防雷技术范文10篇

时间:2023-03-14 03:29:36

防雷技术

防雷技术范文篇1

第一条新建、重建、改建农村建筑物和其他设施安装的雷电灾害防护装置(以下简称防雷装置),应当符合《建筑物防雷设计规范GB50057—94(2000年版)》、《建筑物防雷装置检测技术规范GB/T21431—2008》等相关标准规定的使用要求。

本规范所称防雷装置,是指接闪器、引下线、接地装置、等电位连接、电涌保护器及其他连接导体的总称。

第二条农村建筑物和其他设施应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。

第二章农村建筑物防直击雷措施

第三条建筑物宜利用钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下线和接地装置,其接地装置宜与电气设备等接地装置共用,接地电阻不宜大于1Ω。防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时,两者间在地中的距离不应小于2m。在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下,接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。

第四条机埠、乡村公交车站等简易房,如为金属结构则宜利用自身作为接闪器、引下线、接地体,接地电阻不宜大于4Ω;如为非金属结构则应用避雷针、避雷带或避雷线进行保护。

第五条接闪器:

农村内建筑物防直击雷措施的接闪器,宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)、避雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网(带)应按《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版)规定沿屋角、屋背、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。接闪器的保护范围应严格按照GB50057—94(2000年版)计算设计。

突出屋面的物体其防雷保护应符合下列要求:

(一)金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连。尤其是屋面不锈钢水箱、太阳能热水器、卫星天线、不锈钢装饰栏杆应与屋面防雷装置用直径不小于10mm的圆钢或25*4mm的扁钢焊接。

(二)在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,并和屋面防雷装置相连。

(三)避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成,并应符合下列要求:

针长1m以下:圆钢为12mm;钢管为20mm,璧厚不小于2.5mm。

针长1—2m:圆钢为16mm;钢管为25mm,璧厚不小于2.5mm。

烟囱顶上的针:圆钢为20mm;钢管为40mm,璧厚不小于2.5mm。

建筑物上的栏杆、装饰物等独立作为接闪器的金属构件,其尺寸亦应满足以上要求。架空避雷线和避雷网宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。

(四)屋面避雷网(带)宜采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2,其厚度不应小于4mm。网格尺寸应符合防雷建筑物类别要求。

(五)金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器,并应符合下列要求:

1.金属板之间采用搭接时,其搭接长度不应小于100mm或电气贯通;

2.金属板下面无易燃物品时,其厚度不应小于0.5mm;

3.金属板下面有易燃物品时,其厚度,铁板不应小于4mm,铜板不应小于5mm,铝板不应小于7mm;

4.金属板无绝缘被覆层。(薄的油漆保护层或0.5mm厚沥青层或1mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。)

(六)除利用混凝土构件内钢筋作接闪器外,接闪器应热镀锌或涂漆。在腐蚀性较强的场所,还应采取加大其截面或其他防腐措施。

(七)不得利用安装在接收无线电视广播的共用天线的杆顶上的接闪器保护建筑物。

第六条引下线。

(一)建筑物引下线不应少于两根,但周长不超过25m且高度不超过40m的建筑物可只设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,其平均间距要求为:第二类防雷建筑物不应大于18m,第三类防雷建筑物不应大于25m。

(二)引下线宜采用圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢,圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2,其厚度不应小于4mm。

(三)引下线宜沿建筑物外墙明敷,并经最短路径接地;建筑艺术要求较高者可暗敷,但其圆钢直径不应小于10mm,扁钢截面不应小于80mm2。

(四)采用多根引下线时,宜在各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间装设断接卡。当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡,应在每根引下线上于距地面不低于0.3m处设接地体连接板,该连接板可供测量、接人工接地和作等电位连接用。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡,其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处宜有明显标志。

(五)在易受机械损坏和防人身接触的地方,地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线应采取暗敷或镀锌角钢、穿塑料管或橡胶管等保护设施。

第七条接地体。

(一)埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm;扁钢截面不应小于100mm2,其厚不应小于4mm;角钢厚度不应小于4mm;钢管壁厚不应小于3.5mm。

(二)在腐蚀性较强的土壤中,应采取热镀锌等防腐措施或加大截面。接地线应与水平接地体的截面相同。

(三)人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m,当受地方限制时可适当减小。

(四)人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。接地体应远离由于砖窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方。

(五)防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于3m。当小于3m时应采取下列措施之一:

1.水平接地体局部深埋不应小于1m;

2.水平接地体局部应包绝缘物,可采用50—80mm厚的沥青层;

3.采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设50—80mm厚的沥青层,其宽度应超过接地体2m。

4.埋在土壤中的接地装置,其连接应采用焊接,焊接长度应符合规范要求,并在焊接处作防腐处理。

第八条农村易遭雷击区域:

(一)水面和水陆交界地区以及特别潮湿的地带,如:河床、水田、池塘、低洼地区和地下水位高的地方。

(二)土壤电阻率较小的地方,如:有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处和金属管线集中的交叉点等。

(三)土壤中电阻率不连续的地点,如:岩石和土壤的交界处、露出地面的岩层等。

(四)地势较高和空旷处,如:山上、田间等。

(五)孤立、突出在空旷地带的高耸物和金属突出物,如:大树、变压器、广播电视天线等。

(六)含有大量金属构件的建筑物等。

第九条人身安全防护措施:

(一)雷电天气发生时,应远离可能遭雷击的物体和场所,迅速躲入有防雷装置保护的建筑物内,如果在水中,应立即上岸或躲入船舱中。同时要将身上的手表、眼镜等金属物品摘掉。

(二)如在室外无法躲入有防雷设施的建筑物内时,应及时躲入避雷亭中,如距离避雷亭较远,则应远离树木、电线杆等高耸、孤立物体和墙根避雷接地装置,不要在铁栏杆、架空电线、变压器附近停留,以防旁侧闪络、接触电压和跨步电压。设法使随身携带的金属物品不要成为引雷器,尤其不使用金属杆的雨伞,不要将金属农作工具放在身边。

(三)头顶电闪雷鸣时,如果找不到合适的避雷场所时,切忌骑车、奔跑,应找一块地势低的地方,尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积,可双腿并拢蹲下,抱膝,低头,身向前屈,千万不要躺在地上,如能披上塑料雨衣,防雷效果更好。

(四)雷电天气发生时,室内门窗一定要关闭,以防球雷进入室内。不要靠近、接触金属门窗、管线等。不要使用电器设备,尤其不能使用太阳能热水器,应拔去电器设备所有的外接电缆插头。

第十条雷击急救方法:

(一)如果遭雷击者着火,此时应马上让伤者躺下,以使火焰不致烧伤面部,可往身上泼水,或者用厚外衣、毯子将身体裹住以灭火。着火者切勿惊慌奔跑,可在地上翻滚以扑灭火焰。

(二)如遭雷击者出现无呼吸、心跳骤停等假死现象,应立即进行口对口人工呼吸和胸外心脏按摩等复苏措施(少数已证实被电死者除外),同时尽快通知医院前来抢救。

(三)遭雷击者电灼伤创面处理,用冷水冷却伤处,然后用干净布块包扎后送医院。

第三章农村建筑物防雷电波侵入和防雷电感应的措施

第十一条装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位连接。

第十二条农村建筑物内供电应采用TN—S制,并应在变压器高压和低压侧装设电涌保护器,且电涌保护器的接地装置宜和中性点接地共用。

第十三条固定在建筑物上的用电设备的线路,应根据建筑物的重要性采取相应的防止雷电波侵入的措施。

第十四条对低压架空进出线,应改装成铠装电缆或穿钢管埋地引入,在进出端将电缆金属外皮、钢管等与电气设备接地相连,并应在进出处装设低压电涌保护器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上,其冲击接地电阻不宜大于4Ω。

