避雷范文10篇

时间:2023-03-27 19:19:19

避雷范文篇1

一、电力系统输电线路事故

在一些地区,特别是南方的某些地区,到了夏季,阴雨天气常见,阴雨天气中常常会伴有闪电、雷击等现象。这样长期阴湿的环境,本来就会对一些输电线路产生一些不良影响,例如会导致设备的陈旧,输电线路收到一定程度的腐蚀,都会给电力输送带来一定程度的不良影响,再加上时有雷击现象发生,就更可能在电力输送过程中产生事故,设备比较陈旧,网络布局不合理,再加上环境原因,因为意外被雷电击中的输电线路瘫痪频繁发生。不仅影响设备的正常运作,并影响了许多用户每天的工作和生活。电一直是关系到人们生活的关键,特别是对一些大型企业来说,断了电,很多工作都进行不下去,完不成工程质量,受到合约限制,受到银行贷款因素限制,因此,电在一定程度上也决定了一个公司的前途,所以说,做好电力系统的正常运输,是至关重要的。

二、输电线路防雷措施探讨

雷击事件是造成输电线路故障的关键因素,那么就要采取一切有效措施,建立一个强大的保护屏障,防止光波的干扰,以提高线路防雷水平,以避免或减少线路绝缘,大幅降低雷击跳闸率,这样才可以有效地保障整个输电线路的正常工作,针对当前的环境,提出了以下防雷措施:

2.1执行雷电参数分析目前,很多行业都进行了数据分析工作,对行业的历史数据进行搜集、分析,挖掘出可以做出决策的一些结果。对电力系统也是这样,对地区的历史数据进行分析,找出雷击事件比较频繁的地区,进行重点建设,同时也要借助于雷电定位系统,将所有的数据输入到雷电定位系统中,借助于这样的系统,进行科学的分析,确定雷击的可能性大小,指导我们采取合理的措施,预防雷击事件的发生。这是雷击事件预防开始往智能方向发展的一个起步,要不断的坚持下去,使防雷措施更加科学、更加合理。

2.2降低杆塔接地方面的电阻雷击过程,是电流、电压和电阻共同一个影响过程,从物理学角度来看,电阻值一定的情况下,电压是和电流成正比,那么电流一定的时候,电压和电阻成正比,从这方面考虑,降低电阻也是防雷措施的一个重要手段,同时也是是最直接,最有效的防雷手段之一。接地电阻数值跟杆塔的位置有关系,也可以说是后者的决定因素。如果要求接地电阻阻值要高,那么杆塔就要相应的升高,如果要求接地电阻阻值低,那么,杆塔就要相应的降低,电阻阻值地,累积过程产生的电压机会小,造成的不良后果也会笑,因此,从这一方面来讲,可以使线路的防雷水平得到很大的提升。

2.3加强线路绝缘,提高输电线路耐雷水平绝缘子是输电线路中的重要组成部分,很大程度上,绝缘子才是真正能预防雷击事件的主导因素。因为绝缘子性能的优劣将直接影响到整个线路的绝缘水平,绝缘,在物理学中,相当于不会导电,不会产生电流,同时也不会产生电压,不会给线路造成不良影响。因此,线路运营单位应当加强对绝缘子在整个线路过程的管理,提高检测绝缘子各方面的绝缘因素,严格控制质量标准,以防止低质量、假冒产品的绝缘子架空搭建到输电线路之上。以上是对没有架设到线路的绝缘子的控制,对于已经架空到输电线路中的绝缘子,应该严格按照程序,按照相应的输电线路规程,进行严格控制质量关,对零值、低绝缘子进行定期检测,对不合格、劣质产品必须进行更换,统计绝缘子的劣质率,并且要进行数据分析,以确保电线的绝缘,始终满足业务需求,同时也满足防雷方面的需求。此外,也要考虑到一些特殊因素,以上是对大部分的地区的一个预防措施,对于一些雷电多发地区,应该采取一系列有针对性的措施,例如适当加强线路绝缘之间的协调,以提高防雷水平,因为这些地区是常见事故发生地,绝缘线路之间的相互配合就显得很重要,会使整个区域形成一个网络,会比单独的输电线路更稳定,同时也更容易统筹管理。通常110千伏线路,一个单串悬式绝缘子大约有7片,耐张单串绝缘子串为8片,这些基本上能满足要求。但为了进一步提高耐雷的水平,改善绝缘子串承受50%放电电压脉冲,可以在子串的基础上,适当增加1片。实践证明,一些在增加了新的线路绝缘子之后,耐雷水平增加了,发生事故的概率也明显小了。合成绝缘子的特点是重量轻,强度高,无需维护,防污染,性能好,这样的特点适合输电线路,因此,这种合成绝缘子一直是一些送点单位的宠儿。然而,运营的经验表明,在很多雷电发生的地区合成绝缘子的使用,往往导致事故发生。合成绝缘子,尽管有上述优点,但其缺点是显而易见的,这些合成的绝缘子只是常规尺寸,很难达到预期防雷水平。

2.4避雷线的安装避雷线也被称为架空地线,主要起到的是保护方面的作用,可用于雷电流的分流,以避免雷电直接破坏输电导线。避雷线通常都是架设在导线的顶部,用于全方位的保护,最适合保护导体,所以经常作为输电线路的主要防线。总的来说,110千伏输电线路沿线设立一个单一的避雷线就可以了,对于闪电、雷电活动的多发地区应该建立双条避雷线,根据不同的具体情况进行架设,满足防雷的需求。对于一些已经安装了避雷线的线路来说,接地电阻降低相对来说,比较困难,这种情况下,可以考虑增加一个架空地线,这个架空地线也可以称为耦合地线。虽然它也许不可能减少绕击率,但是可以适当对雷击电流进行分流,也可以达到预期的防雷目的。实践证明,装了耦合线路的事故发生率减少了一半左右。

2.5安装线路避雷器一些雷电活动比较贫乏的地区,安装线路避雷器是一种常见的方法,可以满足应用需求。线路避雷器本质上是一种非线性电阻,高电压,低电阻。避雷器和绝缘子之间是并联的关系,雷击过程时,可以有效地避免线路跳闸停电,但由于其价格昂贵,必须结合该地区单位的实际运行情况,在搭线时,充分考虑地形和运作经验等方面因素,合理选择安装位置,使有限的资金充分利用,以达到更好的效率。

2.6加强输电线路保护工作对地区的雷电活动历史数据进行分析,对一些雷电活动比较频繁的山区地区,加强输电线路方面的保护工作,杆塔的保护角也是一个因素,如果偏大,就要采取行动,安装避雷器或是安装避雷针等措施,因时而异,因地而异。

2.7安装自动重合设备,在遭受雷击的时候,发生故障都是瞬时的,瞬时造成的电压差对设备造成的损害最大,因此,可以考虑安装自动重合闸设备,用于保障雷击瞬时故障的缓冲,因此,安装自动重合设备,在大多数情况下,可以提高供电线路电源的可靠性。

2.8良好的接地除了前面讨论的接地电阻因素,避雷针因素、绝缘子因素等等,还应该让电缆,金属片,铁塔等尽量接地。良好的接地线,是确保安全运行的基本保证。建立一个避雷针,使用一些避雷措施,基本上只能起到良好的引雷作用,如果引雷过程不顺畅,很可能导致电流阻塞,对杆塔产生反作用力。因此,接地线可以很好的预防这方面事故的发生,在避雷上的效果是很显著的。

避雷范文篇2

关键词:避雷装置避雷带避雷器

常规避雷装置及其发展

1750年,富兰克林提出以针尖放出电荷缓慢中和雷云中的电荷的避雷针用来防雷。后来的实践证明,它不能“避雷”,而是将雷引向自身来保护其周围的设备。随后俄国罗蒙诺索夫在重复了富兰克林的著名风筝试验(他的朋友利赫曼和他一起试验,因被引下的直击闪电击中而牺牲)之后,于1753年发表的论文(关于因电力而产生的大气现象的发言)中也对此作了重要论证。一个鲜为人知的重要事实是,富兰克林发表避雷针理论之后不久,法国一位工程师即按其理论建立一个避雷针,并且很快发生一次接闪。这是人类首次主动设法改变雷闪途径,也是直击雷可以防护的证明。这位法国工程师作为一个正直的科学家,当即高兴地报告了富兰克林避雷针的引雷成功。

