防雷击范文10篇

时间:2023-03-29 05:31:30

防雷击范文篇1

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副组长:XxXx

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二、了解雷电知识,制定相应措施

(一)了解雷电知识

1、雷电的形成和种类

雷电是大气中的放电现象,多形成在积雨云中,积雨云随着温度和气流的变化不停的运动,运动中摩擦生电,就形成了带电荷的云层。某些云层有正电荷,另一些云层带有负电荷。另外,由于静电感应常使云层下面的建筑、树木等有异性电荷。随着电荷的积累,雷云的电压逐渐升高,当带有不同电荷的雷云与大地凸出物相互接近到一定温度时,其间的电场超过25—30kv/cm,将发生激烈的放电,同时出现强烈的闪光。由于放电时温度高达2000摄氏度,空气受热急剧膨胀,随之发生爆炸的轰鸣声,这就是闪电与雷鸣。雷电的大小和多少以及活动情况,与各个地区的地形、气象条件及所处的纬度有关。一般山地雷电比平原多,沿海地区比大陆腹地要多,建筑物越高,遭雷击的机会越多。

2、雷电可分为四种:

(1)直击雷:直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的

(2)球形雷:球形雷是一种球形、发红光或极亮白光的火球,运动速度大约为2m/s。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。及其危险。

(3)雷电感应,也称感应雷:雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面,在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。电磁感应是由于雷击后,巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。

(4)雷电侵入波:雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。传播速度为3x108m/s雷电可毁坏电器设备的绝缘,使高压窜入低压,造成严重的触电事故,例如:“雷雨天”室内电器设备突然爆炸起火或损坏,人在屋内使用电器或打电话时突然遭电击身亡都属于这类事故。

3、防雷措施主要是在建筑物上安装避雷针、避雷网、避雷带、布雷线,引下线和接地装置或在金属设备,供电线路上采取接地保护。

(二)人身防雷击措施

1、室内预防雷击。

(1)电视机的室外天线在雷雨天要与电视机脱离,而与接地线连接。

(2)雷雨天应关好门窗,防止球形雷窜入室内造成危害。

(3)雷暴时,人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路和设备1.5m以上。拔掉电源插头;不要打电话;不要靠近室内的金属设备如暖气片、自来水管、下水管;尽量离开电源线、电话线、广播线,以防止这些线路和设备对人体的二次放电。另外,不要穿潮湿的衣服,不要靠近潮湿的墙壁。2、室外避免雷击。

(1)要远离建筑物的避雷针及其接地引下线。

(2)要远离各种天线、电线杆、高塔、烟囱、旗杆,如有条件进入有宽大金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车和船只,要远离帆布篷车和拖拉机、摩托车等。

(3)应尽量离开山丘、海滨、河边、池旁;尽快离开铁丝网、金属晒衣绳、孤立的树木、和没有防雷装置的孤立小建筑等。

(4)雷雨天气尽量不要在旷野里行走。要穿塑料等不侵入水的雨衣;要走慢点,步子小点;不要骑在自行车上行走;不要用金属杆的雨伞,肩上不要扛带有金属杆的工具。

(5)在校内手中不要拿金属器具,发现雷雨天气要迅速到安全处所躲避,严禁在大树下、电杆旁躲避。

(6)人在遭受雷击前,会突然有头发竖起或皮肤颤动的感觉,这时应立刻躺倒在地,或选择低洼处蹲下,双脚并拢,双臂抱膝,头部下俯,尽量缩小暴露面即可。

(三)、防雷击措施:

1、完善防雷设施,安装自制的避雷针,高大建筑物安装防雷设施。

2、清理雷击隐患:电线杆周围有树木的迅速砍掉,高大建筑有金属物裸露的要及时撤除。

3、对学生要经常加强雷电与防雷击的教育,不定期地开展讲座与知识竞赛。

三、应急预案

1、学生自救:受雷击被烧伤或严重休克的人,身体并不带电。应马上让其躺下,扑灭身上的火,并对他进行抢救。若伤者虽失去意识,但仍有呼吸或心跳,则自行恢复的可能性很大,应让伤者舒适平卧,安静休息后,再送医院治疗。若伤者已停止呼吸或心脏跳动,应迅速对其进行口对口人工呼吸和心脏按摩,在送往医院的途中要继续进行心肺复苏的急救,教育处要定期对学生进行专业知识培训。

2、教师救治:发生学生雷击现象,周围的学生要及时通知班主任或老师,班主任要及时到场,视情况进行现场急救或及时送医院。

3、学校救治:学校组建防雷击救治专班,平时学习一些救治方法与措施,学校要有一个校级领导专门负责,学生雷击过程中,主要负责领导要及时到场。

4、及时上报:发生雷击现象要及时向上级主管部门报告。

电话:①中心学校值班电话:XxXx:Xx

防雷击范文篇2

一、配电网雷灾技术分析

配电网防雷减灾的技术措施、管理措施,是按照国家、行业相关法规、标准、规范、规程设置运行管理的。但在具体的规划设计、工程建设、运行环境以及维护保养中,存在着脱离实际和维护不到位等弊端。

1、在规划设计上强调规程,脱离实际。在线路防雷、接地设计时,设计人员往往是根据设计手册中全国各地平均雷电日分区及城市归属地来判断本地雷电强度,并以此作为设计参数。

2、在工程建设中没有“因地制宜”。接地装置施工时,施工人员往往只是按照标准施工图集下料做接地极,而不论当地土壤电阻率实际大小和土质的变化,具体问题没有具体分析。摇测时也不注意季节、天气的影响而给予校正。新设施投运前验收程序不规范,往往造成潜在缺陷。

3、配电网运行环境条件差。在西安地区农村,有些电力设施老化严重,部分线路从50、60年代建成运行至今,配电线路脆弱。配电网设备陈旧,3600余台配变运行时间超过30年,有50%左右的开关、丝具运行超过15年。10千伏架空铝芯主干线导线截面规定不小于120平方毫米,有70%的线路达不到这个标准。分支干线截面应为95平方毫米,而农村35平方毫米导线仍在运行,占线路总长的51.33%。部分县区所处地区近几年雷电日明显增多,强度明显加大。

4、在维护保养工作中清扫不

及时,执行规章制度不到位。过去规定的线路、设备“逢停必扫”的制度不再执行,线路瓷件检修取消。运行维护人员责任心不强,线路巡视不到位,消缺不及时,造成线路、设备带病运行,抵抗自然灾害能力下降。

二、防雷减灾技术措施研究与建议

1、提高对防雷减灾工作的认识,建立气象预警机制,制订相关法规随着我国电力事业的发展,配电网对雷电敏感的设备也多了起来,因此电力系统各级管理人员,要提高对防雷减灾技术的思想认识,对防雷减灾技术措施进行广泛深入的研究。需要建立科学、完善的气象预警机制,以减少雷电危害,保证配电网安全稳定运行。近闻湖北省电力公司有关部门已与武汉中心气象台联手,在该公司网站主页上开辟了调度气象服务功能,并设立了7个气象站点分别与湖北省境内12个地区负荷站相“挂钩”。武汉中心气象台每3个小时向湖北省电力公司上传一次温度、湿度、雷电等方面的最新数据,湖北省电力公司根据气象动态信息,适时把握用电负荷可能出现的变化,确保安全生产。全国各省市供电系统应该考虑设立一个专门的部门,认真研究各自地区的天气情况,尤其是灾害性天气经常发生的地区,要结合各种输变电设备的性能、所处地区的天气特征等,通过网站、短信等方式,不定期向各单位及时天气信息及注意事项,以便及早制定事故防范措施,努力预防事故的发生,或减少事故造成的损失。目前这种“各自为战”的状况难以适应新形势的需要,因此由一个权威部门统一相关信息,并建立气象预警机制势在必行。我国2005年已颁布了《防雷减灾管理办法》,江西南昌市政府在2006年下发了《关于切实做好防雷减灾工作的通知》,电力系统应当以此为依据,借鉴地方政府的经验,结合电力行业特点制订出切合电力系统特点的防雷减灾办法,并逐步建立和完善防御雷电灾害的组织管理体系。

2、规划设计中要提高防雷减灾系统技术含量

配电网一般由35千伏及以下线路和变电所组成。在规划设计时,要开展雷击风险评估工作,将评估结果作为建设工程可行性论证的重要依据。要充分考虑全国各地平均雷电日存在很大的不同,现场勘探当地土质及其电阻率的差异,因此不同区域应设置不同的技术规范,采用不同的技术措施。在设计中,应重视柱上变压器雷电过电压从高压侧过渡到低压侧、雷电电磁干扰变电站控制系统技术防范措施。对雷暴日超过40天的多雷区域,进线段保护距离比规范规定的长1~2厘米时防雷效果更佳。针对架空绝缘导线雷击断线后对人身、设备安全造成很大危险,应不断研制新的感应雷屏蔽线。近闻扬州供电公司专门研究出了“10千伏架空绝缘导线防雷击断线用感应雷屏蔽线”新专利产品,改变了原加装防雷金具、安装带间隙的氧化锌避雷器的做法,收到了很好的效果。