第十五条农村建筑物内电子信息系统需要采取防雷击电磁脉冲措施。

第十六条房屋建设工程设计阶段预计将来会有信息系统,设计时应将建筑物的金属自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个共用接地系统,并应预埋等电位连接板。

第十七条为减少雷电的电磁干扰,宜采取以下的基本屏蔽措施:以合适的路径敷设线路,线路屏蔽。这些措施宜联合使用。为改进电磁环境,宜将所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件进行等电位连接,并与防雷装置相连,但独立避雷针及其接地装置除外。

第十八条当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时,宜将其接地装置互相连接。

第十九条电话、电视或计算机网络宜安装信号电涌保护器。光纤内的加强芯应与接地装置相连。

防雷技术范文篇2

【关键词】防雷装置;检测;关键技术;质量防雷

检测对技术具有较高的要求,其复杂性和系统性特征较为明显。为了确保防雷装置现场检测工作顺利开展,需要防雷检测人员严格按照相关规范要求进行作业,防雷检测报告须体现科学性、公正性及权威性,有效降低雷电对建筑物的危害,保证人民生命和财产安全。

1现场检测总体要求

1.1检测依据和检测过程

为了进一步推动建筑物防雷装置检测工作顺利进行,防雷人员应始终将与防雷装置检测相关的国家、地方标准规范进行有效结合。目前,GB/T21431—2015《建筑物防雷装置检测技术规范》是我国正在执行的建筑物防雷装置检测规范。

1.2检测协议和检测方案

在建筑物防雷检测工作开始之前,防雷检测人员应与被检测单位有关负责人沟通交流,同时以委托书的方式签订防雷检测协议(合同)。对被检测单位防雷装置基本情况进行了解之后,检测人员需要做好场勘查工作,同时还要根据现场作业方案,使用科学有效的方法制定外部防雷检测流程和防雷检测相关的注意事项。防雷检测技术人员自身需对专业知识进行熟练掌握,根据需要检查的防雷项目选择合适的防雷检测仪器设备,工作人员还要全面查看各个防雷检测仪器设备的运行情况,保证测量仪器可以正常使用,这样才能有效提升防雷检测数据的可靠性和准确性。

1.3安全交底

在作业现场,防雷检测工作还没有交底之前,需要检测人员针对安全事项进行沟通交流,这就是安全交底。其主要包含以下几方面。登高作业要求。针对防雷检测中需要登高作业的情况,防雷检测人员须正确佩戴安全带,始终保证其对应构件上悬挂的安全带挂钩安全可靠,由于安全带双保险功能较为突出,可以首先选择高挂低用的方式。若是防雷检测中需要使用攀爬直梯,应提前对爬梯埋设、焊接牢固性水平进行检查,禁止两名以上防雷检测人员同时攀爬,禁止通过抛掷的方式来传递相关物件。涉电场所作业要求。在实际的防雷检测工作中,需要检测人员严格按照安全操作规程及被检测单位的规章制度要求进行,特别是涉电场所,在完成防雷检测工作后,须认真查看现场情况,并做好清理和恢复工作。针对防雷检测中存在自身安全防护条件不合规范要求,或者是对被检测对象的带电情况不能准确判断,抑或是工作需要电涌保护器前端的过电流保护器不能直接断开等,发生以上情况应第一时间终止有关操作。对于涉电场所来说,检测人员需要穿戴绝缘鞋、安全帽、绝缘手套等保护用具开展防雷检测工作,以保证检测人员生命安全。若是检测人员未对电子设备、电气线路等进行验电操作,则须将其看作是带电状态,禁止触摸。只有经过检测人员验电后,且对应线路和设备没有电流通过时才能继续展开工作。

1.4工作交底和技术交底

防雷现场检测工作未开始前,防雷检测负责人须与被检测单位进行沟通,制定详细的现场作业方案。检测组长应向组员详细交代检测项目、检测方法和技术标准等。防雷检测的具体内容有:检测区域、检测流程、检测项目、检测仪器种类等。在防雷装置现场的检测中,防雷检测人员须严格按照从外到内的顺序进行检测,检测过程中应仔细认真,避免现场检测出现遗漏。

2防雷装置现场检测关键技术

根据GB/T21431—2015《建筑物防雷装置检测技术规范》相关要求,将防雷设计文件、首次检测或者定期检测因素进行结合,得出准确的防雷装置检测参数,同时还要使用科学有效的方法判断防雷装置性能是否与防雷技术规范要求相符。

2.1建筑物防雷分类

应将建筑物重要性,使用性质,雷电灾害出现频率及可能造成的后果,建筑物所在区域内的雷击对大地年平均密度等参数信息进行有效结合,以准确判定建筑物防雷类别,同时还要使用合理的方法来确定建筑物对应的防雷类别和年预计雷击次数。

2.2外部防雷装置检测

外部防雷主要有接闪器、引下线、接地线,在外部防雷装置检测的过程中需要重点以下几个方面。防雷检测人员要重点检查施工图纸、隐蔽工程记录等档案信息,认真查看防雷装置的布设情况。以目测的方式对接闪器焊接情况,引下线间的连接可靠性进行检查,确保接闪器平整顺直,检查跨越变形缝、伸缩缝是否进行了补偿,其他电器线路是否附着在接闪器上。查看总的引下线数量,并对引下线沿着周长的平均间距进行计算,其他电气线路是否附着在引下线上。检查接地装置填土是否沉陷或者腐蚀。选择仪器对建筑物长、宽、高及接闪器长度和高度进行测量,结合建筑物对应防雷类别,选择滚球法对其保护范围进行计算。对接闪网格对应的尺寸大小,与支架相关的间距、高度及固定牢固度等参数进行测量。对防侧击雷装置高度进行测量,并对其防护情况进行全面查看。准确测量接地电阻值。

2.3内部防雷装置检测

通常情况下,建筑物内部防雷主要包括接地连接、雷击电磁脉冲屏蔽、等电位连接、电涌保护器等,内部检测的过程中应重点关注这些方面。

3现场检测中的问题和解决措施

3.1选择测试点对检测结果的影响

在选择建筑物防雷装置测试点时,需要将防雷装置接地与引下线测试口及建筑物顶端的用电状况进行结合,综合考虑楼顶测试点位置,不应只在顶部布设一圈较为明显的普通壁垒装置。若是被检测的建筑物楼顶是平层,针对测试点的选取,结合楼顶面积找出2~4个测试点,并确保其分布较为均匀。若是被检测建筑物的高度在两层以上,应保证每一楼层都有两个测试点,且测试点主要在连接引下线和防雷网之间。若是引入线和测试口出现在建筑物内,需对建筑物接地电阻值进行准确测量,并借助对比方式对数据信息进行检测,对建筑物防雷装置的防雷效果进行准确判断。

3.2测试导线对检测结果的影响

在测量接地电阻的过程中,若选用的是接地电阻测试仪,应综合考虑导线电阻、长度及伸展情况是否对最终接地电阻值产生影响。若发现是弯曲状的导线,在电磁效应的影响下,由于导线电流中存在磁场,将会影响检测结果的准确性。若是防雷检测中出现导线长度不足,在延长导线长度后,需要求出实际接地电阻值与延长线电阻值,并取两者的差值,进而获取所需电阻值。这种方法可有效提升接地电阻值的可靠性和准确性。将导线平放后对延长线电阻值进行测量,为了进一步提升测量结果的真实性,应始终确保延长线平整无打结、打绞等情况。若是在实际的电阻测试中出现导线弯曲的情况,在电磁效应的作用下,最终检测数据受导线电流磁场的影响较大。