避雷针的实际应用,必须解决的是它的保护范围问题。这是在试验室和实际应用中多年逐步定量化的,而且其精确性已基本满足了工程设计的需要。正是各国高压输电和电力系统的发展推动了这一科研工作的前进。

1925-1926年,Peek第一个在实验室内利用冲击电压发生器造成“人工雷”对避雷针模型放电,研究保护范围—保护系数与雷云高度对针高之比(H/h)的关系,并研究了雷云极性对保护系数的影响。1930-1934年,各国开始广泛利用避雷针保护发电厂和变电所。当时230KV电网已经出现多年,287KV超高压电网正在建设中。如美国煤气和电力公司(AGE)1934年开始用避雷针、避雷线保护变电所,避雷线的保护范围是这样确定的:当架构强度足够时,每保护水平距离0.45m,避雷线悬挂高度要抬高0.3m;架构强度受限制时,每保护水平距离0.6m,要抬高0.3m。这分别相当于保护角56°和64°。这与日本60年代末的防雷规范60°相近。到60年代初(1963年Davis)、70年代初美、英等国对保护输电线路的避雷线的保护范围陆续提出击距理论,即考虑雷电流辐值的大小来选定保护范围。我国高电压工作者(朱木美教授指导王小瑜同志)在职1962~1964年研究输电线路防雷时也提出了类似方法。至于用来保护发电厂和变电所,我国50年代因担心避雷线断线会波及全厂和全变电所而只采用避雷针。到70年代中期,才明确避雷线可用于发电厂和变电所的保护。

避雷带

避雷带是在建筑物的屋脊和屋顶四周敷设的接地导体,是由避雷针、避雷线发展而来的。作者最早是由德国资料中了解到这项技术。避雷网是在避雷带的中间敷设接地导体,以保护建筑物的中间部位。用于保护建筑物,其优点是敷设简便、造价低,而且同高耸的避雷针相比,引雷的几率大为减少。而且它接闪后一般是由多根引下线泄散电流,室内设备上的反击电压相对较低。我国建筑防雷工作者提出并在全国广泛应用的笼型防雷方式则是利用建筑物钢筋形成的法拉笼。同时也解决了等电位连接问题,极大地提高了建筑防雷的可靠性。此外,它也便于笼内(屋内)电力、电信、电子设施统一接地(共地式)。我国电力部门发电厂厂房、机房、变电所及主控室,包括控制和信号电缆等不同用途不同电压设备,并制订1952、1956年以来各版过电压和接地标准。这同IEC近年规定、国外公司广泛宣传的统一接地和等电位连接相比,要早40年以上。

人们曾企图利用在针尖敷设上放射物质来提高引雷作用,扩大保护范围,后来证明无效。60年代末、70年代初,英、德等国建筑物防雷规范已明确做出否定的结论。80年代,水利电力部电力科学院在高压试验室内所做的试验也证明,放射性避雷针在引雷效果上与同尺寸的普通避雷针没有差别。我国过电压与绝缘配合标准对它一直持否定态度。尽管国际上已有定论,法国及一些法语国家还有一些地方,继续使用带有放射物的避雷针。我国一些从法语国家引进的工业设备,还有用这种避雷针保护的。这不仅浪费资金,无助于防雷改进,而且由于其放射性物质,还造成人身的环境方面的隐患。它违反我国所有有关防雷的标准。

提前放电避雷针的工作原理

提前放电避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更加快的上行先导。此描述基于负极性下行放电的情况下,此类放电形式最具有普遍性。

“satelit+”内部构造示意图

单位怎样进行雷电灾害防护

1、单位应定期由专业防雷公司检测防雷设施,评估防雷设施是否符合国家规范要求,比如:学校、公司、区级以上医院、四星级以上宾馆、城区内高度在45米以上的高层建筑需两年检测一次。

2、单位应设立防范雷电灾害责任人,负责防雷安全工作,建立各项防雷安全工作,建立各项防雷设施的定期检测,雷雨后的检查和日常的维护。如雷雨过后,安装在电话程控交换机、电脑等电器设备电源上和信号线上的过压保护器应检查有无损坏,发现损坏时应及时更换。

3、建设单位在防雷设施的设计和建设时,应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点,雷电活动规律等因素综合考虑,采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。

4、应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。

5、新增加建设和新增加安装设备应同时对防雷系统进行重新设计和建设,如:重新铺设电脑网络线、室外天线的移位和加高等等都应该重新设计和建设防雷设施。

6、雷灾发生时应及时处理,采取措施,避免再次雷击。

雷电保护的整体概念

六点防雷计划

针对雷电的危害,我们认为防雷必须是全面的。主要包括以下六方面:

A控制雷击点(采用大保护范围的避雷针)

B安全引导雷电流入地网

C完善的低阻地网

D消除地面回路

E电源的浪涌冲击防护

F信号及数据线的瞬变保护

在科学技术日益发展的今天,虽然人类不可能完全控制暴烈的雷电,但是经过长期的摸索与实践,已积累起很多有关防雷的知识和经验,形成一系列对防雷行之有效的方法和技术,这些方法和技术对各行各业进行行之有效地预防雷电灾害具有普遍的指导意义。

1>接闪

接闪就是让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计的通道泄放到大地中去。地面通信台站的安全在很大程度上取决于能不能利用有效的接闪装置,把一定保护范围的闪电放电捕获到,纳入预先设计的对地泄放的合理途径之中。避雷针是一种主动式接闪装置,其英文原名是LightningConductor,原意是闪电引导器,其功能就是把闪电电流引导入大地。避雷线和避雷带是在避雷针基础上发展起来的。采用避雷针是最首要、最基本的防雷措施。

2>均压连接

接闪装置在捕获雷电时,引下线立即升至高电位,会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络,并使其电位升高,进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险,最简单的办法是采用均压环,将处于地电位的导体等电位连接起来,一直到接地装置。台站内的金属设施、电气装置和电子设备,如果其与防雷系统的导体,特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时,则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时,台站内的所有设施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不产生有害的电位差,不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。

3>接地

接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下线上的电压,避免发生反击。过去有些规范要求电子设备单独接地,目的是防止电网中杂散电流或暂态电流干扰设备的正常工作。90年代以前,部队的通信导航装备以电子管器件为主,采用模拟通信方式,模拟通信对干扰特别敏感,为了抗干扰,所以都采取电源与通信接地分开的办法。现在,防雷工程领域不提倡单独接地。在IEC标准和ITU相关标准中都不提倡单独接地,美国标准IEEEStd1100-1992更尖锐地指出:不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、计算机的、电子的或其它这类不正确的大地接地体作为设备接地导体的一个连接点。接地是防雷系统中最基础的环节。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。防雷接地是地面通信台站安装验收规范中最基本的安全要求。

4>分流

分流就是在一切从室外来的导线(包括电力电源线、电话线、信号线、天线的馈线等)与接地线之间并联一种适当的避雷器。当直接雷或感应雷在线路上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或设备时,避雷器的电阻突然降到低值,近于短路状态,将闪电电流分流入地。

分流是现代防雷技术中迅猛发展的重点,是防护各种电气电子设备的关键措施。近年来频繁出现的新形式雷害几乎都需要采用这种方式来解决。由于雷电流在分流之后,仍会有少部分沿导线进入设备,这对于不耐高压的微电子设备来说仍是很危险的,所以对于这类设备在导线进入机壳前应进行多级分流。

现在避雷器的研究与发展,也超出了分流的范围。有些避雷器可直接串联在信号线或天线的馈线上,它们能让有用信号顺畅通过,而对雷电过压波进行阻隔。

采用分流这一防雷措施时,应特别注意避雷器性能参数的选择,因为附加设施的安装或多或少地会影响系统的性能。比如信号避雷器的接入应不影响系统的传输速率;天馈避雷器在通带内的损耗要尽量小;若使用在定向设备上,不能导致定位误差。