3、防雷减灾工程质量必须确保万无一失

为保证防雷减灾工程质量万无一失,在配电网建设改造工程中,应以防雷减灾工程为一个单项工程,以一个变电所及其所有进出线防雷施工为一个单位工程,以每条线路、变电所站内防雷施工为一个分部工程。施工队伍在整个工程施工中,要根据具体情况,编制防雷击技术措施的施工方案以及质量控制点。严格按照ISO9002质量体系的要求对现场进行全过程管理,要完整地阐述施工及验收所遵循的工艺、标准、程序,坚持执行严格的竣工验收制度,同步填报施工记录与检查验收资料。并对施工工程实行质量保证制度,在一定时期(通常以5年为限)出了质量问题要由施工单位负责改建,造成损失的要由施工单位进行理赔。有了以上施工措施,可有效解决由于施工质量带来的雷害损失。

4、贯彻预防为主方针,保证防雷减灾设备的正常运行

配电网设备在设计施工时就要考虑到地形、天气、环境等方面的因素。防雷击设备长期暴露在自然环境中,野外环境的变化、线路走廊附近工厂的污染,人为的破坏以及杆塔塔基周围取土挖土的随意性,会使防雷、接地装置发生避雷器损坏丢失,绝缘瓷套污染,杆塔接地引下线断股,杆塔接地装置缺失,需要及时更换补缺,所以防雷减灾工作要贯彻预防为主的原则。

每年的春季是雷雨多发期。在年末或者来年初春,应组织专业技术人员统一对防雷、接地装置进行一次全面地普查摇测,消除缺陷,防患于未然,提高设备健康水平,以迎接雷雨天气的到来。

防雷设施的日常巡视和季节检查非常重要。要坚持日常定期巡视并要求巡检人员“零报告”登记。巡检时应对配网设备的避雷、接地装置认真检查,发现问题及时维护。对绝缘电阻进行定期检查,形成制度。在管理方面,实现零缺陷运行。

防雷击范文篇3

关键词:雷击雷电波形SPD

近年来,电子信息设备和计算机系统已深入各行各业,由于这类设备的工作电压和耐冲击电压水平低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,从而使雷电灾害由电力和建筑物这两个传统领域扩展到几乎所有行业,特别是通讯、信息技术数据中心,计算机中心以及微电子生产行业等由于雷电造成的危害尤为重要。另一方面,因为雷击是机率事件,这种影响尚未引起人们的注意,很多人认为只要按照国家的建筑物防雷设计规范做好避雷针(带)、引下线和接地装置等建筑物内外的防雷工作就“万事大吉”了。但实际上,当雷击现象发生时,建筑物的外部防雷装置确实有效地抵御了雷击对建筑物的破坏,同时均匀的避雷引下线与建筑物接地的均压环也起到法拉第网笼的作用,保证建筑物内的人员不致因跨步电压升高而导致触电事故。

但这时当雷电击中建筑物防雷装置或击中附近其他建筑物的避雷针(带)并由引下线导人大地时,瞬间内在引下线自上而下的产生一个很强的变化磁场。处在这个电磁场作用下的导体,便会感应产生电压,其数值也可达数十千伏,处在这个磁场作用范围的电气、信号、电源及它们的传输线路都因相对地切割了这个变化的磁场磁力线而产生出感应高压,从而将用电设备击坏。如图1所示,如果导体的形状是开口环形感应电压,便会把几厘米长的空气间隙a、b击穿发生火花放电。如果导体是一个闭合回路,感应电压会造成一个电流通过,假如回路上有接触不良的接点,这些地方就会局部发热。再有,由于雷电冲击波的能量集中在工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端,雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振,于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的机率要比从信号线中进入的机率要高很多,据统计,约有8%的雷击损坏电子设备的事故是由电源引入的,因此应特别加强系统中设备电源的防雷措施。

l雷击电子设备的途径及损坏机理

雷击过电压损坏设备可分为两种情况,一种是受雷电直击,另一种受感应雷影响所致。据统计电子设备受雷电直击而损坏的机率很小,而绝大多数损坏为感应雷造成,雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使其某些电子元件受损。

还有一种情况值得重视的是电子设备附近的大地或其他设备的接地体,因受直击雷引起的电位升高,会使电子设备造成反击,使之对地绝缘击穿。根据传统经验电子设备的地线与电源设备的地线分开设置是减少这种雷电侵入途径的有效措施之一。所以凡联结有输人或输出线路的电子设备应考虑以上三条侵入途径。不论那种途径侵入的雷击过电压加在电子设备上冲击引起两种过电压,一种是:使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压,称为纵向过电压,地电位上升引起的反击也属于从地系统侵入的纵向过电压;另一种是平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。使用对称传输线的设备,横向过电压是因线路两线间存在不同的纵向过电压;或因纵向防护元件放电性能的分散性(如动作时间有快慢的差别)是造成横向过电压的原因,如果在平衡线路上的两个纵向防护元件,其中一路故障或失效这就造成了横向过电压的极限情况。对不平衡电路如对连接同轴电缆的电子设备其纵向过电压即横向过电压。雷电冲击过电压可导致绝缘击穿,也可产生过电流。进行纵向雷击试验的目的,在于检验设备在纵向过电压下元器件对地的绝缘。横向雷击试验则是检验两线间出现冲击过电压时设备耐受冲击的能力。

在电子设备中,易受雷击过电压损坏的元部件,大多数是靠近设备的入口端,如纵向过电压会击穿线路和设备间起匹配作用的变压器匝间、层间、或线对地绝缘等。横向过电压可随信息同时传至设备内部,损坏设备内的阻容元件及固体元件。设备中元器件受损的程度,取决于元器件绝缘水平,即耐受冲击的强度,对具有白复能力的绝缘,击穿只是暂时的,一旦过压消失,即可恢复。有些非自复性的绝缘介质,冲击时只有小电流流过,一次冲击不会立即中断设备,但经过多次冲击,随着多次冲击的累积可能会使元件逐渐受损最终导致毁坏,这就是为什么在试验时要试验冲击次数,极性和间隔的原因所在。

电子元件受雷击损坏的情况,概括起来不外下列三种:(1)受过电压损坏的,如电容器、变压器及电子元件的反向耐压。(2)受过电压冲击能量损坏的,如二极管PN结正向损坏,冲击危险程度在于流过元器件的过电流大小和持续时间,即能量大小。(3)易受冲击功率损坏的,对元件的危害决定于冲击电压峰值和由此而产生的过电流。

2雷电波形

有关雷电冲击波的描述是用波形参数说明,它有峰值波前时间和下降半峰值时间。如图2所示。观测的数据和波形均具有统计特.硅,服从某种分布规律,从而统计出雷电流幅值,波头、波尾、陡度、能量等概率分布。多年来,国内外在对线路结构上或进人电子设备的雷电冲击波形进行了很多观测工作,获得了大量的观测资料。

一些国家通过现场观测发表了很多测试结果。因观测的地理环境和条件的不同。即使在同样条件下,观测得到的数据也不尽相同。早先,有些国家观测得到的几百个波形中,对主放电波形的叙述,当不区另别第一次放电或随后各次闪电时,一般认为雷电流在1—4微秒上升到幅值,然后在40一50微秒内下降到幅值的一半。这就是所谓传统的雷电流波形。正极性闪电的电流波形一般较负极性闪电的波形平坦一些,持续时间较长,上升到幅值的时间约数十微秒,下降到半值时间约为数百微秒。

图2雷击参数定义

在对雷电的研究中,需要在千千万万的实波形中找出典型波形并转化为用数学式表示曲线。比较流行的代表曲线有两种:

1.波头部分用两个指数曲线之差表示,其公式为:

用这公式表示的波形如图3a,当i=0时,电流上升速度di/dt最大;而当电流逐渐增大时,di/dt逐渐减小;到了i=Im时,di/dt变为零。

2.波头部分用余弦曲线表示其公式为:

用这公式表示的波形如图3b,当i=0时,di/dt=0;随着电流上升,di/dt也上升;当I=Im/2时,di/dt到达最大值;然后di/dt减小;当i=Im时,di/dt降为零。

一般习惯于用两个指数曲线之差的形式来表示雷电流波形,并且认为这种表示方式和大多数实际测得的波形比较相似。但是经过近年的观测得到大多数的第一次主放电电流波形在其上升到幅值之前时比较缓慢,然后再转入陡的部分,其波头接近于用余弦来表示的波形。用余弦曲线表示时,因为雷电流最大陡度出现在Im/2处,以此进行雷击的电位计算时可以得到较高的结果而偏于可靠。但是,余弦曲线计算较为繁琐,因而往往简化为直线,也就是用斜角波来表示,通过最大陡度和平均陡度的转化,可以使采用斜角波的计算结果和采用余弦波的计算结果基本一致。

对于雷电流波形的各个量的标志方法各国也不是统一的。典型的雷电流波形是以IEC规定的如图4所示,在幅值Im以前叫波头部分,幅值Im以后叫波尾部分。早先规定由O点到幅值的时间叫波头长度,由0点到波尾半幅值的时间叫全部波长。但是在实际测量中发现,0点及幅值这两点的时间很难精确测定的。为了避免测量中出现的含混,IEC建议测量脉冲电流的实测值按下列方法定义:实效波头时间T1:脉冲电流的实效波头时间,是指脉冲电流在10%幅值及90~/6幅值两个瞬间之间的间隔时间再乘以1.25倍(两个瞬间点A和B见图4(a)。实效半幅值时间T2:脉冲电流的实效半幅值时间T2,是指实效原点O-与波形下降到半幅值的瞬间之间的间隔时间。

