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雷电风险评估

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雷电风险评估范文第1篇

关键词:雷电灾害;风险评估;研究

中图分类号:P429 文献标识码:A

雷电灾害对我国社会经济各个方面都会产生一定的影响,对我国社会稳定、经济发展起到至关重要的作用,所以本文首先要对研究雷电灾害风险评估工作的必要性进行分析,其次简要了解雷电灾害风险评估的主要方法,以及当前仍然存在的难以解决的问题。

1 雷电灾害风险评估必要性

开展雷电灾害风险评估工作的必要性有以下几种原因:

1.1 关系社会经济、人民生命安全

雷电灾害对整个社会经济的发展、人民生活水平的提高、人民生命财产的安全等都有着直接的影响。

1.2 雷电灾害大量发生

通过专业数据显示,每年在全世界平均会发生10000起雷电造成人死亡的事件,除了直接雷击导致的人死亡之外,比较长发生的事故现象就是雷电引起的爆炸和火灾,从这庞大的数据上就可以看到,雷电对人类造成的灾害是非常大的。对于我国而言,仅就2007年重庆开县的一个校园中一场雷电事故就造成了7个学生死亡,39个学生重伤。

1.3 高层建筑加大了雷电灾害造成了损害

随着建筑工程行业的发展以及我国土地资源利用的紧张状况,高层建筑不但能够通过建筑单位确保质量,而且也是提高土地资源利用效率的一种有效方式,然而,城市中建筑物体的高度越高,其所受到雷电灾害的威胁性就越大,同时,随着自然环境受到的污染越来越严重,各种自然规律也受到了破坏,雷电灾害发生的规律已经超出了我们所掌握的程度。

1.4 降低风险系数

通过对某些地区雷电灾害的风险评估,能够大致判断出整个区域可能遭受到雷电灾害的风险系数,对于当地提高防灾减灾能力具有很大的帮助,对于大型的工程建设项目来说,也能够通过专业的风险预告避免不必要的经济损失。

2 风险评估方式

不同地区、不同风险类型其所选择的风险评估方式都是不同的,同时,选择何种风险评估方法对评估结果有着直接性的影响,所以,在雷电风险评估过程中要想实现保证风险评估实际效果,就要根据很多综合因素选择适当的风险评估方式。在社会上出现的风险评估方式有很多,但是比较正规的,比较长使用的风险评估方式主要有三种,即定量、定性与综合评估等。

2.1 定量风险评估方式

这种评估方式所依据的思想为“对构成风险的各个要素和潜在损失的水平赋以数值或者货币的金额。”那么,如果对风险评估中所涉及到的任何要素都进行了明确的定量,那么整个雷电风险就是一种可测量、可量化的过程。这种风险评估方式在风险量化上存在一定的优势,其能够以数据的形式给出建筑物风险值的大小,从而根据风险值与风险方向制定行之有效的防雷措施。

2.2 定性风险评估方式

这种风险评估方式所选用的评估方法比较宽泛,之所以能够进行雷电风险评估,所依据的就是评估者自身的理论知识、评估经验、历史教训、政策、案例等储备性内容。这种评估方式的资料都是来自于对评估对象范围内生活的大众进行的访谈所获得的资料,但是这些资料需要以科学的系统和方式进行演绎,最终以一种编码的形式把所收集到的资料进行整理,形成调查结论。这种风险评估方式的优点就是对评估对象进行定性相对比较容易,但是评估结果的主观性相对较大。

2.3 IEC 62305评估程序

这种雷电灾害风险评估程序实际上是对量化评估程序的延伸发展,主要是“通过分析各种被评估体的各种潜在的风险因子来计算所有风险分量的大小,进而计算出被评估体遭受雷电灾害的风险值大小。”最后,通过对该建筑物的实际风险承受值与可能出现的风险值进行比对,最终通过比对结果来判断是否需要进行防雷以及采取何种防雷措施。

3 当前雷电灾害风险评估中尚存的问题

虽然,当前对IEC 62305这种评估程序应用比较广泛,但是从实际效果来看,这种评估程序中还有很多问题需要及时解决。例如,这种评估系统在建设过程中的主要依据是欧美地区的防雷资料以及当地的雷电状况而进行的,这样的风险评估程序应用到我国自然环境中,必然会存在很多不适应现象。尤其是在对该系统在应用过程中发现选取风险因子过程中所依据的主要是一些以往的经验,这种数值并没有通过科学系统的验证就被应用,其实际应用效果一定不会收获想要的效果,所以,针对这一问题,我们要积极建立属于我们自己的自然状况数据资料库,通过大量的研究,了解我国雷电灾害发生的规律以及地区适应性,以更好的解决当前雷电灾害风险评估程序中所存在的问题。

