单位应当对雷电防御装置进行经常性的维护、保养,并委托雷电防御装置检测机构实施定期安全检测。
易燃易爆场所的雷电防御装置应当每半年检测一次,其他雷电防御装置每年检测一次。
第十八条实施本办法规定的行政许可事项,应当遵循高效、便民原则,推行集中办理或联合办理。
县以上气象主管机构应当健全监督检查制度,严格履行监督责任。对被许可人从事行政许可事项活动的监督检查情况和处理结果,应当予以记录,公众有权查阅。
县以上气象主管机构依法实施行政许可和监督检查,不得擅自收取费用,不得要求有关单位和个人购买其指定的产品或者设备。
第十九条任何单位和个人对雷电灾害防御和应急处置中的违法行为都有权检举和控告。
县以上气象主管机构应当建立举报制度,公开举报电话或者电子邮件地址;受理的举报事项经核实后,应当形成书面材料,及时作出处理。
第三章雷电灾害应急
第二十条县以上气象主管机构会同同级安全监管、建设、公安、电力、通信、卫生等部门拟订本行政区域的雷电灾害应急救援预案,报本级人民政府批准后公布。
第二十一条雷电灾害应急救援预案包括下列内容:
(一)应急机构和有关部门的职责分工;
(二)雷电灾害的监测与预警;
(三)雷电灾害的分级与影响分析准备;
(四)救援人员的组织和应急准备;
(五)雷电灾害的调查、报告和处理程序;
(六)发生雷电灾害时的应急保障;
(七)人员财产撤离、转移路线、医疗救治等应急行动方案。
雷电灾害应急预案应当根据实施情况及时进行修订。
第二十二条本办法第十一条所列的建(构)筑物或设施的使用单位应当制定雷电灾害应急抢救方案,建立应急抢救组织或者指定兼职的应急抢救人员,落实应急抢救责任。
雷电灾害应急抢救方案应当报安全监管部门和气象主管机构备案。
第二十三条雷电灾害发生后,有关单位应当迅速实施应急抢救方案,并立即报告当地人民政府和安全监管部门、气象主管机构,不得隐瞒不报、谎报或者拖延不报,不得破坏事故现场。
当地人民政府或者安全监管部门、气象主管机构接到报告后,应当立即派人赶赴现场,组织抢险救灾,防止灾情扩大,并按照国家和省有关规定及时将雷电灾害情况上报上一级行政机关。
第二十四条市、县人民政府接到雷电灾害险情报告后,应当启动并组织实施相应的雷电灾害应急救援预案。
县级以上人民政府有关部门应当按照雷电灾害应急预案的分工,做好相应的应急工作。
有关单位和个人应当配合雷电灾害救援工作,并提供一切便利条件。
第二十五条发生雷电灾害后,安全监管部门、气象主管机构应当会同有关部门及时组织调查,查明性质和责任,提出整改措施,并对责任单位和责任人提出处理意见。
任何单位和个人不得干扰、阻挠对雷电灾害的依法调查处理。
第二十六条县以上气象主管机构应当及时统计分析本行政区域内发生雷电灾害的情况,并向社会公布。
第四章法律责任
第二十七条县级以上人民政府、气象主管机构和有关部门有下列行为之一的,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员依法给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任:
(一)未按规定编制雷电灾害应急救援预案,或者未按雷电灾害应急预案的要求履行职责的;
(二)对不符合技术标准的雷电防御装置设计方案作出行政许可的;
(三)对不符合条件的单位和人员颁发雷电防御装置检测、工程专业设计、施工资质证书和资格证书的;
(四)隐瞒、谎报或者授意他人隐瞒、谎报雷电灾害灾情的;
(五)在雷电灾害防御、应急处理中违反法律、法规和本办法规定,有其他渎职、失职行为的。
第二十八条违反本办法规定,有下列行为之一的,由县以上气象主管机构责令限期改正,可处以5000元以下罚款;情节严重的,可处5000元以上2万元以下罚款;构成犯罪的,依法追究刑事责任;给他人造成损失的,依法承担赔偿责任:
(一)应当安装雷电防御装置而拒不安装的;
(二)雷电防御装置设计方案未经审核同意,擅自施工的;