测量脉冲电压的方法与脉冲电流相似,所不同的只是选择参考点A的方法不一样。脉冲电压的实效波头时间T1是指从脉冲电压在30~/6幅值及90~/6幅值两瞬间之间的间隔时间乘以1.67倍。实效原点O。是指A点之前0.3T1的一点,如图4b。一般以分式符号表示波头时间及半值时间(又称波尾),例如1.5/40便是指波头时间为1.5微秒,半值时间为40微秒的波形。通常将雷电流由零增长到幅值这一部分称为波头,只有几个微秒;电流值下降的部分称为波尾,长达数十微秒到几百微秒。

在1995年的EIC61312—1中的典型10/350us和8720us雷电流波形。10/35us波是直接雷的电流波形,其能量远大于8/20us波,用这种波型来确定接闪器的大小尺寸。8/20us波是感应雷和传导雷电的电流波形,用这种波形来检验防雷器件耐雷击能力的一种通用标准。它代表雷电电流经过分流、衰减的电流波,又是线路静电感应电压波和防雷导体通过雷电流时对其附近电气导线的电磁感应过电压波。例如防雷的引下线,建筑物LPZI区及其内部计算雷电流的波。

由于雷电参数值随地理环境不同,传输线的结构不同,关于国际标准所规定的波形只是推荐,容许各国根据本国实际情况加以引用或制订。由于我国尚无这方面的资料,故直接引用了IEC和ITU的推荐波形。对于架空明线的波形采用了我国邮电部门的观测资料制订。

建筑物防雷设计规范(GB50057-94)规定了防雷保护区的概念,便于设计者利用系统的层次分析各防雷保护区界面处的金属导体等电位联接和装设过电压保护器去分流和限压的措施,使侵入波干扰信号不断减少。这同我们过去的多道防雷的保护是一致的,在不同防雷保护区的界面上有不同层次的结合,就是要求注意各个介面处内外系统的相互关系与相互作用,即要根据流过电压保护器的电流波形,残压特性和大小,过电压保护器的伏秒特性以及雷电流通过后产生的工频续流大小等选择过电压保护器才是合理的。

3防雷元件性能

防雷元件的冲击特性与试验方法的关系甚为密切,它是规定防雷元件技术参数标准的基础之一。但试验方法又与雷电波形有联系。因为电子设备大都在一定的频率范围内工作,不同频率范围的通路,对冲击波有着不同的响应。因此,对雷电冲击波形进行频谱分析,无论对电子设备的防雷设计和试验都是有意义的。

防雷元件种类繁多,概括起来可分间隙式的(如放电间隙、阀型避雷器、放电管等)和非间隙式的(如压繁电阻、齐纳二极管),再推广一下像扼流线圈、电阻、电容……也可归人这一类,从动作时间来说有快慢的区别。

使用在电涌保护器(sPD)中几类元件的有关参数,虽然有厂家产品说明,但在选用时有的参数还须注意了解。例如放电管的伏秒特性:表征放电管点火电压与时间的关系。它反映了各种不同上升速度的电压波作用在放电管上其点火电压和延迟时间的关系。由伏秒特性曲线可以判断放电管的防护能力。放电管属间隙式,有空气间隙、气体放电管等。再如氧化锌压敏电阻,是一种对电压敏感的元件,是一种陶瓷非线性电阻器,有氧化锌、氧化硅。这种元件,其电压非线性系数高、容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小等特点。并且有结构简单,成本低等优点,是目前广泛应用的过电压保护器件。适用于交流电压浪涌吸收和各种线圈,接点间过电压的吸收和灭弧,在电子器件过电压保护中广为应用。在选用时关注的是通流容量;按规定的电流波形,在一定的试验条件下施加的冲击电流值,压敏电阻所能承受冲击电流的能力。我国对压敏电阻的考核一般以8/20us波形,在室温条件下,间隔5分钟单方向冲击两次后,5分钟内测试压敏电阻的起始动作电压Vlma值的变化率在百分之十以内时,冲击电流的最大幅值定为通流容量。压敏电阻的残压(LJres):压敏电阻通过电流时,在其两端的电压降谓之残压。通常均以规定的波形,通过不同的电流幅值进行残压测试。目前采用8/20us电流波形,以100A、1000A、3000A、5000A及该元件的满通容量进行残压试验。另外还有半导体浪涌抑制器件:如瞬间二极管,它是一种过箝压器件,简单TKS,利用大面积硅园锥P-N结的雪崩效应实现过箝位,TRS响应速度快、漏电流小,是极佳的过电压吸收器件。齐纳二极管较为常用,其无极性,正反向具有相同的保护特性,但器件的工作电压至少要为联端的工作电压三倍。其适用于交直流回路,常应用于自动化控制装置的输出回路,即继电器线圈或电磁间线圈两端并联应用。

以上各类间隙式,非间隙式和抑制式器件都是通过浪涌电压产生非线性元件瞬时短路的方式实现防雷保护。

4对电子系统及电子设备的防雷看法

由于电子信息设备是集电脑技术与集成微电子技术的产品,它的信号电压只有5~10伏,这种产品的电磁兼容能力较差,很容易感受脉冲过电压的袭击,它受雷击的概率又比较高,受雷电损坏的可能性就大。但是,电子信息系统是由信号采集、传输、存储、检索等多环节组成。鉴于系统环节多、接口多、线路长等原因,给雷电的耦合提供了条件。系统的电源进线接口,信号输入输出接口,接口的线路较长等是感应脉冲过电压容易侵人的原因,也是过电压波侵入的主要通道。

基于以上原因。电子系统及电子设备的防雷保护重点是感应雷。防雷的方法和措施,是按照现行的防雷规范规定的各个防雷分区的交界处安装SPD设备。将整个系统的雷电防护看成是一个系统工程,综合考虑,全方位保护,力求将雷击灾害降低到最低。为此,规范里阐述了三级网络防雷概念。在线路上三级网络防护是逐步减少瞬态浪涌电流幅值的。最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般元件可承受两倍其额定电压以上之瞬间电压,约700V左右的峰值过电压。700V的耐压值在欧洲防雷方面被广泛引用。当然,浪涌电压被限制得越低,则设备越安全。因此,我们在工程设计时分别将第一级SPD尽量靠近建筑物的电源进线处,第二、三级SPD尽量靠近被保护设备。第一级过电压限制在1.5-1.8kV,第二级将残压限制在0.9~1.2kV,第三级将残压限制在0.4~0.TkV。通过这三级限压和对浪涌电流的泄放,最后加载到设备上的过电压通常都不会对设备和系统产生影响。现在防雷防电磁脉冲的保护器件还比较贵,技术性能都有差别,有些防雷产品通过保险只是为了促销,设计者不能盲目地认为是可靠的产品,而应按防雷规范的要求进行设计。

参考文献:

防雷击范文篇4

关键词:雷击雷电波形SPD

近年来,电子信息设备和计算机系统已深入各行各业,由于这类设备的工作电压和耐冲击电压水平低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,从而使雷电灾害由电力和建筑物这两个传统领域扩展到几乎所有行业,特别是通讯、信息技术数据中心,计算机中心以及微电子生产行业等由于雷电造成的危害尤为重要。另一方面,因为雷击是机率事件,这种影响尚未引起人们的注意,很多人认为只要按照国家的建筑物防雷设计规范做好避雷针(带)、引下线和接地装置等建筑物内外的防雷工作就“万事大吉”了。但实际上,当雷击现象发生时,建筑物的外部防雷装置确实有效地抵御了雷击对建筑物的破坏,同时均匀的避雷引下线与建筑物接地的均压环也起到法拉第网笼的作用,保证建筑物内的人员不致因跨步电压升高而导致触电事故。

但这时当雷电击中建筑物防雷装置或击中附近其他建筑物的避雷针(带)并由引下线导人大地时,瞬间内在引下线自上而下的产生一个很强的变化磁场。处在这个电磁场作用下的导体,便会感应产生电压,其数值也可达数十千伏,处在这个磁场作用范围的电气、信号、电源及它们的传输线路都因相对地切割了这个变化的磁场磁力线而产生出感应高压,从而将用电设备击坏。如图1所示,如果导体的形状是开口环形感应电压,便会把几厘米长的空气间隙a、b击穿发生火花放电。如果导体是一个闭合回路,感应电压会造成一个电流通过,假如回路上有接触不良的接点,这些地方就会局部发热。再有,由于雷电冲击波的能量集中在工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端,雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振,于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的机率要比从信号线中进入的机率要高很多,据统计,约有8%的雷击损坏电子设备的事故是由电源引入的,因此应特别加强系统中设备电源的防雷措施。

l雷击电子设备的途径及损坏机理

雷击过电压损坏设备可分为两种情况,一种是受雷电直击,另一种受感应雷影响所致。据统计电子设备受雷电直击而损坏的机率很小,而绝大多数损坏为感应雷造成,雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使其某些电子元件受损。