避雷范文篇3

1750年,富兰克林提出以针尖放出电荷缓慢中和雷云中的电荷的避雷针用来防雷。后来的实践证明,它不能“避雷”,而是将雷引向自身来保护其周围的设备。随后俄国罗蒙诺索夫在重复了富兰克林的著名风筝试验(他的朋友利赫曼和他一起试验,因被引下的直击闪电击中而牺牲)之后,于1753年发表的论文(关于因电力而产生的大气现象的发言)中也对此作了重要论证。一个鲜为人知的重要事实是,富兰克林发表避雷针理论之后不久,法国一位工程师即按其理论建立一个避雷针,并且很快发生一次接闪。这是人类首次主动设法改变雷闪途径,也是直击雷可以防护的证明。这位法国工程师作为一个正直的科学家,当即高兴地报告了富兰克林避雷针的引雷成功。

避雷针的实际应用,必须解决的是它的保护范围问题。这是在试验室和实际应用中多年逐步定量化的,而且其精确性已基本满足了工程设计的需要。正是各国高压输电和电力系统的发展推动了这一科研工作的前进。

1925-1926年,Peek第一个在实验室内利用冲击电压发生器造成“人工雷”对避雷针模型放电,研究保护范围—保护系数与雷云高度对针高之比(H/h)的关系,并研究了雷云极性对保护系数的影响。1930-1934年,各国开始广泛利用避雷针保护发电厂和变电所。当时230KV电网已经出现多年,287KV超高压电网正在建设中。如美国煤气和电力公司(AGE)1934年开始用避雷针、避雷线保护变电所,避雷线的保护范围是这样确定的:当架构强度足够时,每保护水平距离0.45m,避雷线悬挂高度要抬高0.3m;架构强度受限制时,每保护水平距离0.6m,要抬高0.3m。这分别相当于保护角56°和64°。这与日本60年代末的防雷规范60°相近。到60年代初(1963年Davis)、70年代初美、英等国对保护输电线路的避雷线的保护范围陆续提出击距理论,即考虑雷电流辐值的大小来选定保护范围。我国高电压工作者(朱木美教授指导王小瑜同志)在职1962~1964年研究输电线路防雷时也提出了类似方法。至于用来保护发电厂和变电所,我国50年代因担心避雷线断线会波及全厂和全变电所而只采用避雷针。到70年代中期,才明确避雷线可用于发电厂和变电所的保护。

避雷带

避雷带是在建筑物的屋脊和屋顶四周敷设的接地导体,是由避雷针、避雷线发展而来的。作者最早是由德国资料中了解到这项技术。避雷网是在避雷带的中间敷设接地导体,以保护建筑物的中间部位。用于保护建筑物,其优点是敷设简便、造价低,而且同高耸的避雷针相比,引雷的几率大为减少。而且它接闪后一般是由多根引下线泄散电流,室内设备上的反击电压相对较低。我国建筑防雷工作者提出并在全国广泛应用的笼型防雷方式则是利用建筑物钢筋形成的法拉笼。同时也解决了等电位连接问题,极大地提高了建筑防雷的可靠性。此外,它也便于笼内(屋内)电力、电信、电子设施统一接地(共地式)。我国电力部门发电厂厂房、机房、变电所及主控室,包括控制和信号电缆等不同用途不同电压设备,并制订1952、1956年以来各版过电压和接地标准。这同IEC近年规定、国外公司广泛宣传的统一接地和等电位连接相比,要早40年以上。

人们曾企图利用在针尖敷设上放射物质来提高引雷作用,扩大保护范围,后来证明无效。60年代末、70年代初,英、德等国建筑物防雷规范已明确做出否定的结论。80年代,水利电力部电力科学院在高压试验室内所做的试验也证明,放射性避雷针在引雷效果上与同尺寸的普通避雷针没有差别。我国过电压与绝缘配合标准对它一直持否定态度。尽管国际上已有定论,法国及一些法语国家还有一些地方,继续使用带有放射物的避雷针。我国一些从法语国家引进的工业设备,还有用这种避雷针保护的。这不仅浪费资金,无助于防雷改进,而且由于其放射性物质,还造成人身的环境方面的隐患。它违反我国所有有关防雷的标准。

提前放电避雷针的工作原理

提前放电避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更加快的上行先导。此描述基于负极性下行放电的情况下,此类放电形式最具有普遍性。

“satelit+”内部构造示意图

单位怎样进行雷电灾害防护

1、单位应定期由专业防雷公司检测防雷设施,评估防雷设施是否符合国家规范要求,比如:学校、公司、区级以上医院、四星级以上宾馆、城区内高度在45米以上的高层建筑需两年检测一次。

2、单位应设立防范雷电灾害责任人,负责防雷安全工作,建立各项防雷安全工作,建立各项防雷设施的定期检测,雷雨后的检查和日常的维护。如雷雨过后,安装在电话程控交换机、电脑等电器设备电源上和信号线上的过压保护器应检查有无损坏,发现损坏时应及时更换。

3、建设单位在防雷设施的设计和建设时,应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点,雷电活动规律等因素综合考虑,采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。

4、应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。

5、新增加建设和新增加安装设备应同时对防雷系统进行重新设计和建设,如:重新铺设电脑网络线、室外天线的移位和加高等等都应该重新设计和建设防雷设施。

6、雷灾发生时应及时处理,采

取措施,避免再次雷击。

雷电保护的整体概念

六点防雷计划

针对雷电的危害,我们认为防雷必须是全面的。主要包括以下六方面:

A控制雷击点(采用大保护范围的避雷针)

B安全引导雷电流入地网

C完善的低阻地网

D消除地面回路

E电源的浪涌冲击防护

F信号及数据线的瞬变保护

在科学技术日益发展的今天,虽然人类不可能完全控制暴烈的雷电,但是经过长期的摸索与实践,已积累起很多有关防雷的知识和经验,形成一系列对防雷行之有效的方法和技术,这些方法和技术对各行各业进行行之有效地预防雷电灾害具有普遍的指导意义。

1>接闪

接闪就是让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计的通道泄放到大地中去。地面通信台站的安全在很大程度上取决于能不能利用有效的接闪装置,把一定保护范围的闪电放电捕获到,纳入预先设计的对地泄放的合理途径之中。避雷针是一种主动式接闪装置,其英文原名是LightningConductor,原意是闪电引导器,其功能就是把闪电电流引导入大地。避雷线和避雷带是在避雷针基础上发展起来的。采用避雷针是最首要、最基本的防雷措施。

2>均压连接

接闪装置在捕获雷电时,引下线立即升至高电位,会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络,并使其电位升高,进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险,最简单的办法是采用均压环,将处于地电位的导体等电位连接起来,一直到接地装置。台站内的金属设施、电气装置和电子设备,如果其与防雷系统的导体,特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时,则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时,台站内的所有设施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不产生有害的电位差,不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。

3>接地

接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下线上的电压,避免发生反击。过去有些规范要求电子设备单独接地,目的是防止电网中杂散电流或暂态电流干扰设备的正常工作。90年代以前,部队的通信导航装备以电子管器件为主,采用模拟通信方式,模拟通信对干扰特别敏感,为了抗干扰,所以都采取电源与通信接地分开的办法。现在,防雷工程领域不提倡单独接地。在IEC标准和ITU相关标准中都不提倡单独接地,美国标准IEEEStd1100-1992更尖锐地指出:不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、计算机的、电子的或其它这类不正确的大地接地体作为设备接地导体的一个连接点。接地是防雷系统中最基础的环节。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。防雷接地是地面通信台站安装验收规范中最基本的安全要求。

4>分流

分流就是在一切从室外来的导线(包括电力电源线、电话线、信号线、天线的馈线等)与接地线之间并联一种适当的避雷器。当直接雷或感应雷在线路上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或设备时,避雷器的电阻突然降到低值,近于短路状态,将闪电电流分流入地。

分流是现代防雷技术中迅猛发展的重点,是防护各种电气电子设备的关键措施。近年来频繁出现的新形式雷害几乎都需要采用这种方式来解决。由于雷电流在分流之后,仍会有少部分沿导线进入设备,这对于不耐高压的微电子设备来说仍是很危险的,所以对于这类设备在导线进入机壳前应进行多级分流。