3.3打桩点选择对检测结果的影响

对于每位防雷检测人员来说,需要全面认识到选择不同的打桩点位置测量的电阻值存在一定差异,因此须对接地桩进行认真铺设。若是防雷检测中检测到的接地电阻值与实际电阻值之间有较大差异,则会对建筑物整体避雷效果产生很大影响。在打桩工作未开展前,检测人员应加强与被检测单位负责人之间的沟通交流,针对防雷检测区域周围的通信、电力、燃气管道等布设情况进行了解,对各种警告标志进行查看,保证打桩点周围没有不同类型的管线。同时要全面考虑电流极点、电压极点问题,可以将两根金属桩分别打入到距离测试点20m和40m位置处,将其看作是电流和电压检测的辅助极进行使用,应始终确保电压辅助极、电流辅助极好测试点在同一直线上。另外,在对打桩点位置进行选取的过程中,应尽量避开存在电磁干扰的区域,优先选用周围较为平整且环境开阔的地带,以提升防雷检测中接地电阻的有效性和准确性。

3.4接地电阻测试仪对检测结果的影响

作为防雷装置检测中使用的关键性仪器,接地电阻测试仪对防雷效能的检测有着重要影响。其运行机理是电流经过导体后受到电阻影响产生电压,通过分析对比该仪器测试的电压值和基准值,获取防雷工程的接地电阻值。在测试工作结束后,须详细分析并核算测试纸和基准数据,一旦在分析环节出现问题,则根据数据特征快速定位。在对测试仪数据进行计算的过程中,要保证数据的精确性,避免运算结果出现误差。为了有效降低差异率对检测的负面影响,需对数据进行反复计算,将人为误差降到最低。同时,还要尽量避免随机误差的出现,将地域分布产生的季节性差异对防雷设施的影响考虑进去,如南方地区降水量充足,经常会有台风和雷暴天气出现,此时需优先选用耐久度强且具有较强工作适应性的电阻测试装置;而西北地区的降水量偏少,年内雷暴天气主要集中在夏季,冬季时要保证防雷装置具备耐寒性和耐腐蚀性。由此不难看出,在防雷装置现场检测中须根据实际情况,因地制宜,使防雷工程真正为建筑行业服务,降低雷暴对建筑物、内部人员及电子电气的危害。

4提升防雷装置现场检测质量

4.1完善防雷工作法规制度

当前,法规制度的缺失不利于防雷工作的正常开展,因此,须对防雷工作相关的法律法规和管理制度不断进行完善。政府部门应高度重视防雷工作,结合安全管理需求,对防雷工作加大资金支持,积极倡导社会资本的投入,为防雷工作的开展提供经济支撑。构建防雷管理机构,配备优秀工作人员和现代化仪器设备,对相关人员的职责和权利进行明确规划,以此进一步提升防雷工作水平。另外,相关单位要结合实际,尽快制定出科学合理的防雷工作制度,针对可能出现的问题提前进行防范,进而形成指导和管理作用,进一步增强防雷检测质量。

4.2加强防雷装置的日常维护

防雷技术范文篇3

220kV枫河线北起枫树坝电厂、南至河源变电站,全长115.9km,全线基本上沿东江顺流而下,90%线路经过雷电多发的高山、丘陵地区。1974年建成投运时,全线共有杆塔315基,其中耐张塔36基、直线塔19基、钢杆148基、水泥杆112基,全线采用GJ-50钢绞线单避雷线保护。投运后,由于线路雷击故障频繁以及多方面的原因,多年来,对这条线路进行了多项技术改造,其中主要有以下几项:

a)1981年至1985年分4期将全线的单避雷线改为双避雷线(均为GJ-50钢绞线);

b)1988年底对卓峰山段进行防雷改造,在其中6基(100号、102号~106号)杆塔加装某公司生产的半导体消雷器,并进行杆塔接地网改造(加降阻剂);

c)1993年至1995年分3期对早期的一根避雷线进行全线更换;

d)1995年11月和1996年6月分2期对全线315基杆塔接地网进行改造;

e)1997年分2期对6基水泥杆和10基钢杆进行了改造。

1雷击故障统计

枫河线自1974年9月投运至1998年10月共运行了24个雷雨年度,期间共发生了有明显故障点的雷击故障31次,发现44处故障点。为便于统计,将同一时间的故障作为线路一次故障,将同一时间在1基杆塔上产生了故障点认为该基杆塔发生了1次故障。表1和表2分别为按年度和按线段统计的故障次数。

2防雷问题

从表1可以看到,枫河线投产后雷击故障频繁发生,至1981年共发生雷击故障14次,平均雷击故障率高达1.73次/(102km.a),大大超出允许值。其主要原因是:架空线路全线仅使用单避雷线作防雷保护,防雷保护角偏大;线路经过雷电活动异常剧烈的卓峰山段。为此进行了多次防雷技术改造。

2.1避雷线改造

为了解决线路防雷保护角偏大问题,1981年至1985年分4期将枫河线的防雷保护由单避雷线改造成双避雷线,使全线的水泥杆、钢杆和直线铁塔的防雷保护角分别由20.6°,20.6°,23.5°降至12.5°,15°,14°(耐张塔的保护角未改造)。改造后的运行情况表明,线路的防雷水平有了较大的提高,全线多年平均雷击故障率由改造前的1.65次/(102km.a)下降至0.78次/(102km.a)。但是,双避雷线改造后卓峰山段的雷击并没有减少。

2.2卓峰山段防雷综合改造

枫河线卓峰山段是从枫河线97号杆起,至110号杆止,线长约5km,雷击故障情况见表2。在1981年进行双避雷线改造后,这段线路的雷击问题还相当严重,其主要原因是:它的所有杆塔均处于高程320~380m的山顶或山腰上,线路基本是布置在山上或跨越山谷,地形条件复杂,雷电活动相当频繁并容易产生畸变;杆塔所处位置地质条件较差,降低杆塔接地冲击电阻比较困难而使它的耐雷水平较低。因此,在1988年底对卓峰山段再次进行了防雷改造。这次改造主要是在其中6基杆塔顶部加装半导体消雷器,并将杆塔接地网加降阻剂进行降低接地电阻。从改造前后基本相同运行条件(从1981年至1995年)的运行记录来看,它的雷击故障率由改造前的7.5次/(102km.a)仅下降至5.7次/(102km.a),其中在1992年3月21日104号杆受雷击时,虽然线路重合成功,但这次雷击造成安装在该杆上的半导体消雷器损坏。在1995年全线杆塔接地网开挖检查改造时发现,这些使用了降阻剂的地网接地体腐蚀严重,说明这次改造还是没有达到理想效果。

2.3杆塔接地网改造

由于枫河线的杆塔接地网在建设时使用的材料质量差、截面小和埋设深度不够等原因,接地电阻值长期以来偏大,特别是经历了多年的运行,大部分接地体锈蚀严重,降低了线路的耐雷水平。因此在1995年和1996年分2期对全线所有杆塔接地网进行改造,使所有地网的接地电阻值大幅度降低,从而使线路的耐雷水平从理论上得到大大提高,在改造后的3个雷雨年度里未发生过雷击故障。这次改造是很成功的,也说明了降低地网接地电阻是防雷最有效的措施。