还有一种情况值得重视的是电子设备附近的大地或其他设备的接地体,因受直击雷引起的电位升高,会使电子设备造成反击,使之对地绝缘击穿。根据传统经验电子设备的地线与电源设备的地线分开设置是减少这种雷电侵入途径的有效措施之一。所以凡联结有输人或输出线路的电子设备应考虑以上三条侵入途径。不论那种途径侵入的雷击过电压加在电子设备上冲击引起两种过电压,一种是:使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压,称为纵向过电压,地电位上升引起的反击也属于从地系统侵入的纵向过电压;另一种是平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。使用对称传输线的设备,横向过电压是因线路两线间存在不同的纵向过电压;或因纵向防护元件放电性能的分散性(如动作时间有快慢的差别)是造成横向过电压的原因,如果在平衡线路上的两个纵向防护元件,其中一路故障或失效这就造成了横向过电压的极限情况。对不平衡电路如对连接同轴电缆的电子设备其纵向过电压即横向过电压。雷电冲击过电压可导致绝缘击穿,也可产生过电流。进行纵向雷击试验的目的,在于检验设备在纵向过电压下元器件对地的绝缘。横向雷击试验则是检验两线间出现冲击过电压时设备耐受冲击的能力。

在电子设备中,易受雷击过电压损坏的元部件,大多数是靠近设备的入口端,如纵向过电压会击穿线路和设备间起匹配作用的变压器匝间、层间、或线对地绝缘等。横向过电压可随信息同时传至设备内部,损坏设备内的阻容元件及固体元件。设备中元器件受损的程度,取决于元器件绝缘水平,即耐受冲击的强度,对具有白复能力的绝缘,击穿只是暂时的,一旦过压消失,即可恢复。有些非自复性的绝缘介质,冲击时只有小电流流过,一次冲击不会立即中断设备,但经过多次冲击,随着多次冲击的累积可能会使元件逐渐受损最终导致毁坏,这就是为什么在试验时要试验冲击次数,极性和间隔的原因所在。

电子元件受雷击损坏的情况,概括起来不外下列三种:(1)受过电压损坏的,如电容器、变压器及电子元件的反向耐压。(2)受过电压冲击能量损坏的,如二极管PN结正向损坏,冲击危险程度在于流过元器件的过电流大小和持续时间,即能量大小。(3)易受冲击功率损坏的,对元件的危害决定于冲击电压峰值和由此而产生的过电流。

2雷电波形

有关雷电冲击波的描述是用波形参数说明,它有峰值波前时间和下降半峰值时间。如图2所示。观测的数据和波形均具有统计特.硅,服从某种分布规律,从而统计出雷电流幅值,波头、波尾、陡度、能量等概率分布。多年来,国内外在对线路结构上或进人电子设备的雷电冲击波形进行了很多观测工作,获得了大量的观测资料。

一些国家通过现场观测发表了很多测试结果。因观测的地理环境和条件的不同。即使在同样条件下,观测得到的数据也不尽相同。早先,有些国家观测得到的几百个波形中,对主放电波形的叙述,当不区另别第一次放电或随后各次闪电时,一般认为雷电流在1—4微秒上升到幅值,然后在40一50微秒内下降到幅值的一半。这就是所谓传统的雷电流波形。正极性闪电的电流波形一般较负极性闪电的波形平坦一些,持续时间较长,上升到幅值的时间约数十微秒,下降到半值时间约为数百微秒。

图2雷击参数定义

在对雷电的研究中,需要在千千万万的实波形中找出典型波形并转化为用数学式表示曲线。比较流行的代表曲线有两种:

1.波头部分用两个指数曲线之差表示,其公式为:

用这公式表示的波形如图3a,当i=0时,电流上升速度di/dt最大;而当电流逐渐增大时,di/dt逐渐减小;到了i=Im时,di/dt变为零。

2.波头部分用余弦曲线表示其公式为:

用这公式表示的波形如图3b,当i=0时,di/dt=0;随着电流上升,di/dt也上升;当I=Im/2时,di/dt到达最大值;然后di/dt减小;当i=Im时,di/dt降为零。

一般习惯于用两个指数曲线之差的形式来表示雷电流波形,并且认为这种表示方式和大多数实际测得的波形比较相似。但是经过近年的观测得到大多数的第一次主放电电流波形在其上升到幅值之前时比较缓慢,然后再转入陡的部分,其波头接近于用余弦来表示的波形。用余弦曲线表示时,因为雷电流最大陡度出现在Im/2处,以此进行雷击的电位计算时可以得到较高的结果而偏于可靠。但是,余弦曲线计算较为繁琐,因而往往简化为直线,也就是用斜角波来表示,通过最大陡度和平均陡度的转化,可以使采用斜角波的计算结果和采用余弦波的计算结果基本一致。

对于雷电流波形的各个量的标志方法各国也不是统一的。典型的雷电流波形是以IEC规定的如图4所示,在幅值Im以前叫波头部分,幅值Im以后叫波尾部分。早先规定由O点到幅值的时间叫波头长度,由0点到波尾半幅值的时间叫全部波长。但是在实际测量中发现,0点及幅值这两点的时间很难精确测定的。为了避免测量中出现的含混,IEC建议测量脉冲电流的实测值按下列方法定义:实效波头时间T1:脉冲电流的实效波头时间,是指脉冲电流在10%幅值及90~/6幅值两个瞬间之间的间隔时间再乘以1.25倍(两个瞬间点A和B见图4(a)。实效半幅值时间T2:脉冲电流的实效半幅值时间T2,是指实效原点O-与波形下降到半幅值的瞬间之间的间隔时间。

测量脉冲电压的方法与脉冲电流相似,所不同的只是选择参考点A的方法不一样。脉冲电压的实效波头时间T1是指从脉冲电压在30~/6幅值及90~/6幅值两瞬间之间的间隔时间乘以1.67倍。实效原点O。是指A点之前0.3T1的一点,如图4b。一般以分式符号表示波头时间及半值时间(又称波尾),例如1.5/40便是指波头时间为1.5微秒,半值时间为40微秒的波形。通常将雷电流由零增长到幅值这一部分称为波头,只有几个微秒;电流值下降的部分称为波尾,长达数十微秒到几百微秒。

在1995年的EIC61312—1中的典型10/350us和8720us雷电流波形。10/35us波是直接雷的电流波形,其能量远大于8/20us波,用这种波型来确定接闪器的大小尺寸。8/20us波是感应雷和传导雷电的电流波形,用这种波形来检验防雷器件耐雷击能力的一种通用标准。它代表雷电电流经过分流、衰减的电流波,又是线路静电感应电压波和防雷导体通过雷电流时对其附近电气导线的电磁感应过电压波。例如防雷的引下线,建筑物LPZI区及其内部计算雷电流的波。

由于雷电参数值随地理环境不同,传输线的结构不同,关于国际标准所规定的波形只是推荐,容许各国根据本国实际情况加以引用或制订。由于我国尚无这方面的资料,故直接引用了IEC和ITU的推荐波形。对于架空明线的波形采用了我国邮电部门的观测资料制订。

建筑物防雷设计规范(GB50057-94)规定了防雷保护区的概念,便于设计者利用系统的层次分析各防雷保护区界面处的金属导体等电位联接和装设过电压保护器去分流和限压的措施,使侵入波干扰信号不断减少。这同我们过去的多道防雷的保护是一致的,在不同防雷保护区的界面上有不同层次的结合,就是要求注意各个介面处内外系统的相互关系与相互作用,即要根据流过电压保护器的电流波形,残压特性和大小,过电压保护器的伏秒特性以及雷电流通过后产生的工频续流大小等选择过电压保护器才是合理的。

3防雷元件性能

防雷元件的冲击特性与试验方法的关系甚为密切,它是规定防雷元件技术参数标准的基础之一。但试验方法又与雷电波形有联系。因为电子设备大都在一定的频率范围内工作,不同频率范围的通路,对冲击波有着不同的响应。因此,对雷电冲击波形进行频谱分析,无论对电子设备的防雷设计和试验都是有意义的。

防雷元件种类繁多,概括起来可分间隙式的(如放电间隙、阀型避雷器、放电管等)和非间隙式的(如压繁电阻、齐纳二极管),再推广一下像扼流线圈、电阻、电容……也可归人这一类,从动作时间来说有快慢的区别。

使用在电涌保护器(sPD)中几类元件的有关参数,虽然有厂家产品说明,但在选用时有的参数还须注意了解。例如放电管的伏秒特性:表征放电管点火电压与时间的关系。它反映了各种不同上升速度的电压波作用在放电管上其点火电压和延迟时间的关系。由伏秒特性曲线可以判断放电管的防护能力。放电管属间隙式,有空气间隙、气体放电管等。再如氧化锌压敏电阻,是一种对电压敏感的元件,是一种陶瓷非线性电阻器,有氧化锌、氧化硅。这种元件,其电压非线性系数高、容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小等特点。并且有结构简单,成本低等优点,是目前广泛应用的过电压保护器件。适用于交流电压浪涌吸收和各种线圈,接点间过电压的吸收和灭弧,在电子器件过电压保护中广为应用。在选用时关注的是通流容量;按规定的电流波形,在一定的试验条件下施加的冲击电流值,压敏电阻所能承受冲击电流的能力。我国对压敏电阻的考核一般以8/20us波形,在室温条件下,间隔5分钟单方向冲击两次后,5分钟内测试压敏电阻的起始动作电压Vlma值的变化率在百分之十以内时,冲击电流的最大幅值定为通流容量。压敏电阻的残压(LJres):压敏电阻通过电流时,在其两端的电压降谓之残压。通常均以规定的波形,通过不同的电流幅值进行残压测试。目前采用8/20us电流波形,以100A、1000A、3000A、5000A及该元件的满通容量进行残压