(三)雷电防御装置未经竣工验收或者验收不合格,擅自投入使用的;
(四)雷电防御装置使用单位拒绝接受气象主管机构的防雷安全检查,拒绝实施定期检测,或者经检测不合格又拒绝整改的。
第二十九条违反本办法规定,有下列行为之一的,由县以上气象主管机构责令停止违法行为,可处以2万元以下的罚款;情节严重的,可处以2万元以上5万元以下罚款;构成犯罪的,依法追究刑事责任;给他人造成损失的,依法承担赔偿责任:
(一)在雷电防御装置检测、工程专业设计、施工活动中弄虚作假的;
(二)无资质、资格证书或者超越其资质、资格等级许可的范围承揽雷电防御装置检测、工程专业设计、施工业务的;
(三)伪造、买卖雷电防御装置检测、工程专业设计、施工资质、资格证书的。
法律、法规对前款行政处罚已有规定的,从其规定。
第五章附则
第三十条在本省管辖的海域从事雷电灾害防御和应急救援活动,应当遵守本办法。
第三十一条雷电灾害按照人员伤亡、经济损失、社会影响的程度,分为特大型、大型、中型、小型四级。具体划分标准,由省安全监管部门会同省气象主管机构拟订,报省人民政府确认。
第三十二条本办法自20xx年5月1日起施行。
雷电灾害风险评估雷电灾害风险评估的分类
雷电灾害风险评估主要分为项目预评估、方案评估、现状评估三种。
1、项目预评估是根据建设项目初步规划的建筑物参数、选址、总体布局、功能分区分布,结合当地的雷电资料、现场的勘察情况,对雷电灾害的风险量进行计算分析,给出选址、功能布局、重要设备的布设、防雷类别及措施、风险管理、应急方案等建议,为项目的可行性论证、立项、核准、总平规划等提供防雷科学依据。
【关键词】广播电视发射台;保护接地;机房;设计;方案
1.广播电视发射台机房接地系统的分类及其作用
广播电视发射台机房接地主要有两个作用,一是抑制外来干扰信号,保证机房整个系统工作稳定性,二是保障工作人员工作时的人身安全。广播电视发射台机房接地系统按其作用大致分为以下四种类型。
1.1直流工作接地
直流工作接地也成称逻辑接地或者信号接地,广播电视发射台机房的直流工作接地是播出系统中所有逻辑电路中公共参考零电位。广播电视设施涉及到的逻辑电路通常电平较低,信号的幅度也很小,因此,地电位差或者外界磁场对其干扰影响较大,装设符合技术要求的直流工作接地,能够有效消除地电位差和磁场对播出系统的影响。在广播电视台机房中常用的直流工作接地有:串联法、汇集法、网格法三种。
1.2交流工作接地
就是将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接。广播电视机房绝大部分的设备运行都是依靠交流电,这些设备在正常运行中必须交流工作接地,交流工作接地一般运用中性点接入大地和中性线重复接入大地。
1.3安全保护接地
安全保护接地的作用是预防电气绝缘在损坏时,设备的外壳带电而威胁人身安全。广播电视设施的安全保护接地装置能够有效消除各类电磁辐射对电视或广播信号造成的干扰。安全保护接地有接地方式与接零方式两种,广播电视台的供电系统,基本上采用具有中性线接地的三相四线供电的系统供电,其安全保护接地要采用接零方式,就是将设备的金属外壳通过导体接至零线,而不能将设备直接接地。设备接地应该从地网中引出接地母线后,再通过导线引至各个机器外壳上。
1.4屏蔽接地和防静电接地
屏蔽接地就是为了防止电磁干扰,在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的永久良好的电气连接。防静电接地就是对带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在广播电视台机房安装屏蔽接地和防静电接地能对空间传播的雷电电磁干扰起到良好的防护作用。
1.5防雷接地
防雷接地也成为过压保护接地,就是为使雷电浪涌电流泄入大地,避免建筑物以及运行设备遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害。防雷接地装置都应该与广播电视台所有网络等不带电金属部分、金属护套、避雷器以及一切水、气管道等做金属性连接。