3结论

a)枫河线24a的运行记录表明,单避雷线是不能满足它的防雷保护要求的,仅靠双避雷线也不能完全满足处于高山大岭上的输电线路的防雷要求。

b)降低杆塔接地电阻是架空输电线路防雷最有效的措施,而且它比其它措施更节省资金,便于维护。

c)枫河线上使用的半导体消雷器的性能和质量不能达到预期要求,不能完全依靠它来保护线路,但也未给线路带来不良后果。

防雷技术范文篇4

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。

防雷技术范文篇5

220kV枫河线北起枫树坝电厂、南至河源变电站,全长115.9km,全线基本上沿东江顺流而下,90%线路经过雷电多发的高山、丘陵地区。1974年建成投运时,全线共有杆塔315基,其中耐张塔36基、直线塔19基、钢杆148基、水泥杆112基,全线采用GJ-50钢绞线单避雷线保护。投运后,由于线路雷击故障频繁以及多方面的原因,多年来,对这条线路进行了多项技术改造,其中主要有以下几项:

a)1981年至1985年分4期将全线的单避雷线改为双避雷线(均为GJ-50钢绞线);

b)1988年底对卓峰山段进行防雷改造,在其中6基(100号、102号~106号)杆塔加装某公司生产的半导体消雷器,并进行杆塔接地网改造(加降阻剂);

c)1993年至1995年分3期对早期的一根避雷线进行全线更换;

d)1995年11月和1996年6月分2期对全线315基杆塔接地网进行改造;

e)1997年分2期对6基水泥杆和10基钢杆进行了改造。

1雷击故障统计

枫河线自1974年9月投运至1998年10月共运行了24个雷雨年度,期间共发生了有明显故障点的雷击故障31次,发现44处故障点。为便于统计,将同一时间的故障作为线路一次故障,将同一时间在1基杆塔上产生了故障点认为该基杆塔发生了1次故障。表1和表2分别为按年度和按线段统计的故障次数。

2防雷问题

从表1可以看到,枫河线投产后雷击故障频繁发生,至1981年共发生雷击故障14次,平均雷击故障率高达1.73次/(102km.a),大大超出允许值。其主要原因是:架空线路全线仅使用单避雷线作防雷保护,防雷保护角偏大;线路经过雷电活动异常剧烈的卓峰山段。为此进行了多次防雷技术改造。

2.1避雷线改造

为了解决线路防雷保护角偏大问题,1981年至1985年分4期将枫河线的防雷保护由单避雷线改造成双避雷线,使全线的水泥杆、钢杆和直线铁塔的防雷保护角分别由20.6°,20.6°,23.5°降至12.5°,15°,14°(耐张塔的保护角未改造)。改造后的运行情况表明,线路的防雷水平有了较大的提高,全线多年平均雷击故障率由改造前的1.65次/(102km.a)下降至0.78次/(102km.a)。但是,双避雷线改造后卓峰山段的雷击并没有减少。

表1枫河线各年度雷击故障统计表

年度197519761977197819791980

雷击故障/次

雷暴日/d5

—3

—1

—3

—0

—0

年度198119821983198419851986

雷击故障/次

雷暴日/d2

752

863

1121

722

750

62

年度198719881989199019911992

雷击故障/次

雷暴日/d4

680

640

520

530

501

83

年度199319941995199619971998

雷击故障/次

雷暴日/d0

—1

—3

—0

—0

1050

表2枫河线杆塔雷击故障次数统计表

杆号352633808892

雷击故障/次1121111

杆号93949899100102103

雷击故障/次1111113

杆号104106113120122123134

雷击故障/次1421111

杆号138140217218224226260

雷击故障/次1121111

杆号261293302

雷击故障/次111

2.2卓峰山段防雷综合改造

枫河线卓峰山段是从枫河线97号杆起,至110号杆止,线长约5km,雷击故障情况见表2。在1981年进行双避雷线改造后,这段线路的雷击问题还相当严重,其主要原因是:它的所有杆塔均处于高程320~380m的山顶或山腰上,线路基本是布置在山上或跨越山谷,地形条件复杂,雷电活动相当频繁并容易产生畸变;杆塔所处位置地质条件较差,降低杆塔接地冲击电阻比较困难而使它的耐雷水平较低。因此,在1988年底对卓峰山段再次进行了防雷改造。这次改造主要是在其中6基杆塔顶部加装半导体消雷器,并将杆塔接地网加降阻剂进行降低接地电阻。从改造前后基本相同运行条件(从1981年至1995年)的运行记录来看,它的雷击故障率由改造前的7.5次/(102km.a)仅下降至5.7次/(102km.a),其中在1992年3月21日104号杆受雷击时,虽然线路重合成功,但这次雷击造成安装在该杆上的半导体消雷器损坏。在1995年全线杆塔接地网开挖检查改造时发现,这些使用了降阻剂的地网接地体腐蚀严重,说明这次改造还是没有达到理想效果。

2.3杆塔接地网改造

由于枫河线的杆塔接地网在建设时使用的材料质量差、截面小和埋设深度不够等原因,接地电阻值长期以来偏大,特别是经历了多年的运行,大部分接地体锈蚀严重,降低了线路的耐雷水平。因此在1995年和1996年分2期对全线所有杆塔接地网进行改造,使所有地网的接地电阻值大幅度降低,从而使线路的耐雷水平从理论上得到大大提高,在改造后的3个雷雨年度里未发生过雷击故障。这次改造是很成功的,也说明了降低地网接地电阻是防雷最有效的措施。

3结论

a)枫河线24a的运行记录表明,单避雷线是不能满足它的防雷保护要求的,仅靠双避雷线也不能完全满足处于高山大岭上的输电线路的防雷要求。

b)降低杆塔接地电阻是架空输电线路防雷最有效的措施,而且它比其它措施更节省资金,便于维护。

c)枫河线上使用的半导体消雷器的性能和质量不能达到预期要求,不能完全依靠它来保护线路,但也未给线路带来不良后果。

防雷技术范文篇6

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。

防雷技术范文篇7

关键词:衡器;防雷技术。

一、引言

莱芜钢铁集团是全国特大型钢铁企业之一,其自动化部配备各种轨道衡、电子汽车衡、高炉配料秤、电子皮带秤、铁水秤等100多台,其中电子轨道衡、电子汽车衡达40多台,承担着莱钢进出口及厂内倒运计量任务。然而,每到夏季雷雨多发时节,都有电子衡器因遭雷击而损坏,甚至电子衡器整体被摧毁。一次雷击给企业造成的经济损失可达几万到几十万元不等,更严重地是使企业声誉受损,间接损失无法估量。如在2007年的雷雨季节,电子轨道衡1#2#,因连续遭受雷击致使2台炎黄视讯硬盘录像机1台数据采集通道损坏,造成直接经济损失7万多元。由于我计量模式采用远程无人值守计量方式,硬盘录像机及数据采集通道的损坏导致计量的中断,导致几百节车厢的进厂煤炭无法完成计量,致使焦化原料告急,造成的间接损失无法估计。因此,我们认为:雷击,既影响了衡器使用单位经营活动的正常进行,使企业蒙受了间接的经济损失,同时又损坏了电子衡器系统,给企业造成了直接的经济损失,所以,开展电子衡器防雷技术的研究势在必行。

但是,电子衡器防雷技术的研究是一项复杂的系统工程,它需要衡器生产厂家和使用单位通力合作。生产厂家在衡器设计时,进行防雷击的设计;使用单位,在衡器安装时根据本地区的雷电特点、安装位置进行防雷装置的配置,从而保证电子衡器的安全使用。