现在避雷器的研究与发展,也超出了分流的范围。有些避雷器可直接串联在信号线或天线的馈线上,它们能让有用信号顺畅通过,而对雷电过压波进行阻隔。

采用分流这一防雷措施时,应特别注意避雷器性能参数的选择,因为附加设施的安装或多或少地会影响系统的性能。比如信号避雷器的接入应不影响系统的传输速率;天馈避雷器在通带内的损耗要尽量小;若使用在定向设备上,不能导致定位误差。

避雷范文篇4

由于空气对流过强而产生的瞬间放电过程就会产生雷电,一般出现在积雨云中。产生雷电时会伴有最高可达300000A的强大电流和冲击力,对人类、建筑及线路等都会产生巨大的破坏力。雷击方式有很多种,包括:直击雷、感应雷、球形雷等。以感应雷来说,感应雷是直击雷过后表现的二次雷电效应,其具有的静电作用和电磁感应能够让地表有限区域内附上反向电荷,由于电流分散过程中的电阻较大,导致部分区域产生高电压。这些电量能够通过电线和房间内的通道等方式导入室内,从而损坏室内电子设施。通常感应雷强度不高但产生几率大,直击雷只有击中地面时才能造成破坏且破坏范围小,感应雷能够被传导到更大范围进行连续破坏,因此感应雷更具危险性。雷电还可以通过电磁脉冲的方式对人们的财产和生命安全产生危害,表现为电磁辐射危害、电磁波危害等。其中最为严重的是电磁辐射带来的电磁干扰现象,它能够直接导致所有设备的损坏,造成巨大的损失。

2广播电视高山台站雷击过程分析

雷击对广播电视高山台站的破坏途径如图1所示。雷击产生的电磁辐射能够破坏广播电视高山台站的通电线,从而干扰站内的电子设备。站内的避雷针等防雷措施受到雷电击中后,随之出现的超强电流也能带来大范围的破坏。同时,广播站的电子信号发射系统一旦受到几千安培电流带来的电子辐射便能够瞬间失灵。具体表现为:第一,电力线感应雷引起的设备损坏。即使在电线中安装了各种避雷装置,但有些高山台的地网电阻通常超过10Ω,甚至达到30Ω,因此电线里的残余压力仍很高。如:220V低压氧化锌避雷器在1.5KA时残压为1.3KV,若考虑10Ω地网电阻上的压降,电源线上总残压为Uz=1.3KV+1.5KA×10Ω=16.3KV,设备由于不能够承受如此大的电压而被烧坏。第二,地网反击导致信号发射电源体系故障。当雷电流为100KA(出现概率为20%),地网电阻为10Ω时,地网电压能够达到100万伏。使用单独接地线的电源变压器距离较远,在小范围内可能产生设备表面向电源放电的反击情况。如果在此时使用避雷器,那么雷电电流产生的各种能量可逆向破坏电源。第三,直击雷被导入室内造成破坏。直击雷能沿着台站内的接地线进入机房,由于设备的耐压性远远不够从而造成设备的损坏。

3广播电视高山台站防雷减灾的策略

3.1建立完善的接地系统,进行地网的等电位连接。广播电视高山台站主要建立在拥有大电阻的山顶上,接地系统环境较差。据研究,可以利用加大地网面积和采用角钢等耐腐蚀的钢材作为地网接地体,降低其间的电阻,从而保证地网的长久连通性,同时可使用一些能降低电阻的物质,确保广播站的安全。但接地网必须要短,因为长度越长则会导致电阻越大。假如高山台站每种接地线的带点都能相同,那么总体电位差大约为零,从而达到了保护效果。3.2建立多层安全保护措施,进行防雷实践。把雷电通过地网传导到大地是防雷的有效措施。实践得出,由于雷击电量过于强大,必须采用多层安全保护措施。首先,可以将室外变压器转移到站内,能够有效降低变压器受到雷击的概率。其次,需要在高压变压器的出入线端口安装高压变压器保护装置作为第一层保护,再通过在电柜端口安装稳定电压的装置作为第二层保障。最后,在所有核心设备的端口安装电源浪涌保护器作为第三层安全保障。3.3电源系统的防雷措施。高山台站遭遇的雷击事件很大一部分是从供电系统串入,雷击造成电力设备设施损坏,比如:电力变压器,从而造成节目停播的事件。第一,台外高压输电线路防雷措施。目前,在线路路径受地形和投资限制、选择范围不大的情况下,高压输电线路防雷设计主要采用:架设避雷线、降低杆塔接地电阻、装设避雷器、提高线路绝缘水平等方法。第二,台内低压输电线路防雷措施。低压线路的防雷屏蔽,其措施与高压线路的防雷屏蔽相同,有条件的台站可采取低压电缆地埋的方法,从变压器输出的低压电缆直接地埋进入机房,两端屏蔽层要做到良好接地,防止雷电从低压线路中串入,也可考虑在电源引入端加装隔离变压器或其他雷电保护装置。3.4天馈系统的防雷措施。第一,加装避雷针。天线安装位置应在避雷针的保护角之内,避雷针与天线之间的最小距离应大于3m,避雷针高度要足够高,保护角要小。第二,系统接地。天馈系统接地要良好,天线竖杆或铁塔应整体连接,馈线输入端、输出端、机房入口端均应良好接地。有条件的台站可加装必要的防雷装置。要切实监督铁塔建设厂家做好铁塔防雷工程工作。在实际运用这一技术时,需要明确接地装置的构成,主要为电线与接地体,进而通过与大地的连接来实现自身作用的发挥,还要将发射台带电设备的连接装置以及金属导线等与防雷网相连接,进而实现防雷的作用。同时,应采用降低接地电阻这一技术来实现防雷击,通常情况下,如防雷地网所处的位置不够干燥,相应的导电性能就会偏低,因此需要使用木炭、盐、物理降阻剂等物质来降低电阻,进而提升防雷效果。3.5机房内设备设施的防雷措施。机房内部防雷措施极其重要,可采用机房屏蔽的方法来做好机房内部的防雷。由于屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在设备上的电磁干扰或过电压能量,因此,机房的屏蔽可利用机房的钢筋、金属构架、金属门窗、地板等相互焊(连)接在一起,形成一个法拉第笼,并与地网可靠的电气连接,形成初级屏蔽网。3.6广播电视台站的防雷措施。为了确保广播电视节目的安全播出,需要落实完善的防雷措施以避免雷击所造成的破坏,在实际落实这一内容的过程中,要结合台站的实际情况并根据以往经常发生的雷击问题,实施有针对性的防雷击措施。在落实防雷击措施前,需要以完善的方案设计为基础并做好定期检修维护工作,及时发现问题并给予有效解决,确保台站的正常运行,为提高广播电视节目的播出质量提供保障。3.7信号传输线路的防雷措施。第一,针对铁塔天线引线,其需要和铁塔内侧保持足够的距离,以避免发生感应电流。第二,位于铁塔与机房间的引线需要用金属线槽进行包裹,然后安装到避雷网上,以充分实现防雷效果。

4结语

目前尚且没有能够完全防止雷电灾害的技术和设备出现,因此,必须认真对待防雷工作,从各方面加强安全保护措施,同时提高工作人员的安全防范意识,加强设备的日常维护与保养,不断研究防雷技术,利用科技手段减少自然灾害引起的破坏,确保高山台站的正常运转。

作者:葛云浦 单位:东宁市文广新局

参考文献:

[1]覃玮.广播电视安全播出的技术防范措施探析[J].电子测试,2016,(06):23-24.

[2]叶瑛,邹启明.广播电视发射台站雷击电磁脉冲防护技术[J].西部广播电视,2016,(01):45.