2.新建广播电视台发射塔机房接地系统方案设计
2.1广播电视台发射塔机房接地系统设计目标
在广播电视发射台的机房内工程中,安全保护接地装置、防雷接地装置与弱电系统所用的接地极是与建筑物共用的,材料是基础钢筋。其目标是在一年年内工频接地电阻要求小于1欧姆,广播电视铁塔的防雷保护接地电阻不大于4欧姆。
2.2广播电视台发射台机房接地系统接地体基本要求
广播电视台发射塔机房接地极一般把楼体的基础当作接地体,楼体基础底板上下两层主筋没入建筑物外圈焊接成环形,同时把主轴线上的基础梁及结构地板上下两层主筋相互焊接成网,这样就构成了做接地体。如果接地电阻值小于或者等于1Ω,实测时没有满足相关技术需要,就必须架设人工接地体来满足需要。同时满足下列要求:一是任何环节的接地体引下线与楼体基础接地网焊接牢固可靠;二是广播电视台的机房内综合布线系统在如电缆屏蔽层组成接地网的设计时,每一段段的屏蔽层都应该保持连同同时接地;三是广播电视台的整个楼体采用等电位联结方案设计,即整个楼内所有导电部分都与总等电位联结线相互连接,譬如保护干线、接地干线以及进出楼体的管道金属件等导电元件。总等电位联结主母线通常是40x4mm镀锌扁钢沿墙内或地面内暗敷而成。
2.3广播电视发射台防雷设计方案
无论广播电视发射台设有发射天线或天线塔,一般铁塔和天线位置是台站地面建筑的最高点。天线塔本身既可成为防雷的避雷塔,也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体,因此,广播电视发射台的防雷设计要求非常重要。
广播电视台楼体防雷装置接地极可以采用桩基础底部钢筋网作为接地极,接地极与楼体基础地梁内主筋必须要进行钢筋焊接,同时,要利用楼体的地梁主筋连接引下线。防雷装置每个环节的接点在焊接时,不得出现虚焊、漏焊现象,确保牢固可靠,同时在焊接处要刷上防锈漆防锈,一些部件要镀锌。对于进出楼体的金属管道,在其进出处要与接地装置连接,一般是通过总等电位联结端子箱实现。值得注意的是,防雷引下线只能单独直接入地,不能有其防止楼体遭雷击时损坏其他设备。
广播电视台铁塔铁塔防雷接地是使用铁塔自身独立基础做接地体,铁塔接地是网形状,即四个塔基使用降阻剂,距塔基半米米处用热镀锌扁钢闭和环行连接,在地平面以下半米处,把四个钢管以闭合回路方式焊接。密度可根据地形、防雷等级、天线塔种类来设计,一般台站要≤10欧。条件允许的台站可安装AR限流避雷针来降低雷击产生的二次效应。铁塔接地电阻要求是不大于4Ω。
2.4广播电视发射台机房等电位连接设计
在广播电视发射台的机房防静电地板下,沿着地面要铺设符合技术要求的铜排,从而形成闭合环接地汇流母排。机房内所有的配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳以及金属屏蔽线等穿过各防雷区交界的金属部件和系统都要进行等电位接地,此外,防静电地板下的隔离架也要等电位接地。
3.广播电视工程中接地装设注意事项
在广播电视系统安装调试时,一定要注意系统信号接地和其他接地的连接次序,避免对系统处理信号带来一些麻烦,安全接通常要求的接地电阻比小,而信号接地所要求的接地电阻较大。当前,数字技术在我国逐步推广,一部分数字设备接地要求较高,有独立的模拟接地与数字地,这就要求在设计时要分别接地后再汇聚接地,同时,靠近公共接地母线处进行接地效果最佳。同时日常的维护中,要不定期的对接地装置进行检查、测量接地电阻,保障其可靠性。
总之,广播电视发射台必须有良好的接地系统,来保障保证发射系统安全稳定运行,保护设备以及工作人员人身的安全。
参考文献
[1]吴晓林,贾沛.电子信息系统机房零地电压的解决方案探讨[A].2006年湖北省气象学会学术年会暨湖北省第一届防雷论坛学术论文详细文摘汇集[C].2006.