二、电子衡器遭受雷电袭击损坏的原理

雷电是一种自然界常见的放电现象,它具有极大的破坏力。自然界中常见的雷电主要有直击雷、雷击电磁脉冲(LEMP)和球形雷三种。当直击雷对地放电时,在8μs左右达到峰值,并在40μs内完全泄放,因此,直击雷电流具有幅值极高、频率极高、冲击力极强等特点,在地网中产生的电位差会损坏电器设备,甚至直接危及人的生命;雷击电磁脉冲(LEMP)是指因直击雷的路(雷电流引入)和场(空间电磁场)效应,对电气和电子设备的破坏。通过对雷击事故分析的结果可以得出这样一个结论:雷电造成的电子设备的损坏,90%以上是雷击电磁脉冲造成的;球形雷是一种特殊的带电球体,极不常见,还处于研究中。因此,主要是直击雷、雷击电磁脉冲作用在电子衡器上造成不同程度的破坏。

大型电子衡器一般都处于室外露天场所,秤台及钢轨等大型金属构件极易遭受雷电袭击,特别容易产生由于电磁感应而导致的浪涌电压,因此,安装在秤台下的传感器及与其相连的二次仪表和相应的计算机系统,很容易遭到雷电的袭击而损坏。大多数情况下,由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的,而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有1KV到1.5KV,传感器弹性体上感应的高电压会将传感器的应变片和其后的相应电路击穿,这就是大型电子衡器经常因遭受雷击而损坏的最主要的原因。

当电子衡器遭受雷击时,有强大的电流通过传感器的弹性体,此电流产生的电磁场强度足以破坏传感器内部应变电路和电子电路,进而波及到与其相连的二次仪表及计算机系统。这也是大型电子衡器容易遭雷击而损坏的原因之一;架空的供电电源也极易遭受雷电袭击,所以架空电源也是大型电子衡器易遭雷击而损坏的原因之一。总之,凡是与电子衡器系统有电路连接或信号联系的地方,都有可能引入雷电袭击而产生浪涌电压,造成衡器系统损坏。

三、电子衡器防雷技术

电子衡器防雷技术是一个复杂的综合保护系统,要求在防雷的同时电子衡器的计量性能不变,不能影响衡器的正常使用,这既是电子衡器防雷的关键、特色之处,也是设计的难点,我们按照现代防雷技术的要求,建立“综合防护、系统防护、逐级限压”的全面防护的感念,做到:方案优化、技术合理、经济有效、安全可靠,此外还要考虑秤体结构的特殊性,具体的安装位置等把雷电灾害降低到最低水平。

1、对传感器、二次仪表等电子衡器整体的各个部分,作特殊的等电位防雷保护。等电位保护是电子衡器雷电保护系统的核心和根本。雷击时,在强大的雷电流泻入大地的瞬间,由于接地线存在电阻和电感,因此整体衡器系统对地可产生几万甚至几十万伏的高电位,此电位对电子衡器的各个部分甚至整体系统都是毁灭性的。本系统对整体衡器系统的各部位(传感器、仪表和计算机)的各种接口均做相应的等电位保护,使整体衡器系统的基础电位随地线电位的变化而变化,这就避免了雷电流产生的高电位对电子衡器造成的破坏。

2、切断传感器与秤台的连接通道,另外提供电流的泄放通道。

只做等电位保护还不够,还必须切断传感器与秤台的电气连接。将传感器输出端加分流装置,与秤体连接接地,当有雷电流时,通过传感器分流装置,使得雷电流不经过传感器泻入大地,从而避免了雷电流产生的电磁场对传感器的破坏。

3、供电系统做多级防雷保护。

对二次仪表及计算机系统的供电系统采用多级防雷保护,进行等电位连接,然后将接到接地极。电子衡器系电源统采用三级防雷保护,第一级电源防雷模块安装在系统供电开关后,第二级电源防雷模块安装在稳压电源前,第三级电源防雷模块安装在设备前,此外三级防雷保护做到共地,并与秤体共地,做到等电位。

4、在秤台周围(包括秤台基础)构建防雷接地网(接地井)。

在秤台周围构建包括基础在内的防雷接地网(接地井),整个系统在秤台附近接单接地极。这样,整体衡器系统只有一个基础电位,并与室内设备等电位连接器及房屋接地相连接,做到共地,当发生雷击时,此电位就会随着接地点的电位起伏而变化,确保整体电子衡器系统安然无恙。

5、网络监控系统防雷保护

由于莱钢集团自动化部电子衡器计量实现远程无人值守,其“眼睛”就是网络监控系统,所以对网络监控系统的防雷保护也是非常重要。根据现场需要及监控系统的特点,对硬盘录像机、交换机等设备做到等电位连接,对视频信号、控制信号等安装防雷模块,并作等电位连接。

四、电子信息系统综合防雷技术

二十世纪五十年代以后,由于大量电子设备尤其是微电子设备的广泛应用,电子器件的集成化、小型化水平不断提高,而其耐过压水平、耐过流、抗雷电电磁脉冲的能力大大降低。国际电工委员会标准将各种类型的电子系统,如计算机、通信设备、工业和商业自动化控制系统等归为信息系统。转电子信息系统综合雷电防护原则:整体设计,综合治理,系统实施。

信息系统的防雷及过电压保护是一种系统工程,必须贯彻整体防护的思想,综合运用分流(泄流)、均压(等电位)、屏蔽、接地和保护等各项技术,构成一个完整的防护体系,才能取得最佳效果。电子衡器防雷技术正是按照这一要求进行设计的。

由于电子衡器防雷系统按照现代防雷技术的要求,结合电子衡器的结构原理,衡器安装现场地状况,按照设计规范标准,采取了“综合防护、系统防护、逐级降压”的设计方法,所以它具有规范性、可靠性和先进性。

五、结束语

电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统,对受保护的电子衡器系统不做任何改动,不影响衡器的计量性能。当有雷电袭击时不用停电,电子衡器(包括动、静态电子轨道衡、电子汽车衡,高炉秤、配料秤、皮带秤等各种电子衡器系统)能够正常计量,并根据其所处雷区的雷电特点,选用不同的设计方案。

参考资料:

〔1〕《国际建筑物防雷设计规范》IEC1024-1,1990.

〔2〕《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版).

〔3〕《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》.GA267-2000.

〔4〕《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》GB/T17626.5-1999.

〔5〕《电子秤技术》施汉谦、宋文敏,中国计量出版社,1991年9月第1版.

〔6〕《雷击电磁脉冲的防护.2屏蔽、等电位及连接》GB19271.2-2005.

防雷技术范文篇8

关键词:防雷接地技术;建筑工程;电气安装

九溪小区保障性安居工程项目位于厦门市翔安区翔安东路东侧,总建筑面积约为20万m2,包含高层住宅楼、幼儿园、多层商业楼、社区服务用房等多种建筑形式的综合化建筑工程,其中高层住宅最大高度为90.8m,多层商业楼、社区服务用房高度为13.3m。考虑到该项目所在地属沿海地区,易受台风、热带气旋等极端天气影响,发生强烈雷雨天气的几率较大,需加强建筑防雷接地的把控,切实提高工程的防雷接地技术水平和施工质量。因此,本文对防雷接地技术的原理、意义及技术要点进行深入分析并结合具体实际工程情况进行实践探究,以最大限度提升建筑的安全性。

1防雷接地技术原理和意义

1.1防雷接地技术的原理分析

防雷接地技术是利用科学的施工技术将建筑物、电气设备与接地装置进行有效连接,从而在雷电击中建筑时,能够利用防雷接地系统将雷击释放的电流引入大地,有效地保护电气设备及楼内居民安全。