避雷范文篇5

关键词:雷电;有线电视系统;防雷

一引言

有线电视系统是将通过光缆接入的有线电视信号,或由大楼通过卫星天线和一组优质共用天线接收的开路电视系统信号,经前端处理后,以有线方式将电视信号分送到电视系统的各终端用户。在有线电视系统中,防雷设计是一项十分重要的工作,也是若干有线电视工作者长期研究的课题。雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上,其特点电压高,闪电电流幅值大,变化快,放电时间短,闪电电流波形陡度大。雷电的破坏作用在于强大的电流,炽热的高温,猛烈的冲击波,剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应,给人类社会带来极大的危害,造成人员伤亡、巨大破坏、起火爆炸、严重损失。雷电也常常使有线电视设备严重损坏,在实际工程当中,没有良好防雷措施的系统一旦遭到雷击就会遭到严重破坏,甚至瘫痪。对于干线较长的大系统,防雷设计更是刻不容缓的大事。在有线电视系统中,防雷设计是一项十分重要的工作,这里我们根据自己的工作实践和学习谈谈对雷电对有线电视系统的影响以及对雷电的防范举措。

二雷电对有线电视系统的影响

对有线电视系统影响的雷击主要有两种:“直击雷”和“感应雷”。直击雷是带电云层和大地之间放电造成的。当雷云很低,周围又没有异性电荷的雷云时,就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷,形成带电云层向地面或者建筑物放电;放电电流可达到几十甚至几百千安,放电时间为50~100us,这种放电就是直击雷。直击雷对建筑物和人、畜安全危害甚大。对于有线电视系统,直击雷只有雷击率的10%左右,尽管破坏力大,但危害范围一般较小,可使用避雷针、避雷线和避雷网来防避。安装了避雷针后,有线电视系统的电子设备即使在其保护范围之内,仍然可能遭雷击而受损,大多数都是烧保险丝、电源变压器、整流元件、三端稳压器,严重的还可能损坏集成电路等元件。这说明雷击不是从天线引入的,而是从电源线引入的,可见避雷针虽保护了建筑物,却保护不了置于其内的有线电视电子设备,这是感应雷造成的。感应雷电分为静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因所引起。静电感应是当带电的云层(雷云)靠近输电线路时,会在它们上面感应出异性电荷,这些异性电荷被雷云电荷束缚着,当雷云对附近的目标或接闪器(避雷针是最早、最常用的接闪器)放电时,其电荷迅速中和,而输电线路上束缚的电荷便为自由电荷,形成局部感应高电位。这种感应高电位发生在低压架空线路时亦可达100KV,在有线电视线路上可达40~60KV,而且它可以沿着线路传人电子设备,造成损害。电磁感应是雷击后巨大的雷电流在周围空间产生交变磁场,由于电磁感应使附近设备感应出高电压,从而使设备损坏。“感应雷”占雷击率近90%,危害范围甚广,有线电视系统的电子设备受雷击损坏,主要是感应雷造成的。

三有线电视系统防雷的措施

1天线的防雷接地。有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端,应把所有的接收天线,包括卫星接收天线的接地焊在一起,接天线的竖杆(架)上应装设避雷针,避雷针的高度应能满足对天线设施的保护。安装独立的避雷针时,由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状,边界线呈双曲线,所以避雷针高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸,避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3m。建筑物已有防雷接地系统时避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接。无论是新的接地线还是原建筑的接地线,接地电阻都应小于4。

2前端设备的防雷接地。当在前端附近发生雷击时,会在机房内的金属机箱和外壳上感应出高电压,危及设备和人身安全。前端设备的电源漏电也会危及人员的安全,因此,对机房内的所有设备,输入输出电缆的屏蔽层、金属管道等都需要接地,不能与天线的接地连接在一起,设备接地与房屋避雷针接地及交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起。系统内的电气设备接地装置和埋地金属管道应与防雷接地装置相连,不相连时两者的距离应大于3m,机房内接地母线表面应完整,绝缘线的老化层不应有老化龟裂现象。一般前端设备,如调制器、接收机、光发射机等没有过压保护,而只有过流保护,一旦有雷击往往会出现电源烧坏而保险不断的情况,针对此种情况应在总电源处加装避雷器,以更好地保护前端设备。公务员之家

3干线系统的防雷接地。敷设于空旷地区的地下电缆,当所在地区年雷雨天数大干20d及土壤电阻率大干100时,电缆的屏蔽层或金属保护套应每隔2km左右接地一次,以防止感应电的影响。架空电缆的屏蔽层及金属保护套。钢绞线每隔250m左右接地一次,在电缆分线箱处的架空电缆金属护套,屏蔽层及钢绞线应与线杆拉线共用接地装置。另外就是不可忽视的光缆防雷,因为光缆在制造过程中,为了增加光缆的抗拉强度,在光缆中增加了钢丝。在设置接续盒时,只注意了光缆的熔接。使用通常方法,将两段光缆的钢丝,分别固定在接续盒两端的支架上,自然形成一间隙。这样,当任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压时,就会向另一端钢丝放电,放电过程中产生的巨大火花,使接续盒内光纤断裂损坏。为防止这种现象发生,在光缆的施工过程中,应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通,可有效避免光缆遭雷电侵害。

避雷范文篇6

关键词:线路避雷器;输电线路;杆塔;雷击

为了减少雷击对输电线路安全运行的影响,通常采取多种防雷措施,主要有:降低杆塔接地电阻;架设避雷线;提高线路绝缘水平;加装耦合地线;等等。但在防止绕击雷对线路造成影响及高土壤电阻率的线路杆塔防雷问题上,仍不能找到有效的解决方法。为此,迫切需要采取一些新的技术措施来提高线路杆塔的耐雷水平,以减少雷击跳闸率。

随着合成绝缘材料在防雷技术上的应用和发展,许多国家如美国、日本等,将避雷器安装在输电线路的易击段,以提高线路的耐雷水平,降低雷击跳闸率。广东省广电集团有限公司肇庆四会供电分公司于1999年开始对几条跳闸率较高的35kV及110kV输电线路安装了线路避雷器。经过了几年的运行,取得了满意的效果。

1线路避雷器防雷的基本原理

对一般高度的杆塔,线路的耐雷水平主要与4个因素有关:线路绝缘子的50%放电电压;有无架空地线;雷电流强度;杆塔的接地电阻。绝缘子的50%放电电压是一定的,雷电流强度与地理位置和气候条件相关,不装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。在山区,降低接地电阻是非常困难的,又容易发生绕击,这也是为什么山区输电线路雷击跳闸率高的原因。

线路避雷器与线路绝缘子并联。当雷击时避雷器动作,避雷器的残压低于绝缘子串的50%放电电压,即使雷击电流增大,避雷器的残压仅稍有增加,绝缘子仍不致发生闪络。雷电流过后,流过避雷器的工频续流仅为毫安级,流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭,线路断路器不会跳闸,系统恢复到正常状态。图1说明了线路避雷器的伏-秒特性与绝缘子的伏-秒特性的配合关系。绕击时,避雷器的伏-秒特性要比绝缘子的伏-秒特性低15%以上,反击时,可以低20%以上。

2线路避雷器安装之前的准备工作

线路避雷器主要是用于降低送电线路的雷击跳闸率,而非限制操作过电压,因此线路避雷器宜使用带串联间隙型,并且,安装之前要做好准备工作。

2.1进行规定的电气试验

避雷器安装投运前应进行规定的电气试验。测量其绝缘电阻、直流1mA下的电压U1mA及电压为75%U1mA下的泄漏电流,测量结果应与出厂数据比较无明显变化,并应符合规程规定。表1为肇庆四会供电分公司部分线路避雷器的出厂试验和交接验收试验结果。安装过程中要按要求安装好串联间隙,安装投运后要检查并记录计数器的动作情况,以便日后能够对其他线路作分析比较。

2.2安装线路避雷器的定点原则

a)线路的运行经验。对线路投运至今的运行情况进行分析,确定易遭雷击的杆塔,分析确定是绕击还是反击。

b)线路途经的地形、地貌以及邻近影响。现场勘察线路经过的地段,特别对经过鱼塘、河流及山地等地段的线路要重点分析,记录有可能因地形、地貌条件而使线路杆塔遭受雷击的地段,一般经过此路段的杆塔优先考虑。

c)杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值,确定不符合接地电阻设计要求的杆塔并进行改造,对于因地质条件限制而无法达到要求的优先考虑。

d)综合以上因素分析,结合交通条件,确定线路避雷器安装的最佳地点。

3输电线路使用线路避雷器的情况

肇庆四会供电分公司的110kV、35kV输电线路共16条,安装了线路避雷器16组,共48只。

其中110kV四沙线全长12.13km,线路经过的地形大部分是平地,其中有一段跨越河流。绝缘子为XP-7型,1992年投入运行。该线路26号、29号塔分别于1998年、1999年遭受雷击,26号塔L2和L3相绝缘子击碎,29号塔L1相绝缘子击碎。对此,我们对该线路数据进行分析、统计,到受雷击的杆塔进行了现场勘察,并测量了杆塔的接地电阻。在现场勘察中,我们发现26号、29号塔的接地电阻在13Ω以上,附近的27号、28号塔位于河流两岸,标称高度比26号、29号塔高。经过分析,我们认为26号、29号塔遭受雷击的原因是部分雷电流经避雷线至26号、29号塔或雷击该塔后,由于该塔的接地电阻较大,雷电流未能够流入大地就使绝缘子发生闪络。因此,我们确定在26号、29号塔各安装一组线路避雷器。至今已运行近2年时间,期间该线路未发生雷击故障,而从放电计数器的读数表明,26号、29号塔避雷器发生了多次动作(见表2)。在同一地区,地形、气候条件相同而未有安装线路避雷器的110kV线路却出现了雷击故障。