关键词:人员密集;公共建筑物;防雷设计评价;防雷级别分类
中图分类号:TU856文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)06-0061-03
新建建(构)筑物防雷装置设计方案技术评价,是指根据国家法律、法规、技术标准与规范,对设计单位所作的防雷设计施工图或方案,就安全性、有效性、稳定性和强制性标准、规范执行情况等进行的技术评价。目前我们开展这项工作所依据的规范主要是:《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)、《防雷装置技术评价规范》(QX/T106-2009)及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)等。
而对公共建筑物,《防雷装置技术评价规范》(QX/T106-2009)给出的定义是指用于公共目的的建筑物,而结合《消防法》(2009版)给出的解释能让我们更深入地理解“人员密集的公共建筑”这个概念,新《消防法》(2009版)第七十三条:(四)人员密集场所,是指公众聚集场所,医院的门诊楼、病房楼,学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍,养老院,福利院,托儿所,幼儿园,公共图书馆的阅览室,公共展览馆、博物馆的展示厅,劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍,旅游、宗教活动场所等。
随着城市建设的高速发展,出于社会公益目的或者是纯商业目的的公共建筑建设项目越来越多,单个项目规模也越来越庞大,且其建设地址常位于城市的繁华地带,人员流动量大,建筑物内容纳的人员数量多、密度大。对此类建筑物的防雷设计评价关系到人民群众的的生命财产安全,关系到如何充分发挥防雷减灾为经济发展和人民生活保驾护航的作用。
下面就分别从几个方面就此类建筑的防雷设计方案技术评价要点进行简要阐述。
1防雷级别分类方面
根据2011年10月启用的新规范《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010),预计雷击次数大于0.05次/a的人员密集的公共建筑物为第二类防雷建筑物,预计雷击次数大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的人员密集的公共建筑物为第三类防雷建筑物,这与之前的旧规范在防雷类别的划分上有些许差别,在实际评价工作中应查阅设计图中的防雷平面图和立面图,取其长宽高数值,计算该建筑的等效截收面积,结合当地的年平均雷暴日,来计算该人员密集公共建筑的年预计雷击次数,以便给予其准确的防雷分类。因为建筑物的防雷类别决定了应以什么样的的标准对其设计方案进行评价,所以准确的防雷类别划分,是设计方案评价重要的第一步。
若建筑物的形状较复杂,难以直接量取其长宽高尺寸,有条件的话建议联系设计单位,获取该项目设计图纸的电子版,通过计算机CAD作图法,来计算其等效截收面积。
2直击雷防护方面
人员密集公共建筑的直击雷防护,是此类建筑设计方案评价的重点。其评价方法,主要审阅该项目的天面防雷平面图、基础接地平面图及立面图等,评价其天面避雷网格是否符合该防雷类别标准,引下线间距是否达到该防雷类别要求。天面各类金属物是否与防雷装置良好连接,非金属物是否在防雷装置滚球法的保护范围之内,接闪带支架的高度是否达到150mm的要求等。
若该人员密集的公共建筑设计高度超过45m,依照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)相关规定,查看其接闪带是否沿屋顶周边敷设,是否敷设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,如若未按规范执行,则应提出意见。屋面设计有阳角的,我们出于防雷安全的考虑,建议其在阳角处设置短接
闪杆。
3均压环及侧击雷防护方面
均压环,顾名思义,主要作用就是均压,其可将高压均匀分布在该环周围,保证在环形各部位之间没有电位差,避免因高电位差而产生的危险放电现象。一些设计单位会在设计有均压环楼层的防雷平面图上详细画出均压环的敷设方法,这比较容易让我们评价该建筑均压环的设计,而较多的设计单位则是在电气设计总说明里以文字方式表述其均压环的设计方案。《防雷装置技术评价规范》(QX/T106-2009)里,对于人员密集的公共建筑物,明文要求其从首层起每两层设计一个均压环,并将每层的金属门、窗与均压环的预留端子作电气连接。由雷电学的相关原理可知,建筑物高度超过45m时,雷电流,特别是电流值较小的雷电流,不单只会从建筑物的天面击中建筑物,还可能会从建筑物的侧面击中建筑物,所以在设计均压环的同时,我们也要求将每层的金属门、窗与就近均压环可靠连接,做侧击雷防护使用。
而目前有许多像大型商场之类的人员密集公共建筑,在设计上为了美观都喜欢采用玻璃幕墙做外墙,对于这种设计有玻璃幕墙的建筑,我们要求其每层均应设计均压环,并将每层的玻璃幕墙与均压环进行可靠的电气连接。
对于人员密集公共建筑内常设计有的自动扶梯,其自动扶梯导轨上下两端应接地,以实现等电位连接。
4SPD设置方面
SPD即浪涌保护器,其作用主要是为了防止雷电电磁脉冲引起的过电压和过电流产生的瞬态波对建筑管线系统的破坏。新版的《建筑物防雷设计规范》对于SPD的要求较为详细,除了对其安装的位置做了要求之外,还对SPD的具体参数做了详细要求。所以我们在评价其电气系统图时,除查看其SPD是否安装、安装位置外,还要查看其所示的参数值,即SPD的电压保护水平值和保护模式的冲击电流值是否在规范要求范围之内。对于人员密集公共建筑内常设计有的封闭式电梯和自动扶梯,由于封闭式电梯作为一种特殊场所,若电力线路遭受雷电电磁脉冲侵入,导致线路损坏,人员会被困于封闭的空间内,造成危险。而自动扶梯作为一种载人的活动装置,其电力线路若遭受雷电电磁脉冲侵入,同样由于电力中断、运转突然停止而导致人员挤压和摔倒,造成危险。所以我们要求电梯和自动扶梯各自的专用配电箱内都应加装一级适配的SPD。
对于人员密集公共建筑里常设计有的自动消防报警装置,其连接至消防报警中心的119电话外线也应加装一级SPD,以保障其与城市消防指挥中心的通信畅通,及时将火灾危险情况通知消防指挥
中心。
人员密集的公共建筑,无论是其设计方案还是建成后使用,都存在其特殊性,要做好此类建筑的技术评价,首先要了解这类建筑的特殊性,包括建设地址、建筑规模、内设装置、内部布线方式、今后大致的使用人数等等,只有了解了这些信息,才能充分地、准确地利用相关规范,对其做出一个客观的、正确的技术评价。
参考文献
[1]建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)[S].北京:中国标准出版社,2010.