试验。另外还有半导体浪涌抑制器件:如瞬间二极管,它是一种过箝压器件,简单TKS,利用大面积硅园锥P-N结的雪崩效应实现过箝位,TRS响应速度快、漏电流小,是极佳的过电压吸收器件。齐纳二极管较为常用,其无极性,正反向具有相同的保护特性,但器件的工作电压至少要为联端的工作电压三倍。其适用于交直流回路,常应用于自动化控制装置的输出回路,即继电器线圈或电磁间线圈两端并联应用。

以上各类间隙式,非间隙式和抑制式器件都是通过浪涌电压产生非线性元件瞬时短路的方式实现防雷保护。

4对电子系统及电子设备的防雷看法

由于电子信息设备是集电脑技术与集成微电子技术的产品,它的信号电压只有5~10伏,这种产品的电磁兼容能力较差,很容易感受脉冲过电压的袭击,它受雷击的概率又比较高,受雷电损坏的可能性就大。但是,电子信息系统是由信号采集、传输、存储、检索等多环节组成。鉴于系统环节多、接口多、线路长等原因,给雷电的耦合提供了条件。系统的电源进线接口,信号输入输出接口,接口的线路较长等是感应脉冲过电压容易侵人的原因,也是过电压波侵入的主要通道。

基于以上原因。电子系统及电子设备的防雷保护重点是感应雷。防雷的方法和措施,是按照现行的防雷规范规定的各个防雷分区的交界处安装SPD设备。将整个系统的雷电防护看成是一个系统工程,综合考虑,全方位保护,力求将雷击灾害降低到最低。为此,规范里阐述了三级网络防雷概念。在线路上三级网络防护是逐步减少瞬态浪涌电流幅值的。最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般元件可承受两倍其额定电压以上之瞬间电压,约700V左右的峰值过电压。700V的耐压值在欧洲防雷方面被广泛引用。当然,浪涌电压被限制得越低,则设备越安全。因此,我们在工程设计时分别将第一级SPD尽量靠近建筑物的电源进线处,第二、三级SPD尽量靠近被保护设备。第一级过电压限制在1.5-1.8kV,第二级将残压限制在0.9~1.2kV,第三级将残压限制在0.4~0.TkV。通过这三级限压和对浪涌电流的泄放,最后加载到设备上的过电压通常都不会对设备和系统产生影响。现在防雷防电磁脉冲的保护器件还比较贵,技术性能都有差别,有些防雷产品通过保险只是为了促销,设计者不能盲目地认为是可靠的产品,而应按防雷规范的要求进行设计。

参考文献:

防雷击范文篇5

雷击过电压损坏设备可分为两种情况,一种是受雷电直击,另一种受感应雷影响所致。据统计电子设备受雷电直击而损坏的机率很小,而绝大多数损坏为感应雷造成,雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使其某些电子元件受损。

还有一种情况值得重视的是电子设备附近的大地或其他设备的接地体,因受直击雷引起的电位升高,会使电子设备造成反击,使之对地绝缘击穿。根据传统经验电子设备的地线与电源设备的地线分开设置是减少这种雷电侵入途径的有效措施之一。所以凡联结有输人或输出线路的电子设备应考虑以上三条侵入途径。不论那种途径侵入的雷击过电压加在电子设备上冲击引起两种过电压,一种是:使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压,称为纵向过电压,地电位上升引起的反击也属于从地系统侵入的纵向过电压;另一种是平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。使用对称传输线的设备,横向过电压是因线路两线间存在不同的纵向过电压;或因纵向防护元件放电性能的分散性(如动作时间有快慢的差别)是造成横向过电压的原因,如果在平衡线路上的两个纵向防护元件,其中一路故障或失效这就造成了横向过电压的极限情况。对不平衡电路如对连接同轴电缆的电子设备其纵向过电压即横向过电压。雷电冲击过电压可导致绝缘击穿,也可产生过电流。进行纵向雷击试验的目的,在于检验设备在纵向过电压下元器件对地的绝缘。横向雷击试验则是检验两线间出现冲击过电压时设备耐受冲击的能力。

在电子设备中,易受雷击过电压损坏的元部件,大多数是靠近设备的入口端,如纵向过电压会击穿线路和设备间起匹配作用的变压器匝间、层间、或线对地绝缘等。横向过电压可随信息同时传至设备内部,损坏设备内的阻容元件及固体元件。设备中元器件受损的程度,取决于元器件绝缘水平,即耐受冲击的强度,对具有白复能力的绝缘,击穿只是暂时的,一旦过压消失,即可恢复。有些非自复性的绝缘介质,冲击时只有小电流流过,一次冲击不会立即中断设备,但经过多次冲击,随着多次冲击的累积可能会使元件逐渐受损最终导致毁坏,这就是为什么在试验时要试验冲击次数,极性和间隔的原因所在。

电子元件受雷击损坏的情况,概括起来不外下列三种:(1)受过电压损坏的,如电容器、变压器及电子元件的反向耐压。(2)受过电压冲击能量损坏的,如二极管PN结正向损坏,冲击危险程度在于流过元器件的过电流大小和持续时间,即能量大小。(3)易受冲击功率损坏的,对元件的危害决定于冲击电压峰值和由此而产生的过电流。

2雷电波形

有关雷电冲击波的描述是用波形参数说明,它有峰值波前时间和下降半峰值时间。如图2所示。观测的数据和波形均具有统计特.硅,服从某种分布规律,从而统计出雷电流幅值,波头、波尾、陡度、能量等概率分布。多年来,国内外在对线路结构上或进人电子设备的雷电冲击波形进行了很多观测工作,获得了大量的观测资料。

一些国家通过现场观测发表了很多测试结果。因观测的地理环境和条件的不同。即使在同样条件下,观测得到的数据也不尽相同。早先,有些国家观测得到的几百个波形中,对主放电波形的叙述,当不区另别第一次放电或随后各次闪电时,一般认为雷电流在1—4微秒上升到幅值,然后在40一50微秒内下降到幅值的一半。这就是所谓传统的雷电流波形。正极性闪电的电流波形一般较负极性闪电的波形平坦一些,持续时间较长,上升到幅值的时间约数十微秒,下降到半值时间约为数百微秒。

图2雷击参数定义

在对雷电的研究中,需要在千千万万的实波形中找出典型波形并转化为用数学式表示曲线。比较流行的代表曲线有两种:

1.波头部分用两个指数曲线之差表示,其公式为:

用这公式表示的波形如图3a,当i=0时,电流上升速度di/dt最大;而当电流逐渐增大时,di/dt逐渐减小;到了i=Im时,di/dt变为零。

2.波头部分用余弦曲线表示其公式为:

用这公式表示的波形如图3b,当i=0时,di/dt=0;随着电流上升,di/dt也上升;当I=Im/2时,di/dt到达最大值;然后di/dt减小;当i=Im时,di/dt降为零。

一般习惯于用两个指数曲线之差的形式来表示雷电流波形,并且认为这种表示方式和大多数实际测得的波形比较相似。但是经过近年的观测得到大多数的第一次主放电电流波形在其上升到幅值之前时比较缓慢,然后再转入陡的部分,其波头接近于用余弦来表示的波形。用余弦曲线表示时,因为雷电流最大陡度出现在Im/2处,以此进行雷击的电位计算时可以得到较高的结果而偏于可靠。但是,余弦曲线计算较为繁琐,因而往往简化为直线,也就是用斜角波来表示,通过最大陡度和平均陡度的转化,可以使采用斜角波的计算结果和采用余弦波的计算结果基本一致。

对于雷电流波形的各个量的标志方法各国也不是统一的。典型的雷电流波形是以IEC规定的如图4所示,在幅值Im以前叫波头部分,幅值Im以后叫波尾部分。早先规定由O点到幅值的时间叫波头长度,由0点到波尾半幅值的时间叫全部波长。但是在实际测量中发现,0点及幅值这两点的时间很难精确测定的。为了避免测量中出现的含混,IEC建议测量脉冲电流的实测值按下列方法定义:实效波头时间T1:脉冲电流的实效波头时间,是指脉冲电流在10%幅值及90~/6幅值两个瞬间之间的间隔时间再乘以1.25倍(两个瞬间点A和B见图4(a)。实效半幅值时间T2:脉冲电流的实效半幅值时间T2,是指实效原点O-与波形下降到半幅值的瞬间之间的间隔时间。

测量脉冲电压的方法与脉冲电流相似,所不同的只是选择参考点A的方法不一样。脉冲电压的实效波头时间T1是指从脉冲电压在30~/6幅值及90~/6幅值两瞬间之间的间隔时间乘以1.67倍。实效原点O。是指A点之前0.3T1的一点,如图4b。一般以分式符号表示波头时间及半值时间(又称波尾),例如1.5/40便是指波头时间为1.5微秒,半值时间为40微秒的波形。通常将雷电流由零增长到幅值这一部分称为波头,只有几个微秒;电流值下降的部分称为波尾,长达数十微秒到几百微秒。

在1995年的EIC61312—1中的典型10/350us和8720us雷电流波形。10/35us波是直接雷的电流波形,其能量远大于8/20us波,用这种波型来确定接闪器的大小尺寸。8/20us波是感应雷和传导雷电的电流波形,用这种波形来检验防雷器件耐雷击能力的一种通用标准。它代表雷电电流经过分流、衰减的电流波,又是线路静电感应电压波和防雷导体通过雷电流时对其附近电气导线的电磁感应过电压波。例如防雷的引下线,建筑物LPZI区及其内部计算雷电流的波。