应用范围狭窄,目前IEC 62305这种评估程序仅仅对孤立建筑物的雷电风险评估有明显的效果,对整个建筑群或者是一个大型的待测区域进行风险评估与测量就会存在一定的难度,比如,在评估过程中会遇到雷击截面重叠,这种重叠主要是由于建筑群本身就是一种复杂的体系,如果能够通过相似性来进行建筑群的风险评估会收获更好的评估效果,避免单个风险评估之后的简单叠加造成的风险数值无限增大。所以通过以上分析,虽然雷电灾害风险评估方法有很多,最新的方式应用也比较广,但是在实际应用中还是会遇到很多阻碍雷电灾害风险评估长远发展的问题急需解决。

4 结束语

其实,在社会中风险评估已经是经济发展过程中企业所不可缺少的环节,在自然环境中发展的社会也需要对雷电灾害进行风险评估,以确保社会发展过程中能够依据评估数据采取有效的方式进行防范措施的选择。本文就主要对雷电灾害风险评估相关问题进行了研究,主要包括雷电灾害风险评估必要性、风险评估方式、当前雷电灾害风险评估中尚存的问题等。

参考文献

[1] 卢辉麟,林溪猛.雷电风险评估软件的设计与实现[J].中国科技信息,2009(01).

雷电风险评估范文第2篇

关键词:雷电灾害 风险评估 问题 建议

中图分类号:P429 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0225-01

雷电是发生在因强对流天气而形成的雷雨云层间和雷雨层与大地之间强烈瞬间放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,伴有强烈的闪光和隆隆的雷声的同时,还常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。雷电往往对人员、牲畜、建筑物、电子电器设备等带来损害,甚至引起火灾和爆炸事件。特别是近年来由于高层建筑的不断增多和大量现代化的办公设备投入使用,雷电对人们生产生活的危害越来越大,雷电灾害造成的损失也愈来愈严重。加强雷击防范,对雷电灾害进行风险评估,已变得越来越重要。随着经济的快速向前发展,城市化进程的加快,关系着国计民生重大工程项目的增多,提高重大工程项目防御自然灾害的能力,保证其安全正常运转,是开展雷电灾害风险评估工作的终极目的。无数事例足以证明雷电灾害风险评估工作十分重要,它对完善防雷减灾体系、促进国民经济健康、有序发展具有良好的推动作用。

1 雷电灾害的危害

自然界的雷击分为直击雷、感应雷。直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外电子设备、击死击伤人、畜等造成局部财产损失和人畜伤亡。而感应雷是由于雷云层之间和雷云与大地之间放电时,在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应、使建筑物上的金属部件、管道、钢筋、和由室外进入室内的电源线、信号传输线、天馈线等感应的雷电高电压,通过这些线路以及进入室内的管道、电缆、走线桥架等引入室内造成放电,损坏电子、微电子设备。直击雷和感应雷的入侵通道不同,其次是由于被保护的系统屏蔽差、没有采取等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范、没有安装浪涌保护器(SPD)或安装的浪涌保护器不符合相关规范的要求等,使雷电感应高电压及雷电电磁脉冲入侵概率大大提高,损坏相应的电子、电气设备。

2 雷电灾害风险评估的重要性

灾害风险评估可以从广义与狭义两方面来理解。广义的灾害风险评估,是对孕灾环境、致灾因子、承灾体分别进行风险评估的基础上,对灾害系统进行风险评估;狭义的风险评估则主要是针对致灾因子进行风险评估,即从对危险的识辨,到对危险性的认识,进而开展风险评估,通常是对致灾因子及其可能造成的灾情之超越概率的估算。雷电灾害风险评估属于灾害评估的一种。雷电灾害风险定义为由雷击导致的建筑物及公共设施内的可能平均年度损失。通过对评估项目现场的详细勘察,采集相关数据,结合有关气象资料及设计图纸,依据国标规范对数据具体分析,计算出精确的评估结果,并提出相应的雷电防护设计指导意见。雷电灾害风险评估应该成为开展综合防雷的必经程序,是实现科学防雷、全面防雷的基础和前提。

通过雷电灾害风险评估,可以达到:(1)更全面反映评估对象的防雷现状。准确估算建筑物遭受雷击的概率;当邻近建筑物遭受雷击时,对所评估对象的间接雷击损害风险;雷电波通过服务设施侵入时,对所评估对象的雷击损害风险。(2)知道可能遭受雷击的主要风险分量,提前做好相应防护措施。对防雷对象所在地的地理、地质、气象、环境等条件作充分调查勘测,并结合详细的设计图纸(包括土建、设备、初步设计等分册)取得可靠数据后,把现场勘查采集到的数据,经科学的计算和处理,提供最翔实的评估结果,有针对性采取相应雷电防护措施,消除安全隐患。(3)更合理地采取防雷措施,避免因盲目而造成浪费。从经济价值上知道雷电防护的必要与否,并采取恰当的雷电防护措施,既达到雷电防护,又节约防护成本。