[2]防雷装置技术评价规范(QX/T106-2009)[S].北京:气象出版社,2009.
[3]建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)[S].中华人民共和国建设部,2004.
[4]虞昊,等.现代防雷技术基础[M].北京:气象出版社,1995.
【关键词】35kv及以下电力线路设计设备
Abstract:Withthecontinuousdevelopmentof35kvandbelowpowerlines,anditsapplicationmorewidely,butthepowerlinesisaverywidedistribution,theconnectiondistanceisveryfar,therefore,selectedlinepathprograminthepowerlineengineeringdesignisatechnicalstrongpolicywork,itslineoftechnicalandeconomicindicators,constructionandoperationandmaintenance,etc.playadecisiveroleintheprotectionofpowerlinesisveryimportant,suchashowtodothesafetyoflightningprotectionmeasurestopreventlightningstrikes,andsoon.Inthispaper,talkaboutthe35kvandbelowpowerlines,designandequipment.
Keywords:35kvandbelowpowerlinesdesignequipment
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
一、线路路径的选择
线路路径的选择工作一般分为图上选线和野外选线两步。图上选线是先拟定出若干个路径方案,再进行资料收集和野外踏勘,进行技术经济分析比较,并取得有关单位的同意和签订协议书,确定一个路径的推荐方案。推荐方案报领导或上级(包括规划部门)审批后,进行野外选线,以确定线路的最终路径.进行线路终勘和杆塔定位等工作。图上选线通常是在比例为五千分之一,万分之一或更大比例的地形图上进行。图放在图板上,先将线路的起点标出,然后将一切转角点,用不同颜色的线连接起来,构成若干个路径的初步方案。按这些方案进行线路设计前期的资料收集,根据收集到的有关资料,舍去明显不合理的方案,对剩下的方案进行比较和计算,确定2~3个较优方案,待野外踏勘后决定取舍,最终确定线路最佳方案。
二、整体设计
首先,初步设计是整个线路工程设计的中期环节,对于整个工程而言都非常重要,初步设计要着重对不同的线路路径方案进行综合的技术最先进和经济发挥最大利益的对比,对比后选择最佳的路径方案作为工程实施确定方案,要用论证法充分论证导线、避雷线、绝缘配合及防雷设计确保安全,可靠,正确,对于严重的污染区。大风区和潮湿区、不良土质和洪水灾害严重地段远距离跨越设计等都需要做专项的考察并深层的研究,每个设计都必须保证安全可靠并且技术经济要合理配置,合理优化。
三、35kv及以下电力线路设计中的薄壁离心钢管混凝土电杆