由于雷电参数值随地理环境不同,传输线的结构不同,关于国际标准所规定的波形只是推荐,容许各国根据本国实际情况加以引用或制订。由于我国尚无这方面的资料,故直接引用了IEC和ITU的推荐波形。对于架空明线的波形采用了我国邮电部门的观测资料制订。

建筑物防雷设计规范(GB50057-94)规定了防雷保护区的概念,便于设计者利用系统的层次分析各防雷保护区界面处的金属导体等电位联接和装设过电压保护器去分流和限压的措施,使侵入波干扰信号不断减少。这同我们过去的多道防雷的保护是一致的,在不同防雷保护区的界面上有不同层次的结合,就是要求注意各个介面处内外系统的相互关系与相互作用,即要根据流过电压保护器的电流波形,残压特性和大小,过电压保护器的伏秒特性以及雷电流通过后产生的工频续流大小等选择过电压保护器才是合理的。

3防雷元件性能

防雷元件的冲击特性与试验方法的关系甚为密切,它是规定防雷元件技术参数标准的基础之一。但试验方法又与雷电波形有联系。因为电子设备大都在一定的频率范围内工作,不同频率范围的通路,对冲击波有着不同的响应。因此,对雷电冲击波形进行频谱分析,无论对电子设备的防雷设计和试验都是有意义的。

防雷元件种类繁多,概括起来可分间隙式的(如放电间隙、阀型避雷器、放电管等)和非间隙式的(如压繁电阻、齐纳二极管),再推广一下像扼流线圈、电阻、电容……也可归人这一类,从动作时间来说有快慢的区别。

使用在电涌保护器(sPD)中几类元件的有关参数,虽然有厂家产品说明,但在选用时有的参数还须注意了解。例如放电管的伏秒特性:表征放电管点火电压与时间的关系。它反映了各种不同上升速度的电压波作用在放电管上其点火电压和延迟时间的关系。由伏秒特性曲线可以判断放电管的防护能力。放电管属间隙式,有空气间隙、气体放电管等。再如氧化锌压敏电阻,是一种对电压敏感的元件,是一种陶瓷非线性电阻器,有氧化锌、氧化硅。这种元件,其电压非线性系数高、容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小等特点。并且有结构简单,成本低等优点,是目前广泛应用的过电压保护器件。适用于交流电压浪涌吸收和各种线圈,接点间过电压的吸收和灭弧,在电子器件过电压保护中广为应用。在选用时关注的是通流容量;按规定的电流波形,在一定的试验条件下施加的冲击电流值,压敏电阻所能承受冲击电流的能力。我国对压敏电阻的考核一般以8/20us波形,在室温条件下,间隔5分钟单方向冲击两次后,5分钟内测试压敏电阻的起始动作电压Vlma值的变化率在百分之十以内时,冲击电流的最大幅值定为通流容量。压敏电阻的残压(LJres):压敏电阻通过电流时,在其两端的电压降谓之残压。通常均以规定的波形,通过不同的电流幅值进行残压测试。目前采用8/20us电流波形,以100A、1000A、3000A、5000A及该元件的满通容量进行残压

试验。另外还有半导体浪涌抑制器件:如瞬间二极管,它是一种过箝压器件,简单TKS,利用大面积硅园锥P-N结的雪崩效应实现过箝位,TRS响应速度快、漏电流小,是极佳的过电压吸收器件。齐纳二极管较为常用,其无极性,正反向具有相同的保护特性,但器件的工作电压至少要为联端的工作电压三倍。其适用于交直流回路,常应用于自动化控制装置的输出回路,即继电器线圈或电磁间线圈两端并联应用。

以上各类间隙式,非间隙式和抑制式器件都是通过浪涌电压产生非线性元件瞬时短路的方式实现防雷保护。

4对电子系统及电子设备的防雷看法

由于电子信息设备是集电脑技术与集成微电子技术的产品,它的信号电压只有5~10伏,这种产品的电磁兼容能力较差,很容易感受脉冲过电压的袭击,它受雷击的概率又比较高,受雷电损坏的可能性就大。但是,电子信息系统是由信号采集、传输、存储、检索等多环节组成。鉴于系统环节多、接口多、线路长等原因,给雷电的耦合提供了条件。系统的电源进线接口,信号输入输出接口,接口的线路较长等是感应脉冲过电压容易侵人的原因,也是过电压波侵入的主要通道。

基于以上原因。电子系统及电子设备的防雷保护重点是感应雷。防雷的方法和措施,是按照现行的防雷规范规定的各个防雷分区的交界处安装SPD设备。将整个系统的雷电防护看成是一个系统工程,综合考虑,全方位保护,力求将雷击灾害降低到最低。为此,规范里阐述了三级网络防雷概念。在线路上三级网络防护是逐步减少瞬态浪涌电流幅值的。最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般元件可承受两倍其额定电压以上之瞬间电压,约700V左右的峰值过电压。700V的耐压值在欧洲防雷方面被广泛引用。当然,浪涌电压被限制得越低,则设备越安全。因此,我们在工程设计时分别将第一级SPD尽量靠近建筑物的电源进线处,第二、三级SPD尽量靠近被保护设备。第一级过电压限制在1.5-1.8kV,第二级将残压限制在0.9~1.2kV,第三级将残压限制在0.4~0.TkV。通过这三级限压和对浪涌电流的泄放,最后加载到设备上的过电压通常都不会对设备和系统产生影响。现在防雷防电磁脉冲的保护器件还比较贵,技术性能都有差别,有些防雷产品通过保险只是为了促销,设计者不能盲目地认为是可靠的产品,而应按防雷规范的要求进行设计。

参考文献:

防雷击范文篇6

为强化安全防范意识,公务员之家版权所有,全国公务员共同的天地!严格上机操作程序,确保微机室设备和师生人身安全,制定本制度。

1、微机室要安装防盗门、防盗铁栅栏,钥匙由专人负责,并确保应急时,人员能安全撤离。

2、室内电源线路布置要科学规范,要定期检查,保证通风性能良好,要有防火、防盗、防静电、防雷击设备。

3、严格执行上机操作程序,严禁随意搬动机器,打开机盖或插接各种电源,严禁将书包及危险品带入机房,严禁吸烟,使用明火。

4、每堂棵都要定人定机,并有记录。杜绝室内无教室指导,学生自行操作的现象,任课教师与微机室管理员要做好检查、签字交接公务员之家版权所有,全国公务员共同的天地!工作。

5、微机室管理人员要定期检查消防器材、防盗、防雷击等设施,作好通风防潮、防火、防盗、防静电、防雷击、安全用电工作。下班时要检查报警电源是否插好,关闭电源,门窗落锁,方可离去。

防雷击范文篇7

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.

防雷击范文篇8

关键词:防雷工作;规范化;管理

在自然环境中,雷电是一种非常常见的自然现象,但其给设备设施所带来的破坏却是极大的,一旦设备设施出现雷击事故,雷电在一瞬间所释放的巨大能量,会瞬间烧毁设备设施,毁坏建筑物,甚至还会因此造成人员伤亡,进而给我国带来巨大的经济损失。因此,对防雷工作进行规范化管理是非常必要的,只有从源头出发,开展防雷工作的有效布署,才能从根本上降低雷电灾害的发生几率。

一、防雷工作现状分析

(一)防雷意识较为薄弱。近年来,我国在防雷工作开展中,普遍存在防雷意识薄弱问题,部分单位没有认识到防雷工作的重要性,其认为发生雷电灾害的几率很小,这种不以为然的态度也使其没有对防雷工作进行规范管理。(二)防雷措施不到位。虽然越来越多的单位认识到防雷工作的重要性,但却缺乏对雷电的足够了解,这也使其在采取各种防雷措施时,往往存在不全面、不到位等问题,这也造成雷电会通过其他途径烧毁设备,甚至还会因此造成人员伤亡。因此,要想实现对防雷措施的科学布署,就必须要掌握雷电的特性及入侵途径,充分改变自身观念,确保防雷工作做到万无一失。(三)防雷检测不全面。对于防雷工作来说,预防是该工作的重点所在,但对于部分单位来说,却并没有认识到预防的重要性,这也使其在进行防雷检测时,过于形式化、表面化,没有进行全方位的检测,进而产生防雷隐患。随着时间的不断推移,但极有可能诱发雷电事故。(四)防雷设备安装不到位。现阶段,许多农村地区在防雷设备安装上并未予重视,村民的防雷意识较为淡薄,同时也没有采取科学的评估方法来对雷击风险进行评估,这也造成其在架构各种用电线路时,往往存在不规范现象,更没有采取必要的防雷措施。此外,村民在外出务农时,每到下雨天,都习惯在树下避雨,而且其身上往往会携带各种金属类的务农工具,这也导致农村地区经常发生雷击事故。