1.2防雷接地施工技术的意义

防雷接地技术在建筑电气工程中的应用具有以下重要意义:(1)降低雷击对建筑结构可靠性的影响。现代建筑中普遍包含大量的钢筋或钢构件,若缺少防雷接地系统的保护,雷电击中建筑物后,迸发的强大电流会对建筑结构中的金属构件造成破坏,进而影响其力学性能,增大金属构件扭曲、变形的几率,从而影响建筑结构的可靠性。(2)避免雷击对建筑电气设备的损害。现代建筑的智能化、自动化水平越来越高,建筑内电气设备的数量持续增多。若缺少防雷接地系统的保护,雷击产生的强大电流必然会对电气设备造成严重破坏。而科学应用地防雷接地技术,相当于为建筑内电气设备及系统设置一个雷击电流屏蔽结构,从而确保其安全性和运行的稳定性。(3)确保楼内居民的生命财产安全[1]。

2建筑电气安装中防雷接地施工的要点分析

在充分认识防雷接地技术的原理和重要性后,结合本项目防雷接地施工实际,并在以往施工经验的基础上,制定以下防雷接地工程的施工要点,为后续施工管理工作的开展明确方向。

2.1做好施工准备工作

施工准备工作包含以下内容:(1)对施工方案的科学性、可行性进行深入分析,对连接方式、焊接工艺、搭接长度等具体技术指标和质检要求进行严格把控;(2)对施工材料质量、类型、规格尺寸进行严格把控,确保进场材料符合国家规范及本工程设计要求;(3)做好技术交底工作,对重点施工环节进行针对性的技术指导,确保施工人员的专业性与技术性,最大限度保障施工质量。

2.2保障施工现场安全性

施工现场安全性主要包含以下内容:(1)加强施工人员的安全施工培训教育工作,提高施工人员的安全施工意识;(2)做好施工现场安全防护措施的配备与检查工作;(3)严格按照设计图纸和相关规范进行规范化、标准化施工,在保证施工安全、有序的同时,尽可能提高施工质量。2.3加强竣工后的安全性检查在防雷接地施工完毕后,需对防雷接地系统进行科学、细致的防雷测试,若存在问题,要及时进行处理,在确保防雷接地系统功能正常后,才可交付使用[2。

3防雷接地技术建筑电气的安装实践

3.1减少外界环境因素干扰的技术措施

本项目防雷接地主要采用变压器保护装置、接地导线、电气保护装置组合安装的方式,以降低外界环境因素对防雷接地系统的干扰。同时,依据不同建筑物的结构特点、功能特征、电气设备情况要求,进行针对性地优化和调整,选择最科学的施工方法,最大限度地保证施工作业有序、高效开展。在具体施工过程中着重采取下列技术措施:(1)防直击雷措施:采用Φ12镀锌圆钢为接闪网,沿屋面、女儿墙上及其易受雷击的部位敷设接闪带。三类防雷建筑的接闪网格不大于20m×20m或24m×16m,二类防雷建筑的接闪网格不大于10m×10m或12m×8m。屋面设备加设接闪针保护,其余设施构架金属外壳应两点接地。(2)防侧击雷措施:将建筑物上部占高度20%并超过60m的部位设防侧击雷,45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。(3)在建筑物的地下室或地面层处,建筑物金属体、金属装置及进出建筑物的金属管线应与防雷装置做防雷等电位连接。(4)从室外引进电源的各建筑物在低压电源线路引入的总配电箱(柜)处装设I级试验的电涌保护器。

3.2选取正确的接地方法

接地系统安装是建筑工程防雷接地施工的一项关键性施工环节,其作用是将直击雷和感应雷产生的电流送入大地,因此选取最科学、最合适的接地系统安装方法,是提升建筑物防雷能力的重要措施。在本项目中主要采用的是建立联合共用接地系统这一常规性接地方法。在具体施工过程中着重进行了以下技术把控:(1)利用基础地梁底部或底板内两根不小于Φ16的钢筋与桩基内两根竖向主筋焊接连通,组成大楼的接地极,接地电阻要求不大于1.0Ω;(2)系统主筋焊接连接时,其搭接方式应与板内钢筋搭接方式相同,连接件的钢筋采用Φ12圆钢;(3)要求焊接施工中,必须保证焊缝饱满,搭接长度严格按照施工工相关规范要求,做好相应的防腐处理。焊接施工完毕后,及时进行标记,为后续引下线施工提供便利条件。

3.3提升引下线施工质量

本项目防雷接地工程引下线施工技术要求包括:(1)必须严格按照设计图纸进行施工,防雷引下线位置必须与设计方案一致,不得擅自进行位置变更;(2)扁钢与扁钢搭接时,搭接长度至少为扁钢宽度的2倍且需三面施焊,扁钢(圆钢)与圆钢搭接,搭接长度至少为圆钢直径的6倍且需两面施焊;(3)专设引下线数量必须要≥2根,跨度要≤18m(第二类防雷)

3.4强化避雷支架的安装

本项目防雷接地工程避雷支架安装技术要求如下:(1)严格按照设计方案确定打眼位置,若实际施工条件与设计方案不符,则应与设计单位共同协商、确定最终打眼位置;(2)严格按照施工规范进行标准化施工,以现浇女儿墙挑檐避雷带支架安装为例,一方面要严格按照施工图纸(如图1所示)进行规范化施工,另一方面要对避雷带支架安装的垂直度和水平度进行拉线检查[3]。

3.5提高避雷网的安装质量

在避雷网安装环节,本项目重点从以下方面对施工质量进行把控:(1)明装避雷带支持件应对称设置且两端至转角中心的距离应控制在300~500mm的范围内,相邻支持件间距应≤1m,若无特殊要求支持件高度应控制在10~150mm范围内;(2)避雷网安装环节,涉及弯曲安装时,材料弯曲半径应>10d,弯曲角度应与保护墙角厚度一致;(3)避雷线安装平直度应控制在全长≤10mm,每2m区间偏差小于3/1000。4结语综上所述,防雷接地系统在现代建筑中具有重要作用,应深刻意识到防雷接地施工的重要性,在准确把握施工要点的基础上,认真做好接地、引下线、避雷支架、避雷网等关键施工环节的技术把控工作,以最大限度保障工程施工质量,充分发挥出防雷接地系统的作用和价值。

参考文献

[1]黄炳辉.防雷接地技术在建筑电气安装中的应用[J].住宅与房地产,2020(36):189-190.

[2]翟炫.防雷接地技术在建筑电气安装中的应用研究[J].住宅与房地产,2020(12):177.

防雷技术范文篇9

1雷电危害

在公路交通系统当中,高速公路所占比例越来越大,是现阶段最主要的交通通行模式。在科技快速发展的影响下,高速公路引入了很多机电设备,包括实时监控系统、照明系统和收费系统等,使得高速公路运行与管理都实现了电子化,极大的提高了运行与管理效率,同时也为运行安全提供了一定保障。然而,在大规模引入机电设备的同时,也面临到一系列困扰,比如在雷电天气下设备容易遭到损坏等,严重时还会引起安全事故,造成难以挽回的后果,影响高速公路的正常运行与发展[1]。一般而言,机电设备受雷电的影响主要表现为直击雷和感应雷。其中,直击雷具有很高的电压,可在极短的时间内产生大电流,导致设备遭到严重损坏;而感应雷则发生在雷电流进入大地的过程中,于雷击处产生强磁场,设备在磁场当中与磁场切割,产生闪击,致使设备损坏。与感应雷相比,由直击雷造成的破坏较大,尝使设备与系统直接瘫痪,所以在防雷工作中通常将直接雷防范作为重点。就目前来看,高速公路所用机电设备正不断增多,以感应雷引起的事故也在日益加重,所以必须对此引起足够的重视。为切实保证高速公路系统运行稳定性和安全性,应在日常做好防雷保护工作,将直击雷和感应雷都作为重点防范对象,加强防雷管理,减少或避免雷击事故的发生,在保护设备的同时,也保障人员自身安全。对设备防雷技术而言,其应用需要从两方面入手,即防雷接地和防雷处理,以此形成完善有效的防护体系,创造良好系统运行环境。