35kV清白线全长8.8km,线路杆塔主要位于山地上,杆塔的接地电阻都在16Ω以上。在1997年7月30日,30号杆L2相绝缘子被雷击碎;1999年8月2日,32号杆L1相绝缘子被雷击碎。鉴于此情况,我们于2000年对该线路进行了现场勘察,并根据雷击杆塔的接地电阻及其所在的自然环境,确定在该线路的31号、32号杆各加装一组线路避雷器。运行至今已近3年,期间该线路未发生雷击故障,而从放电计数器的读数表明,31号、32号杆避雷器发生了多次动作(见表2)。

4结束语

a)多雷击杆塔加装了线路带串联间隙避雷器后,杆塔未发生雷击跳闸,线路的雷击跳闸率降低了,防止雷击线路取得了初步的效果。

b)雷电定位系统便于查找故障点,其提供的雷电流数据对分析绕击、反击有很好的指导作用,建议进一步开展此项工作。

c)继续对有雷击故障的线路进行系统分析,有针对性地加装线路避雷器,以提高杆塔的耐雷水平,提高线路的运行可靠性,同时不断积累应用线路避雷器防雷工作方面的运行经验。

避雷范文篇7

关键词:机房;感应雷;防雷设计

**东兴市地处我国海岸的最西端,纬度低,年雷暴日数平均达106d,最多年份达133d,属于特高雷区,每年都全发生多起雷灾事故,造成人员伤亡和财物损失。近年来,随着边境地区经济的迅猛发展,机房和监控设备的增多,不按防雷规范设计的机房监控室,往往遭到雷击而引起误动作甚至造成设备损坏,而雷击造成的数据丢失比设备损坏更为严重。为此,针对某机房监控室,设计了一套防雷方案,经过3年多运行,证明该防雷设计合理、安全可靠,能有效地避免和防御雷电对设备的侵袭,为系统的正常运行提供了安全保障。

一、雷电对电气设备的危害

雷击灾害主要由以下4个原因造成:①直击雷。直击雷蕴含极大的能量,其电压峰值可达数千KV,电流峰值一般在数十KV以上,具有极大的破坏力。如果建筑物被雷电击中,会造成如下影响:一是巨大的雷电流在数微秒时间内流下地,使地电位迅速升高,造成反击事故,危害人身和设备安全;二是雷电流引发强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压;三是强大的雷电流产生的热效应、冲击波、电动力,造成机械性破坏,甚至引发火灾或爆炸事故。②传导雷。远处的雷电击中线路或因电磁感应产生极高的电压,由室外电源线路和通信线路传到建筑物内,损坏电气设备。③感应雷。云层之间频繁放电产生强大的电磁波,在电源线和通信线感应极高的脉冲电压,峰值可达50KV,使传输和存储的数据受到干扰或丢失,网络不稳定,设备误动作、死机,系统瘫痪。

二、监控室机房防雷设计

当今电子设备的防雷手段主要采用分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护等几种方法。分流即利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流经引下线而下通过地网泄入大地,防止雷电流直接击在建筑物级设备上,该楼房的楼面防雷装置已做到要求。主要存在的问题是接地、屏蔽、等电位连接和过电压保护。

2.1增建人工接地网

在监控室机房计算机网络系统中,为保证其稳定可靠的工作,保护机房网络设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电的危害,必须有一个良好的接地系统。经实地勘察测试该监控室机房所在的楼房接地电阻为10Ω,该地土壤电阻率平均约为300Ω·m,按规范标准,接地电阻应低于4Ω,根据公式:

R=0.28ρ/r

式中R:电阻,ρ:电阻率,r:半径。

设计一个半径为15m,深0.8m,用40×4的扁钢把在地沟中每隔约5m打入深土的50×50×5×2500的角钢焊接成环形的地极,该人工地网测得5.8Ω,理论值与实际值基本相符,人工地网与楼房地网并联得总接地电阻为3.67Ω,达到了设计标准要求。此时,交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地可共用一个接地装置,用不小于50mm2的铜芯线引至监控室机房内与总接地端子连接,形成一个良好的接地系统。2.2设置电源电涌保护器(SPD)和信号保护器(SPD)

在电子设备的电源线、信号线上安装相应的过电压保护器,将线路上过高的脉冲电压滤除,保护设备不被过电压破坏。由于雷电产生了强大的过电压、过电流不可能一次性在瞬间完成泄流和限压,所以应采取多级防雷保护。该监控室机房位于楼房的第2层,为确保电力系统的安全运行,在大楼底层的总配电开关处安装第1级标称放电电流为60KA(8/20μs)三相开关型电源电涌保护器,在第2层配电箱处安装第2级标称放电电流为40KA(8/20μs)三相限压型电源电涌保护器,在进入监控室机房开关处安装第3级标称放电电流为20KA(8/20μs)单相限压型电源电涌保护器,在设备前用10KA的插座型SPD作为第4级防护,通过4级的SPD防护,有雷声电流时,即能逐级分泄数十千伏安的雷电流。机房进出的各种信号线包括电话线、专线、网络线、同轴电缆、光纤等。除光纤介质外,其他通信方式都可能因遭受直接受雷或感应雷而侵害两端连接的网络系统,因此,网络进线、电话传真进线、电视馈线、同轴电缆、专线在进入设备端口前都须加装相应SPD,以有效地防止雷电波从信号线涌入而造成灾害。公务员之家

2.3设置必要的屏蔽措施和等电位连接

建筑物综合布线系统防雷设计中采用的屏蔽措施是防止电磁干扰的最佳方法。为此,所有进入监控室机房线缆必须穿钢管进入,钢管多点与PE线作可靠连接,等电位连接的目的是减小或消除内部防雷装置各个部位上所产生的电位差,机房静电地板用30×3的铜板作环形与总接地端子连接各主机、设备、机柜、UPS电源电池柜、门窗、天花板。静电地板脚架等所有金属物体就近与环形接地铜环作可靠连结以达到均衡电位之目的。

三、小结

在建筑物直击雷达到规范标准要求的情况下,对监控室机房要增加地网以达到更低的电阻要求,在国家标准接地电阻小于4Ω的基础上,安装多级电源SPD和信号SPD以及完善的屏蔽措施和等电位连接,从而达到对监控室机房防感应雷的要求,保证在雷雨季节机房能正常运行。

参考文献:

[1]黄仁立,朱宣儒,谭瑞伟等.磷酸系列化工厂雷电综合防护措施[J].气象研究与应用,2008,29(1):66-68.

[2]梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计[M].北京:气象出版社,2004.

[3]章磊,聂卫东.避雷线的防雷保护原理及保护范围[J].现代农业科技,2010(8):28,33.