二、防雷工作规范化管理对策研究

(一)防雷制度体系的规范化。在开展防雷工作时,必须要建立规范化的防雷制度体系,这也是确保防雷工作得以顺利开展的必要保障。在对防雷制度体系进行规范时,应包括以下内容:其一是对雷电监测预警和预报进行规范,确保预警预报手段的科学性,帮助人们了解雷电的易发地点、破坏性及入侵途径,使人们在开展防雷工作时能够有所参考和依据;其二是对雷击事故发生后的应急救援进行规范,确保雷击事故发生后能够迅速救援,使雷击事故造成的损失最小化;其三,对防雷装置的检测工作进行规范化管理,明确检测周期,使人们掌握建筑物和设备设施的防雷性能,并及时找出防雷隐患,做到尽快弥补。(二)防雷检测流程的规范化。我国必须要规范防雷检测流程,及时消除防雷隐患,预防雷击事故的发生。针对防雷检测不规范问题,在规范化管理中必须要做到以下内容:首先要对各种防雷资料、设计图纸、技术文件等进行认真检查。其次是在防雷检测之前,对所使用的防雷检测仪器进行全方位的检查,确保防雷检测设备能够正常工作。最后,在防雷检测过程中,对各种检测项目及数据、资料等进行详细记录,形成检测报告后交给负责人进行确认,确保检测报告能够有负责人和检测人员的签字。(三)防雷宣传工作的规范化。要想实现防雷工作的规范化管理,除了要对制度体系与检测流程进行规范以外,还要做好防雷宣传工作,应通过科学的防雷宣传,向人们普及防雷知识,通过相应的防雷措施,预防雷击事故的发生。有关部门在进行防雷宣传工作中,需要选择恰当的时机与合适的方法,在重要节日和时点展进行多种形式和途径的防雷宣传,使相关单位与个人能够从防雷宣传中了解防雷知识,改变人们的防雷理念,使防雷工作得到更高的重视。相关部门在防雷宣传工作中可通过发送宣传材料、在线讲座、多媒体宣传等途径,使防雷工作能够真正深入人心。(四)防雷工作人员专业培养的规范化。防雷工作的规范化管理离不开专业人员的支持,只有专业人员具有较高的专业水平,才能有效落实防雷措施。因此,相关部门及单位必须要通过知识讲座、专业培训等活动来对防雷工作人员的专业能力进行系统化培养,增强其防雷意识,提高其防雷知识储量及防雷措施实践能力。此外,还要根据我国相关法规及技术标准,组织防雷工作人员参加防雷活动。我国也要通过法律法规的制定来规范检测流程,并由政府对防雷工作的完成情况进行监管,确保企业的防雷工作能够落实到位。防雷工作人员应严格按照相关标准及规范来进行执行,对防雷工作中产生的各类数据进行完整、客观的记录,秉承着精益求精的精神对防雷操作进行严格的规范,做到有理有据,同时对防雷检测报告进行详尽填写,对防雷资料和文件进行科学的保存,以此确保防雷工作得以顺利开展。

三、结语

总而言之,针对我国防雷工作管理的不规范问题,我国必须要予以足够的重视,从观念上增强人们的防雷意识,确保防雷措施能够落实到位,最大限度的避免雷击事故的发生,而这也将是我国在现代化城市建设过程中的努力方向。

参考文献:

[1]谭达兴,李秀财,孙淑铭.基层气象部门防雷规范化管理探析[J].山西农经,2017(04):69.

防雷击范文篇9

变电工程的一个主要特点就是其建设周期较长,并且在一个生产周期中穿插着多个工种交叉作业,且变电站内有许多高压设备,容易造成工程中的安全隐患,甚至还会造成火灾、高处坠落等事故,因此,变电工程中的突发事故发生次数较多。此外,施工企业追求经济利益,加上国家相关部门的监察力度不足,从而导致企业减少对安全事故防护方面的投入,工程施工中的安全系数较低。又因为在施工前没有对施工工人进行安全教育的培训,一些工人直接冒着生命危险到线上进行生产。另外,各个建筑企业相互竞争,建筑市场的竞争较为激烈,一些施工单位为了能中标,所以降低了成本价格来争取施工的资格。为了不超出企业当初制定的工程预算,一些企业减少甚至不购买安全用具,或者安全用具用低价劣质的劳保用品来替代,导致了工程施工时发生突发事故,也没有较为完备的安全设施来解决。施工人员的素质问题也是一大安全隐患,有些企业为了减少对人力资源的投入,放宽了工作人员的入职标准,并且工作人员入职后也没有进行相应的安全培训。

二、变电工程安全管理的改善措施

(一)变电工程中防火防爆防电伤的措施。变电工程运行过程中的设备耐火等级和材料的耐火性要按照相关标准规范执行,变电站建筑的结构构件也要具备相应的耐火等级和燃烧性能,建筑物的墙体材料一般采用烧结普通砖,这样一来可以达到防火的规范要求,还要在施工环境中的变压器附近设置推车式干粉灭火器、消防铲等灭火工具,保证火灾发生时,可以移动性地救火。在施工中设置防电设备时,应该保证施工的各个环节严格按照国家相关防电的流程和规范来运行。在对电气设备进行放置时,应该全面了解电气设备的绝缘性,将其绝缘性能的数据和国家的标准数据进行对比,其绝缘性符合国家规定的范围内时,可以对电气设备进行安装。在安装电气设备时,要履行接地的安装原则,各配电设备间和设备对地间保持标准的距离,使得电气设备安全平稳运行,电气设备的各项设定都要符合国家的相关规定。对于防雷击方面,建筑施工中的雷击的主要类型包括直击雷、雷电感应和雷电侵入波,因此,要根据每种雷击的类型特点来布置防雷击设施,一般变电工程中的防雷击措施有安装避雷装置和防雷接地。(二)防止机械伤害和坠落伤害的措施。在变电工程运行过程中,有很多转运机械,因此要对转运机械的安全隐患进行排查。对于转运机械外露的部分要进行防护罩的保护,对于施工中设检修起吊设施的地点,在最初的施工设计时,应留有足够的检修场地,还要对起吊距离进行科学的计算,防止起吊重物时发生坠落的情况。设计人员要全面了解整个施工场地的情况,对安全设施不足的地方进行有效的防护,比如对容易发生坠落情况的平台或者楼梯,应设铁丝网等防护栏对工作人员的生命安全进行保护。变电站内的所有钢平台也是一大安全隐患,所以在对钢平台的材料进行选择时,应选择花纹板或者栅格板,防止施工工人在工作中滑倒。变电站的施工场地由于外露的特点,所以也受自然天气的影响,相关工作人员在施工的前一天要及时对第二天的天气情况进行预测并且记录。当第二天的天气比较恶劣时,或者赶上大风天气风级较高时,就应停止户外作业,并且在冬天容易发生霜冻的情况,出现霜冻后要及时停止施工,保障工作人员的人身安全。(三)要防止变电站内的电磁波辐射。在对变电站进行施工时,对于施工的设备,要采用绝缘子和能改善绝缘子表面的保护装置。在对变电站进行建设时,要慎重科学地选择高压电气设备,随时对导线的连接情况进行检修。在选择高压设备时,要按照晴天不出现电晕的标准来选择,避免晴天时出现电晕而引发的事故,并且还要拆除尖峰放电设备。每台高压设备之间要符合国家规定的安全距离,保障每台高压设备的安全运行,对每台高压设备的距离进行控制,有效地减少变电站内电磁场的强度,防止无线电的干扰。站内也要具有良好的屏蔽效果,所以要设有完备安全的接地导线,对于站内的空闲地也要进行合理的配置,比如可以增加绿化范围,减少站内电磁辐射的干扰。

三、结语

为了使变电站工作安全平稳运行,相关管理人员要加强变电工作的安全管理力度,相关单位和企业的工作人员要重视变电站内的安全问题,提高安全意识,在建设前对变电站内的安全隐患进行分析和排查,并且采取有效的措施来保障变电站内的安全,降低突发事故的发生频率,从而使变电工程的施工和运行有较高的安全保障。

参考文献:

[1]程圆超.电力系统输变电工程项目管理要点分析[J].山东工业技术,2018(23):171-172.

防雷击范文篇10

1高层建筑玻璃幕墙设置防雷系统基本原理

一般来说雷电对建筑物的破坏形式有四类:直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲、雷电波侵入。高层建筑玻璃幕墙主要预防直击雷、侧击雷、雷击电磁脉冲三类。

1•1防直击雷通常建筑物的防直击雷装置有三部分:接闪器(如避雷针、避雷网及避雷带等)、引下线和接地装置。在高层建筑玻璃幕墙的防雷施工中,应充分利用建筑物的这些装置。根据国家有关规范规定,高层建筑玻璃幕墙防直击雷是利用玻璃幕墙顶部女儿墙的盖板、立柱、横梁与建筑物防雷系统构成可靠连接,把建筑幕墙获得的巨大电能量,通过建筑物的防雷系统,迅速地输送到地下,使其两部分成为一个防雷整体,共同起到保护高层建筑玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。

1•2防侧击雷高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器,不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。目前防止侧击雷的常见做法是:在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位,每三层设置一圈均压环,并与建筑物的防雷系统及玻璃幕墙自身的防雷体系可靠连接。同时,每幅幕墙接通数量不得小于2个。防雷区域内均压环及每幅幕墙防侧击雷网格应符合表1规定[1],均压环除了有通过玻璃幕墙受侧击雷电流外,还有等电位及分流作用。

1•3防雷击电磁脉冲雷击电磁脉冲是一种干扰源,高层建筑物防雷击电磁脉冲利用玻璃幕墙的铝合金立柱和横梁作为建筑物的大空间屏蔽,在玻璃幕墙防雷网格区域内,有防雷要求的上下立柱应连贯导通,在其断开处,用铝合金板进行跨接;横梁与立柱用铝合金角码进行跨接[2]。