2防雷技术

高速公路作为当代公路交通核心表现形式,在社会生产生活当中扮演的角色至关重要,无法取代;其主要为物流运输和出行提供必要的交通服务,提供出行安全保障,同时自身也应得到有效的保护,需要选用有效和先进的设备防雷技术,进而从根本上防止事故发生。2.1设备防雷接地。在设备防雷工作中,设备接地十分重要,无论直击雷或感应雷,均要求将雷电流引到大地,这也是后续细化工作的基础。若要提高设备及系统的运行可靠性,避免遭到雷击而无法工作或引发事故,就必须建立良好的设备接地系统,并对所有操作指标和参数予以规范,从而实现最佳防雷效果,保障设备、系统、人员三方安全。至于设备防雷接地的方式,一般有很多种,在现实中需要充分考虑需要,结合不同方式的效果妥善选择。通常情况下,较常用的接地方式有以下四种:第一,防雷接地;第二,交流工作接地;第三,直流工作接地;第四,安全保护接地。对收费系统而言,需要配电中心、监控中心和收费站连接到一起,采用扁钢带实施可靠连接,确保地网处在均压等电压,以此来避免电位反击。借助等电位连接方式,可以从根本上提高防雷水平,此外还能小幅放宽接地电阻,以便缩减收费系统成本[2]。从交流电路角度分析,变压器为系统重要组成部分,在高速公路系统中同样具有重要作用。对于机电设备变压器,其和外部电网直接连接,一般都设于室外,如果遭到雷击,则在感应电流作用下,将产生不同程度的损坏。而变压器损坏将使系统受到严重影响,因为变压器直接和供电系统相连,损坏后无法工作,造成一定威胁。为了防止变压器在损坏之后对机电系统造成过大的影响,需对变压器实施接地。在变压器接地过程中,可将中性点与大地之间建立联系,以此在遭到损坏后可以直接跳闸,一方面保护变压器本身;另一方面减少对机电设备造成的影响。当初在正常状态时,机电设备为带电体,因受到众多外界因素的干扰,设备自身绝缘性能将大幅减弱,导致绝缘层破坏,此时遭到雷击,将使大地、人和设备三者形成通路,引起触电等重大安全事故。为了减少这种事故的发生,需对设备不带电部分进行接地保护,在绝缘层破坏的情况下,可依靠接地装置来向大地引入泄漏电流,这样能有效防止触电风险。2.2设备防雷措施。2.2.1监控系统设备防雷。收费区一般都会装有监控系统与设备,其数量和车道数量有关,通常不能少于6台。为确保监控效果,需强化对监控系统及设备的保护,避免设备遭到雷击,防止因监控瘫痪造成的拥堵。基于此,需在系统控制线路设置防雷器械,按照就近原则,对防雷器械实施接地,也可直接连接于设备外壳。此外,还需在设备输出端设置风雷器。在对监控系统的线路进行敷设时,需使线路穿过金属管,再埋设进地下,不得直接裸露于地面,否则将增大雷击概率[3]。监控系统防雷如图1所示。2.2.2收费系统设备防雷。在科技日益发展的刺激之下,高速公路所用电子技术正快速更新,基于网络化的设备数量与类型都在逐渐增多,系统精确性、可靠性与显示清晰度都有了很大程度的提高,但在这种情况下,也使系统和设备面临更严重的雷击问题。防雷是确保系统安全运行的基础工作,实际情况中,需在网卡端口及网线处等配置防雷器,以此隔断雷电流,确保系统及设备能在复杂环境下可靠运行。另外,还需在路由器和监控中心同轴线增设防雷器,采用和监控系统相同的处理措施,在对端口防雷器进行安装时,需要严格按照就近的基本原则,在设备外壳设置防雷器,也可进行直接接地[4]。2.2.3电源线路防雷。在三相电源变压器接地处增设避雷器。除此之外,变压器外壳、电缆外绝缘层和零线均需采用防雷措施予以保护,作业使严格遵循就近的基本原则。对于低压线路,需在地下进行敷设,在金属管中穿入线缆,再将其埋设于地下,以此防止遭到直击雷。监控系统和配电系统之间的部分也应进行地下埋设,同时予以屏蔽处理。一般而言,高速公路收费系统主要为弱电系统,因此可以在端口处配置单相电源防雷系统,并且所用电缆要具有屏蔽功能,在地下进行埋设。2.2.4通信系统设备防雷。通信系统是高速公路机电核心部分,主要完成对信号的传输,提供必要的通信服务。通常情况下,通信系统具有很大的跨度,防雷难度相对较大。在系统传输设备柜上,需预备至少两个接地螺栓,采用单点接地方式使其与大地直接相连,分别为工作地线和二次保护地线。交流配电系统处于正常运行状态时,需设立安全且独立的环境,使保护地线完全断开,如果实际条件不允许进行这项操作,则要和配线架防雷合并使用,但要以安装电源防雷装置为前提,以免产生干扰信号。2.2.5照明系统设备防雷。从当前的情况看,照明系统正致力于应用绿色材料,这是生态环保理念与科技发展的必然趋势。用于高速公路的照明系统,为有效保证资源利用率,降低电能消耗,正大规模采用太阳能技术,使基于太阳能的不同灯具相继问世。这些灯具都具有亮度高、能耗少的特征,特别是在安全环保和节能方面有着显著的优势,是值得大范围推广的新型照明设备。但是,这种新型灯具还有一个特点就是充放电系统特殊,并涉及一系列电气设备,无论是充放电系统还是电气设备,均属弱电,一旦遭受雷击,将造成恶劣后果。因此,在防雷保护工作中,需要重视这种新型装置的专用化防雷,比如安装专用浪涌保护装置,提高系统与设备自身防雷水平,防止由雷击造成事故,以减少或避免损失[5]。

3结语

高速公路作为现阶段交通运输系统主要模式,其地位和价值都无法取代。高速公路具有使用频率高的特点,为便于运行和管理,通常会在两侧布置一系列机电设备,以此形成完整的机电系统。但通过对机电设备的了解发现,其大多属于电子系统,具有很高的敏感度,不仅容易遭受雷击,而且遭到雷击后还会造成严重的后果。因此,在实际工作中必须加强防雷措施,根据设备的类型、特点和要求采取有效的防雷措施,提高设备及系统的防雷水平。

参考文献:

[1]陈云生.高速公路机电设备防雷技术分析[J].中国高新技术企业,2017(5):212-213.

[2]陈翔.高速公路机电设备防雷技术探讨[J].交通世界,2016(25):113-114,117.

[3]张亢.新时期公路机电设备防雷技术分析[J].交通世界(工程技术),2015(7):84-85.

[4]霍树明.高速公路机电防雷接地技术分析[J].硅谷,2014(4):66,64.