避雷范文篇8

关键词:接地电阻、差绝缘、耦合地线、避雷线、消雷器

架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。由于它暴露在自然之中,故极易受到外界的影响和损害,其中最主要的一个方面是雷击。架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山,输电线路长,遭遇雷击的机率较大。

架空输电线路雷害事故的形成通常要经历这样四个阶段:输电线路受到雷电过电压的作用:输电线路发生闪络;输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压;线路跳闸,供电中断。针对雷害事故形成的四个阶段,现代输电线路在采取防雷保护措施时,要做到“四道防线”,即:

1防直击,就是使输电线路不受直击雷。

2防闪络,就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。

3防建弧,就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。

4防停电,就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。

架空输电线路防雷的具体措施

现对生产运行部门常用的架空输电线路防雷改进措施简述如下:

1架设避雷线

架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:

1)分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电位;

2)通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;

3)对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。

通常来说,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。因此,110kV及以上电压等级的输电线路都应全线架设避雷线。

同时,为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率,避雷线对边导线的保护角应做得小一些,一般采用20°~30°。220kV及330kV双避雷线线路应做到20°左右,500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角在15°左右。

2安装避雷针

安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。

但是在实际应用却存在以下问题:

1)由于避雷针而导致雷击概率增大

2)保护范围小

国内外不少防雷专家,对避雷针能向被保护物有多大的保护距离做了系统的研究得出的结论是:“对一根垂直避雷针无法获得十分肯定的保护区域”。英国的BS6551法规曾指出:“经验显示不能依赖避雷针提供任何保护区内的完整保护”。而德国防雷法规则有意识地不引入避雷针保护范围的概念。从避雷针因侧击雷、绕击雷,造成事故的实例来分析,其保护范围是不十分肯定的。

由于避雷针的引雷作用,所以雷击次数就会提高,当雷电被吸引到针上,在强大的雷电流沿针而流入大地过程中,雷电流周围形成的磁场会产生截应过电压,它与雷电流的大小及变化速度成正比,与雷击的距离成反比。而被保护物的自然屏蔽装置对电磁感应或电磁干扰的屏蔽作用,不能达到有效屏蔽,使被保护区内的弱电设备因感应过电压而损坏。

4)反击的危害

当雷电被吸引到针上,将有数千安的高频电流通过避雷针及其接地引下线和接地装置,此时针和引线的电压很高,若针对被保护物之间的距离小于安全距离时,会由针及引下线向被保护物发生反击,损坏被保护物。我国国标规定针距被保护物的空气中距离≥5米,针距被保护物的接地装置间的地中距离Sd≥3米,针对这一要求,微波塔和电视发射塔的各种天线上的避雷针是难以满足规范的要求。

5)电磁感应问题

在强大的雷电流沿避雷针向下流入地中的过程中,会在周围产生强大的电磁场,它会使微波通信、计算机等设备产生误动。强大的电磁场,可以使金属开口环或打包用铁箍的接触不良处发生放电,从而引燃引爆易燃易爆物。更常见的则是引起微电子设备(通信设备,计算机设备等)的失灵与损坏。受雷击的针及引线,在高频雷电流作用下,将从接触点至地面产生一个较高的接触电压。当雷电流流入大地扩散时,在入地点沿半径各点形成不同的电位,若跨入该区域会产生很高的跨步电压。在测避雷针不适用于对弱电设备的保护,更不易用于易燃易爆品的防雷保护。因它引来强大的雷电流在接地引线断线卡处易产生火花,还会在附近的金属开口环处产生火花,从而引起事故。

3加强线路绝缘

由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔(如:跨河杆塔),这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高,感应过电压大,而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率,可在高杆塔上增加绝缘子串片数,加大大跨越档导线与地线之间的距离,以加强线路绝缘。在35kV及以下的线路可采用瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率。。

4采用差绝缘方式

此措施适宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,并且导线为三角形排列的情况。所谓差绝缘,是指同一基杆塔上三相绝缘有差异,下面两相较之最上面一相各增加一片绝缘子,当雷击杆塔或上导线时,由于上导线绝缘相对较“弱”而先击穿,雷电流经杆塔人地,避免了两相闪络。湖南郴州电业局和包头供电局在雷害严重的一些35kV线路上应用了这一方法,收到了事故率明显下降的效果。据计算,采用差绝缘后,线路的耐雷水平可提高24%。

5采用不平衡绝缘方式

在现代高压及超高压线路上,同杆架设的双回路线路日益增多,对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时,可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率,以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异,这样,雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络,保障了另一回路的连续供电。

6藕合地埋线

藕合地埋线可起两个作用,一是降低接地电阻,《电力工程高压送电线路设计手册》指出:连续伸长接地线是沿线路在地中埋设1—2根接地线,并可与下一基塔的杆塔接地装置相连,此时对工频接地电阻值不作要隶_国内外的运行经验证明,它是降低高土壤电阻率地区杆塔接地电阻的有效措施之一。二是起一部分架空地线的作用,既有避雷线的分流作用,又有避雷线的藕合作用。据有的单位的运行经验,在一个20基杆塔的易击段埋设藕合地埋线后,10年中只发生一次雷击故障,有文献介绍可降低跳闸率40%,显著提高线路耐雷水平。

7预放电棒与负角保护针

预放电棒的作用机理是减小导、地线间距,增大藕合系数,降低杆塔分流系数,加大导线、绝缘子串对地电容,改善电压分布;负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针,其目的是改善屏蔽,减小临界击距。预放电棒与负角保护针常一起装设,这一方法曾在广东、贵州等地采用,有一定的效果。制作、安装和运行维护方便,以及经济花费不多是其特点。

8装设消雷器

消雷器是一种新型的直击雷防护装置,在国内已有十余年的应用历史,目前架空输电线路上装设的消雷器已有上千套,运行情况良好。虽然对消雷器的机理和理论还存在怀疑和争论,但它确实能消除或减少雷击的事实已被越来越多的人承认与接受。消雷器对接地电阻的要求不严,其保护范围也远比避雷针大。在实际装设时,应认真解决好有关的各个环节中的问题。

9使用接地降阻剂

近几年来国内一些单位在处理接地时使用了降阻剂,取得了较好的降阻效果,介绍降阻剂的文章也不少,降阻剂确实热极一时。据有关资料介绍,降阻剂使用后接地电阻随时间的推移而下降,并且由于其PH值一般均在7.6一8.5之间,有的呈中性略偏碱,对接地体有钝化保护作用,故基本无腐蚀现象。但是,使用较长时间表明接地降阻剂对接地体产生了严重的腐蚀。故在采用这一方法时应关注长期的效果,特别是对接地体的腐蚀问题。

10采用中性点非有效接地方式

避雷范文篇9

关键词:线路避雷器;输电线路;杆塔;雷击

为了减少雷击对输电线路安全运行的影响,通常采取多种防雷措施,主要有:降低杆塔接地电阻;架设避雷线;提高线路绝缘水平;加装耦合地线;等等。但在防止绕击雷对线路造成影响及高土壤电阻率的线路杆塔防雷问题上,仍不能找到有效的解决方法。为此,迫切需要采取一些新的技术措施来提高线路杆塔的耐雷水平,以减少雷击跳闸率。

随着合成绝缘材料在防雷技术上的应用和发展,许多国家如美国、日本等,将避雷器安装在输电线路的易击段,以提高线路的耐雷水平,降低雷击跳闸率。广东省广电集团有限公司肇庆四会供电分公司于1999年开始对几条跳闸率较高的35kV及110kV输电线路安装了线路避雷器。经过了几年的运行,取得了满意的效果。

1线路避雷器防雷的基本原理

对一般高度的杆塔,线路的耐雷水平主要与4个因素有关:线路绝缘子的50%放电电压;有无架空地线;雷电流强度;杆塔的接地电阻。绝缘子的50%放电电压是一定的,雷电流强度与地理位置和气候条件相关,不装避雷器时,提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。在山区,降低接地电阻是非常困难的,又容易发生绕击,这也是为什么山区输电线路雷击跳闸率高的原因。

线路避雷器与线路绝缘子并联。当雷击时避雷器动作,避雷器的残压低于绝缘子串的50%放电电压,即使雷击电流增大,避雷器的残压仅稍有增加,绝缘子仍不致发生闪络。雷电流过后,流过避雷器的工频续流仅为毫安级,流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭,线路断路器不会跳闸,系统恢复到正常状态。图1说明了线路避雷器的伏-秒特性与绝缘子的伏-秒特性的配合关系。绕击时,避雷器的伏-秒特性要比绝缘子的伏-秒特性低15%以上,反击时,可以低20%以上。

2线路避雷器安装之前的准备工作

线路避雷器主要是用于降低送电线路的雷击跳闸率,而非限制操作过电压,因此线路避雷器宜使用带串联间隙型,并且,安装之前要做好准备工作。

避雷范文篇10

关键词:通信设施;防雷措施;电压防护;降低危害

随着科技的迅猛发展,大规模集成电路和智能化在通信设备中的广泛应用,使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生,因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。