2高层建筑玻璃幕墙防雷施工工艺流程及技术措施保证

2•1施工工艺流程高层建筑物由于玻璃幕墙的围护,建筑物防雷装置被玻璃幕墙的屏蔽效应后,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑物的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。因此,高层建筑玻璃幕墙的防雷施工质量直接影响到整个建筑物的防雷效果,其主要施工工艺流程如下:

2•2施工技术措施保证建筑主体结构施工阶段,在混凝土浇灌前,各钢筋之间必须构成可靠电气连接,其主要是作为基础接地体的桩筋、地梁钢筋、承台钢筋或底板筋及主体结构柱内防雷引下线、梁、板钢筋之间可靠连接,整个建筑形成一个法拉第笼,将雷电流迅速引入大地。选定的作为防雷引下线和均压环屏蔽网的柱、梁筋驳接处必须作可靠焊接,焊接长度不得小于镀锌扁钢宽度的2倍且要求三面施焊,圆钢不得小于直径的6倍且要求双面施焊,使之成为可靠的电气通路。从六层开始到屋面层,每三层在建筑物均压环上将预埋件与有防雷作用的圈梁主钢筋焊接(此圈梁主钢筋必须与主体防雷引下线可靠连接);建筑装饰阶段,在建筑物结构楼板外表面四周敷设一根-40×4镀锌扁钢与指定有防雷作用的预埋件焊接,焊接长度必须符合要求,不得出现点焊、虚焊及表面咬肉、气孔等现象,焊接处刷两道防锈漆(所有焊接要求相同),从而形成一道闭合的均压环。为了使玻璃幕墙竖向铝合金立柱保持良好的接地导通,在指定的有防雷作用的铝合金立柱与角铁压接,之间采用相适应的不锈钢垫片(防止角铁与铝合金发生电化学反应而腐蚀),使立柱通过角铁与预埋件与主体防雷系统贯通,其示意图如图1所示。所有指定有防雷作用的竖向铝合金立柱之间连接均采用40×4铝合金制成的可伸缩的2个欧姆弯“Ω”进行压接,连接处上下各用2个M8不锈钢对穿螺栓进行压接,并加不锈钢平垫和弹簧垫,对穿螺栓压接要避开竖向立柱自身连接用的芯管,其大样图如图2所示。在防雷区域内指定有防雷作用的所有竖向立柱与横梁的连接处,通过40×4铝合金角码,用2颗不锈钢螺钉M5×16,配不锈钢平垫和弹簧垫进行压接,其示意图如图3所示。这些玻璃幕墙构配件之间防雷连接的都是经实践证明行之有效的方法。位于女儿墙顶部的玻璃幕墙封顶盖板属于屋顶最外沿,最容易受到雷击。因此,高层建筑物的屋顶防直击雷可沿女儿墙封顶盖板上边设置避雷带,避雷带一般应安装在其宽度的中心,当女儿墙封顶盖板宽度≥300mm时,避雷带应安装在距离女儿墙封顶盖板最外沿100~150mm;当屋顶其他明设金属物壁厚或截面面积符合防雷要求时,也可以利用其作为接闪器;也有直接利用玻璃幕墙与女儿墙之间的封顶金属板作接闪器,这时要求金属板的厚度:铁和铜板≥0•5mm,铝板≥0•7mm;板与板之间的搭接长度≥100mm,金属板无绝缘被覆层(薄的油漆保护层或≤1mm厚沥青层或≤0•5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层)[2],金属板与女儿墙内的所有从接地体引到屋面上的主体防雷引线的钢筋应连接成可靠电气通路。屋面上设有小型构筑物时,所安装的玻璃幕墙、金属门窗是最容易受到雷击的部位,玻璃幕墙立柱、金属门窗框必须与主体防雷系统连接成可靠的电气通路。

3高层建筑玻璃幕墙防雷施工中还应注意以下几个环节

根据有关玻璃幕墙防雷接地的技术资料及现行规范标准并结合以往竣工工程的经验,高层建筑玻璃幕墙防雷在保证施工技术措施的同时还必须注意以下几个环节,做好施工过程的质量控制:

3•1实行见证取样,严把材料质量进场关高层建筑玻璃幕墙防雷是否安全可靠,首先其使用的材料必须满足防雷要求,对玻璃幕墙防雷所用的圆钢、镀锌扁钢、铝制直条等材料实行见证取样,严把材料质量进场关:一是验材料合格证、使用说明及各种技术质保资料;二是看材料型号规格;三是做好材料进场抽样检查记录;四是检查在施工过程中是否使用设计和规范规定的材料。

3•2加强关键部位和工序的质量控制针对施工中易出现质量通病的几个环节,设置质量控制点,制定现场施工管理预控措施,对于关键部位或关键工序实行监控检查,做到预防为主,动态跟班监督,保证玻璃幕墙防雷施工质量,做好施工过程的质量控制:施工现场管理人员必须熟悉建筑结构、建筑电气设计图纸,理解设计人员的设计意图。玻璃幕墙防雷工程施工前必须对工人做好技术交底工作。基础接地体焊接是玻璃幕墙防雷施工中的第一环节,当整个基础接地体焊接完成后,马上用接地电阻仪进行接地电阻值测试,接地电阻值必须符合设计要求才能进行下一道工序。玻璃幕墙预埋件与有防雷作用的圈梁主钢筋焊接预埋时,在做好中间隐蔽验收记录的同时必须附预埋件平面位置图,标注预埋件的实际安装位置。在防雷区域内的有防雷要求的立柱及横梁,要求施工人员采用每层按轴线标清每根有防雷要求的立柱及横梁的位置再进行施工,防止漏接或错接位置。从接地体引到屋面上的所有主体防雷引线与接闪器焊接处要做明显的接地标志()。在主体工程施工时,玻璃幕墙工程若还未进行深化设计无法准确进行预埋件预埋,在每三层均压环上,可用Ф10圆钢作为预埋点代替预埋件与主体防雷系统可靠焊接(参照图集03D501-3第39页“钢门窗与建筑金属体的连接”)[2];装饰工程阶段,用-40×4镀锌扁钢把均压环上所有Ф10圆钢预埋点可靠连接形成闭合均压环,并与所有有防雷需求的铝合金立柱的后置的固定连接件可靠焊接,这种做法也是高层建筑玻璃幕墙防雷常用的施工方法,也同样能达到玻璃幕墙防雷的效果。高层建筑玻璃幕墙防雷工程施工时,除了现场施工管理人员对其施工质量进行动态跟班监控,还必须有专业防雷设施检测站人员对其施工进行过程的质量控制,以保证其施工质量。玻璃幕墙防雷工程施工完成后,由专业防雷设施检测站人员进行实地系统检测,必须达到设计及规范要求的接地电阻值,否则还必须进行人工接地补强,直至接地电阻测试符合设计及规范要求。

3•3加强质量保证资料控制为了保证防雷措施的安全可靠,在检验玻璃幕墙防雷连接质量时,除了检查工程实际的施工质量,还应检查有关质量保证资料,才能真实反映玻璃幕墙防雷体系的质量,其在施工过程中除了做好材料进场抽样检查记录、中间隐蔽验收记录、接地电阻测试记录外还要做好检验批验收记录。由于现行的施工验收规范及内业表格的滞后,还未专门制定针对高层建筑玻璃幕墙防雷工程检验批质量验收记录的内业资料表格,该工程检验批质量验收记录可按表060702“避雷引下线和变配电室接地干线敷设工程检验批质量验收记录”一般项目中的第4点要求填好。3•4加强工程造价管理高层建筑玻璃幕墙防雷工程预结算编制应根据2002版《全国统一安装工程预算定额福建省综合单价表》电气安装工程第二分册相应的定额子目套取[3],有一些工程项目内容无定额套用的,如铝合金制品的防雷材料(铝合金欧姆弯“Ω”、铝合金角码等)制作安装、预埋件与主体防雷系统焊接、角铁与立柱及预埋件连接等,可套用相近的定额子目记取,也可采用现场签证的形式记取,这样也不会影响整体玻璃幕墙防雷工程的实际造价。

4案例

福州电力调度指挥中心大楼位于福州市台江区新港道4号,其结构为地下一层,地上25层,裙楼5层,建筑面积45002m2,幕墙工程装饰总面积为21083m2。本大楼为二类防雷建筑物,在各平屋面及突出屋面构筑物装设明装避雷带;为了防止侧击雷,在30米以上每三层沿建筑四周采用-40×4镀锌扁钢设均压环与楼板梁筋、预埋件、玻璃幕墙、金属铝门窗以及利用柱内作引下线的两主钢筋焊接并与建筑物基础下部利用做自然接地体的桩筋、地梁钢筋、承台钢筋及底板钢筋焊接,使之成为良好电气通路。该幕墙于2007年7月9日开工,2009年5月11日竣工。后经福建省避雷装置安全检测中心对大楼的玻璃幕墙防雷进行实地检测,在大楼共设置128个测试点实测,接地电阻值均在0•2~0•4Ω之间,完全满足设计R≤0•5Ω及规范要求(本工程比较特殊是福州市电力调度指挥枢纽中心,对防雷接地要求比较高,一般高层建筑接地电阻值设计R≤1•0Ω),说明该大楼玻璃幕墙防雷系统是安全可靠的。该工程荣获2010年度国家住房和城乡建设部主办的部级科技示范工程奖。