防雷技术范文篇10

关键词:衡器;防雷技术。

一、引言

莱芜钢铁集团是全国特大型钢铁企业之一,其自动化部配备各种轨道衡、电子汽车衡、高炉配料秤、电子皮带秤、铁水秤等100多台,其中电子轨道衡、电子汽车衡达40多台,承担着莱钢进出口及厂内倒运计量任务。然而,每到夏季雷雨多发时节,都有电子衡器因遭雷击而损坏,甚至电子衡器整体被摧毁。一次雷击给企业造成的经济损失可达几万到几十万元不等,更严重地是使企业声誉受损,间接损失无法估量。如在2007年的雷雨季节,电子轨道衡1#2#,因连续遭受雷击致使2台炎黄视讯硬盘录像机1台数据采集通道损坏,造成直接经济损失7万多元。由于我计量模式采用远程无人值守计量方式,硬盘录像机及数据采集通道的损坏导致计量的中断,导致几百节车厢的进厂煤炭无法完成计量,致使焦化原料告急,造成的间接损失无法估计。因此,我们认为:雷击,既影响了衡器使用单位经营活动的正常进行,使企业蒙受了间接的经济损失,同时又损坏了电子衡器系统,给企业造成了直接的经济损失,所以,开展电子衡器防雷技术的研究势在必行。

但是,电子衡器防雷技术的研究是一项复杂的系统工程,它需要衡器生产厂家和使用单位通力合作。生产厂家在衡器设计时,进行防雷击的设计;使用单位,在衡器安装时根据本地区的雷电特点、安装位置进行防雷装置的配置,从而保证电子衡器的安全使用。

二、电子衡器遭受雷电袭击损坏的原理

雷电是一种自然界常见的放电现象,它具有极大的破坏力。自然界中常见的雷电主要有直击雷、雷击电磁脉冲(LEMP)和球形雷三种。当直击雷对地放电时,在8μs左右达到峰值,并在40μs内完全泄放,因此,直击雷电流具有幅值极高、频率极高、冲击力极强等特点,在地网中产生的电位差会损坏电器设备,甚至直接危及人的生命;雷击电磁脉冲(LEMP)是指因直击雷的路(雷电流引入)和场(空间电磁场)效应,对电气和电子设备的破坏。通过对雷击事故分析的结果可以得出这样一个结论:雷电造成的电子设备的损坏,90%以上是雷击电磁脉冲造成的;球形雷是一种特殊的带电球体,极不常见,还处于研究中。因此,主要是直击雷、雷击电磁脉冲作用在电子衡器上造成不同程度的破坏。

大型电子衡器一般都处于室外露天场所,秤台及钢轨等大型金属构件极易遭受雷电袭击,特别容易产生由于电磁感应而导致的浪涌电压,因此,安装在秤台下的传感器及与其相连的二次仪表和相应的计算机系统,很容易遭到雷电的袭击而损坏。大多数情况下,由于传感器弹性体与秤台是处于电气连通状态的,而传感器的弹性体与电子电路之间耐压极限只有1KV到1.5KV,传感器弹性体上感应的高电压会将传感器的应变片和其后的相应电路击穿,这就是大型电子衡器经常因遭受雷击而损坏的最主要的原因。

当电子衡器遭受雷击时,有强大的电流通过传感器的弹性体,此电流产生的电磁场强度足以破坏传感器内部应变电路和电子电路,进而波及到与其相连的二次仪表及计算机系统。这也是大型电子衡器容易遭雷击而损坏的原因之一;架空的供电电源也极易遭受雷电袭击,所以架空电源也是大型电子衡器易遭雷击而损坏的原因之一。总之,凡是与电子衡器系统有电路连接或信号联系的地方,都有可能引入雷电袭击而产生浪涌电压,造成衡器系统损坏。

三、电子衡器防雷技术

电子衡器防雷技术是一个复杂的综合保护系统,要求在防雷的同时电子衡器的计量性能不变,不能影响衡器的正常使用,这既是电子衡器防雷的关键、特色之处,也是设计的难点,我们按照现代防雷技术的要求,建立“综合防护、系统防护、逐级限压”的全面防护的感念,做到:方案优化、技术合理、经济有效、安全可靠,此外还要考虑秤体结构的特殊性,具体的安装位置等把雷电灾害降低到最低水平。

1、对传感器、二次仪表等电子衡器整体的各个部分,作特殊的等电位防雷保护。等电位保护是电子衡器雷电保护系统的核心和根本。雷击时,在强大的雷电流泻入大地的瞬间,由于接地线存在电阻和电感,因此整体衡器系统对地可产生几万甚至几十万伏的高电位,此电位对电子衡器的各个部分甚至整体系统都是毁灭性的。本系统对整体衡器系统的各部位(传感器、仪表和计算机)的各种接口均做相应的等电位保护,使整体衡器系统的基础电位随地线电位的变化而变化,这就避免了雷电流产生的高电位对电子衡器造成的破坏。

2、切断传感器与秤台的连接通道,另外提供电流的泄放通道。

只做等电位保护还不够,还必须切断传感器与秤台的电气连接。将传感器输出端加分流装置,与秤体连接接地,当有雷电流时,通过传感器分流装置,使得雷电流不经过传感器泻入大地,从而避免了雷电流产生的电磁场对传感器的破坏。

3、供电系统做多级防雷保护。

对二次仪表及计算机系统的供电系统采用多级防雷保护,进行等电位连接,然后将接到接地极。电子衡器系电源统采用三级防雷保护,第一级电源防雷模块安装在系统供电开关后,第二级电源防雷模块安装在稳压电源前,第三级电源防雷模块安装在设备前,此外三级防雷保护做到共地,并与秤体共地,做到等电位。

4、在秤台周围(包括秤台基础)构建防雷接地网(接地井)。

在秤台周围构建包括基础在内的防雷接地网(接地井),整个系统在秤台附近接单接地极。这样,整体衡器系统只有一个基础电位,并与室内设备等电位连接器及房屋接地相连接,做到共地,当发生雷击时,此电位就会随着接地点的电位起伏而变化,确保整体电子衡器系统安然无恙。

5、网络监控系统防雷保护

由于莱钢集团自动化部电子衡器计量实现远程无人值守,其“眼睛”就是网络监控系统,所以对网络监控系统的防雷保护也是非常重要。根据现场需要及监控系统的特点,对硬盘录像机、交换机等设备做到等电位连接,对视频信号、控制信号等安装防雷模块,并作等电位连接。

四、电子信息系统综合防雷技术

二十世纪五十年代以后,由于大量电子设备尤其是微电子设备的广泛应用,电子器件的集成化、小型化水平不断提高,而其耐过压水平、耐过流、抗雷电电磁脉冲的能力大大降低。国际电工委员会标准将各种类型的电子系统,如计算机、通信设备、工业和商业自动化控制系统等归为信息系统。电子信息系统综合雷电防护原则:整体设计,综合治理,系统实施。

信息系统的防雷及过电压保护是一种系统工程,必须贯彻整体防护的思想,综合运用分流(泄流)、均压(等电位)、屏蔽、接地和保护等各项技术,构成一个完整的防护体系,才能取得最佳效果。电子衡器防雷技术正是按照这一要求进行设计的。

由于电子衡器防雷系统按照现代防雷技术的要求,结合电子衡器的结构原理,衡器安装现场地状况,按照设计规范标准,采取了“综合防护、系统防护、逐级降压”的设计方法,所以它具有规范性、可靠性和先进性。

五、结束语

电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统,对受保护的电子衡器系统不做任何改动,不影响衡器的计量性能。当有雷电袭击时不用停电,电子衡器(包括动、静态电子轨道衡、电子汽车衡,高炉秤、配料秤、皮带秤等各种电子衡器系统)能够正常计量,并根据其所处雷区的雷电特点,选用不同的设计方案。

参考资料:

〔1〕《国际建筑物防雷设计规范》IEC1024-1,1990.

〔2〕《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版).

〔3〕《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》.GA267-2000.

〔4〕《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》GB/T17626.5-1999.

〔5〕《电子秤技术》施汉谦、宋文敏,中国计量出版社,1991年9月第1版.

〔6〕《雷击电磁脉冲的防护.2屏蔽、等电位及连接》GB19271.2-2005.