雷电是一种自然现象,它曾给人类社会带来了不少危害,国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”,雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分析,专家们认为:由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是通信设备损坏的主要原因。因此只有了解了它的形成过程,寻求有效地防护措施才能减少雷电带来的损失。根据气象观测,地球上每秒钟要出现大约100次左右的闪电雷击。按照电信专用房屋设计规范,通信大楼一般都安装有避雷针、避雷网或避雷带,并且均采取了联合接地的方式。从形式上看,它已具备了良好的防雷和抗外界电磁干扰的性能,然而通信设备为什么有时还会遭受过压过流而损坏呢?甚至还会对操作维护人员的人身构成威呢?这是由于当发生雷电时,带电的云层会在通信设施的天线上产生感应电荷或雷电感应通过通信和电力线路侵入,如果天线和通信线缆与大地之间直流通路不畅,就会由于感应在天线和线缆与大地之间产生高电位而引起过电压,致使通信设施无法承受强电流的侵入而损坏,甚至会危及操作人员的人身安全。

随着长江通信建设速度的加快,先进通信设备在长江通信网的大规模应用,单一的防护体系已不能满足现代通信网络安全的要求,我局也加大了对防雷接地系统的投入,防护体系也日趋完善。防护体系已从单一防护体系转为多级防护,多级防护包括防直击雷、防感应雷电、防地电位反击引起的瞬间过电压影响等多方面的防护,应根据数字程控、数字微波、VHF、光电传输、交直流电源等所有微电子设备的不同功能、不同受保护程度确定防护要点和保护等级。根据雷电引起瞬间过电压的危害的可能侵入的通道,从电源线到数据通信线路都应该做到多级保护。为此我们应采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”,力争将其产生的危害降低到最低点。

一、通信设施的防雷措施

通常来说,避免建筑物及设备遭受雷击的方式大致有四种:①疏导,即将雷云中的电荷通过引线疏导至大地,避免直接雷击或感应雷击电流流经建筑物或通信设备,从而使建筑物或通信设备免受雷击。②隔离,即将雷电所产生的过电压和被保护物隔离开来从而避免雷击。③等位,即将铁塔地、天馈线地、设备工作地、建筑物的公共地等置于等电位上。④中和,即释放出异性电荷和雷云中的电荷进行中和,从而阻止雷电的形成。根据以上的四种避雷方法,具体到一个通信工程的防雷电过电压来说,其主要的措施有以下几种方法。

1.外部防护

外部防护主要采用避雷针(避雷网、避雷线和避雷带)和接地装置(接地线、地极)来加以防护。其保护原理是:当雷云放电接近地面时,它使地面的电场发生畸变,在避雷针(避雷线)顶部形成局部电场强度畸变,以影响雷电先导入电的发展方向,引导雷电向避雷针(避雷线)放电,再通过接地引下线、接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物免受雷击,这是人们长期实践证明的防直击雷的有效方法。然而,被动放电式避雷针存在反应速度差、保护的范围小以及导通量小等不足。根据现代通信发展的要求,避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置,并且应该从30°、45°、60°等不同角度考虑,以做到对各种雷击的防护,增大保护范围,增加导通量。建筑物的所有外露金属构件(管道)都应与防雷网(避雷线或避雷带)连接良好。

(1)安装避雷针或接地装置的要求①避雷针应当装在高于天线尖端数米,避雷针与天线之间应有一定的间隔,以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。一般的做法是避雷针成为天线塔体的主杆,通信天钱却装在避雷针外线大约1.5个波长以外。

②避雷地线的直流通路的电阻要求足够低,一般为10-50Ω,由于雷电浪涌电流较大,频谱较宽且持续时间短,因此要求必须有尽量小的电感量。

③接地引入线长度应不大于30米,其材料应采用热镀锌扁钢或铜排,截面积应不小于40mm×4mm。地线不能用扁平编织线和绞合线,因为这两种线电感较大,不利于泄放雷击电流,且容易被腐蚀。要尽可能使用3毫米以上的实心导线,且最好是相同的金属材料。

④为了增大地表层的过电压的泄放面积,可采用埋设有一定间隔的多根接地体,且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的间隔埋上10根左右的铜管,并把它们焊接起来。

⑤对一些重要的通信工程来说,可以考虑安装放射性避雷装置。放射性避雷装置可以说是目前世界最先进的防雷保护装置之一。放射性避雷装置的关键部分是放射源,它能连续自行发射α粒子,使周围空气电离产生大量电子。在雷电场的作用下这些电子不断加速,对空气产生连锁的多极电离或雪崩电离,形成与电场强度成正比的电子流,这时产生的由放射源指向雷云的电离通导会永不间断地中和及释放空间电荷,把已有

的低电场消除掉,把可能形成的高电场降为低电场,从而有效地防止发生雷击,起到显著的消雷作用。这种放射性避雷装置的防护面积较大,其半径大约为260米左右,且安全可靠对人身无伤害。(2)防感应雷击的方法

除在通信铁塔上安装避雷针或避雷装置的同时,还要注意消除感应雷击,其常用的方法是在天馈系统中安装电涌保护器(SPD)。在天馈系统中安装SPD时应注意以下方面的问题:

一是SPD的接地端必须与地连接可靠,一般要求接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接,且接地电阻不得大于5Ω,不然将会影响到防雷的效果。二是因存在一定的插入损耗,对天线辐射信号的强度会造成一定的影响,并且还要注意驻波比,一般要求天馈系统的驻波比不大于1.5。三是安装通信天线时,天线的支撑杆要与铁塔可靠连接,连接电阻等于零。对重要的通信工程而言,除在天馈系统中安装SPD外,还要注意供电系统的防雷,常见做法是在变压器和配电房安装避雷装置。

2.内部防护

首先是电源部分的防护,因为线路是雷电侵入的主要通道之一。对于高压部分,供电部门有专用的高压避雷装置,而线对线的过压则无法控制。因此,对380V低压线路应进行过电压保护,按国家规范要求应分为3部分:建议在高压变压器后端到通信局(站)配电机房总配电盘的电缆内芯线两端对地加装避雷器,作为一级保护;在楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端对地加装避雷器,作为二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器,作为三级保护。目的是用分流(限流)技术将雷电过电压(脉冲)能量分流疏导至大地,从而达到保护的目的。分流(限流)技术中采用的防护器的质量、性能的好坏将直接影响防护的效果,因此应选择合格优良的避雷装置。

第二是信号部分的防护,这需要根据通信设备的对雷电的敏感度来确定。建议在所有信息系统进入楼宇的电缆内芯线端时,应对地加装避雷器,电缆中的空线应接地,并做好屏蔽接地。

最后是接地处理,接地系统把雷电流引入大地,从而达到保护设备和人身安全的目的。一般建筑物的接地系统有建筑物地网(与法拉第网相接)、电源地(要求地阻<10Ω)、逻辑地(也称信号地)和防雷地等。通信设备要求交直流工作地、安全保护地、防雷地必须独立时,如果相互之间距离达不到规范的要求,则容易出现地电位反击事故。因此,各接地系统之间的距离达不到规范要求时,应尽可能使它们连接在一起,如实际情况不允许直接连接,可通过地电位连接,从而保证各类接地点的基准电位是惟一值。为保证系统正常工作,每年在雷雨季节前后或春、秋检修时应定期用精密地阻仪检测地阻值,以确保地阻值始终保持在规定的范围内。

二、结语

总之,防雷接地对通信设备来说是一个永恒的话题,接地系统的正确与否直接关系到通信设备和人身的安全。根据国际、国内相关技术的发展以及国际、国家和信息产业部的有关设计规范,可以明确以下几点。

1.通信局(站)必须按规范建立在联合接地系统、均压等电位分区保护的基础上。

2.无论是通信大楼,还是通信设施,都必须采用层层防护的原则。

3.防雷装置的接地电阻应符合《建筑物防雷接地规范》与通信行业防雷接地标准。根据各通信机房、基站等所处的环境,应从电缆引入开始安装多级保护器。公务员之家