薄壁离心钢管混凝土电杆与混凝土大弯矩电杆不同它是复合型结构杆塔,是钢管杆和离心混凝土杆之间的一种新型钢砼复合结构。这种电杆的外观与钢管电杆的外观相同,这样做可以使钢材的受拉性好使混凝土的受压性高,同时也防止了在单独使用时出现的很多弱点,加强了薄壁离心钢管混凝土电杆的工作性能,该电杆非常适合做承力杆使用,它的根部连接与混凝土大弯矩电杆一样都是法兰盘与地脚螺栓连接,也都采用现浇混凝土梯形基础。这种电杆的横担也是钢板焊接的弧形横担,利用杆体和螺栓相连接。这种新型电杆的造价相对较低,有强度高的特点,而且造型也非常美观,单基占地面积小,可以节约线路走廊等特点,安装方便,还可以减少工程的投资成本,提高了输电线路的整体质量,保障输电线路可以安全运行,该技术的应用受到了管理部门运行单位施工单位等各方面的好评。
四、防雷设计
实践证明把线路避雷器应用在雷电活动比较强烈而且频繁或土壤电阻率较高,降低接地电阻有困难的线路段,可以很大程度的提高线路的耐雷水平并且安装线路避雷器可以降低反击及绕击的效果都非常好。通常要考虑安装线路避雷器的地点为:供电的可靠性要求特别高而雷击跳闸率只增不减的、用—般的降阻措施不见效果的,雷击位置是随机分布的线路没有固定性,通过技术经济对比可以考虑全线路段安装避雷器。
1、绝缘子防雷
绝缘子可以并联放电间隙进行疏导型防雷,该方法技术是借鉴国外的运行成功的经验。该技术可应用在以提高重合成功率为主要目的的35kV电力线路防雷治理上,如果超过35kv达到110kV线路上也可以有选择的安装。安装防雷放电间隙,其实就是在绝缘子串两端并联一对金属电极有被叫做招弧角或者是引弧角,从而构成保护间隙,一般保护间隙的距离要小于绝缘子串的串长。在架空线路遭受雷击时,在绝缘子串上会形成很高的雷电过电压,又因为保护间隙的雷电冲击放电电压比绝缘子串的放电电压低,所以保护间隙会在第一时间放电。而连续不断的工频电弧在电动力和热应力作用下会经过由并联间隙所形成的放电通道,引至招弧角端部,然后再招弧角的端部燃烧以此来保护绝缘子幸免于被电弧灼烧。
2、架设避雷线
普遍的线路防雷装置是避雷线,避雷线不仅能降低绝缘子承受的电压值在雷电直击线路时还可以将雷电电流直接引入大地内。避雷线防止雷电直击导线,使作用到线路绝缘子串的过电压幅值降低,在雷击杆顶时,避雷线对雷电有分流作用,可以减少流过杆塔的雷电流,避雷线的保护范围呈带状,十分适合保护电力线路。
3、降低轩塔接地电阻
35kV输电线路分布比较广泛、地形也比较复杂,必须要做好输电线路杆塔接地电阻的检测工作,接地电阻的超标情况和接地装置的完好度情况。一般降低杆塔接地电阻的方法有:采取重埋接地网、增加接地面积等方式。还有采用爆破接地技术、多支引式接地技术、降阻剂、离子接地系统等方式。
1)爆破接地技术:爆破接地技术是近几年发展起来的一种降低接地装置接地电阻的—项新型技术,它的原理是通过爆破制裂,然后用压力机将低电阻率的材料强行压爆破裂隙内部,借此来改善大范围内土壤的导电性的目的,通俗的讲究是大面积土壤改性技术。
2)接地电阻降阻剂:在接地极的周围敷设降阻剂,便可以起到增大接地极外形的尺寸,从而降低与周围土地介质之间的接触电阻的作用,因此可以降低接地极的接地电阻,降阻剂只能用于小面积内的集中接地和小型的接地网时效果非常明显,如果面积与接地网都很大则降阻剂的效果就没那么显著。降阻剂是化学降阻剂是由几种物质配制而成的,它具有导电性能非常好的强电解质及水分,这些强电解质和水分被网状的胶体包围着,而网状胶体的空隙被部分水解的胶体填充着,让它不会随着地下水和雨水的关系流失掉,因此长期保持良好的导电作用,该技术已被广泛普及和推广。
3)多支外引式接地装置:这种方法必须接地装置周围有导电性能良好及不冻的河流湖泊,在设计和安装时一定要考虑到连接接地极干线自身的电阻所带来的影响,所以外引式接地极的长度不能超过100m。
结语
总之,在电力系统线路设计中,35kv及以下电力线路设计是一项技术性、政策性、实践性很强的工作。设计人员应在确保线路设计安全可靠的前提下,综合考虑线路工程的经济造价、施工条件及日后的运行维护等因素,慎重对待,选出最佳设计方案。
参考文献