3 雷电灾害风险评估存在的问题及建议

3.1 缺乏配套的实施办法或细则

开展雷电灾害风险评估是社会防灾减灾的一部分,是防御和减轻气象灾害有效手段之一。在施行的《气象法》、中国气象局的《防雷减灾管理办法》,均对气象灾害的风险评估做出了规定,但缺乏配套的实施办法或细则。雷电灾害风险评估作为气象灾害风险评估的组成部分,实施过程中上同样缺乏有力的政策文件支撑,给雷电灾害风险评估管理、操作带来一定的难度。建议在“宏观政策”上狠下功夫,把握雷电风险评估工作的发展思路,不断推动雷电灾害风险评估工作更好更快发展。

3.2 闪电定位资料应用缺乏规范指导和约束

雷电灾害风险评估分项目预评估、方案评估及现状评估,目前开展的大都是建设项目的方案评估,对建设项目提出科学合理的安全对策,指导施工图的防雷设计。对于雷评报告,要反映评估项目的目的和内容,更重要的是评估项目的评估结论。不同的评估单位虽有一定的差异,但大都采用了气象资料和规范资料相结合的方式。如普遍运用的闪电定位等历史资料就属于气象资料之一,但现价段不同产品的闪电定位设备,整体性能和参数都存在着一定差异,其所采集的资料也缺乏统一性,导致了在闪电定位资料的应用过程缺乏相应技术规范指导和约束,在一定程度上降低了闪电定位资料在评估报告中的科学性。建议尽快编制出台“闪电定位技术规范”或“雷电预警技术规范”,以促进闪电预报预警工作的开展,也规范闪电定位资料的开发与应用,提高雷评报告的科学性和权威性。

雷电风险评估范文第3篇

关键词 现状 思考

中图分类号:TU856

现今沿海城市及全国大部份地区防雷工作都进行得如火如荼:行政许可进大厅、防雷业务规范(包括检测、图纸审核、雷电风险评估)、相关部门相互配合已形成有效机制。而反观贵阳的防雷工作,却出人意料地在几个方面出现不尽如人意的现象。这就是我在本文要讲的几点思考(有些具体情况只代表开阳县)。

思考一:作为省会城市,防雷部门机构设置尚不完整。

贵阳市下辖三县一市,常住人口432万。这些年,随着国家政策对西部的偏斜,贵阳市也出现一片欣欣向荣的景象。可谓“栋栋高楼随地有,已成佳居;片片荒野瞬间无,将变桃园”。值此房产快速发展之际,贵阳市气象部门本该完善机构设置,加强防雷管理,以达到为民服务、创造社会效益之目的。但是,贵阳市气象局因为种种原因现在还没有执法科,没有图纸审核科,就算做雷电风险评估也要请省局代做。这显然与目前的社会发展不相符:(一)、虽然贵阳的防雷工作已搞了多年,相关法律法规也健全,但是不按流程办事的房开商、大型企业等服务对象还是大有人在,在这种情况下,我们的防雷工作需要执法;(二)、防雷工作不能没有图纸审核这个环节。图纸审核是对服务对象提交来的防雷设计图纸进行审核的一个重要环节,在此过程中,我们的审核人员要根据规范对其防雷设计图纸是否符合要求作出我们的判断,得出我们的结论(据我所知,我们县里所作图纸评估意见基本都是“一、该项目增设其它弱电部分的图类文件,应及时报本站作技术鉴定评价;二、技术鉴定过的图类文件需要更改,应报本站重新作技术鉴定评价。”),对于不合规范要求或超过规范要求的设计要让对方作出整改以弥补不足和最大限度地创造社会效益,从而符合现实需要,所以“图纸审核”这个环节是不可缺少的。

思考二:新建工程项目已完工,雷电风险评估报告尚未制作完成。

雷电风险评估的目的是认识和评价风险,以达到进行风险控制和风险来管理、防雷工程指导之目的。这个程序是要在工程进度的前期完成的。但是在贵阳市,普遍存在一个现象:工程快完工了或者工程已完工了,但是防雷部门给服务对象制作的雷电风险评估报告还没有制作完成,甚至工程已完工数月,雷电风险评估报告都还没有提供给服务对象。如此一来,制作该报告的意义就不存在了。工程都已完工,评估报告对于防雷工程的指导就不存在了,因为隐蔽部分的施工已不可能重做。究其原因就是因为我们没有设置相关部门、没有落实相关人员专门从事这方面的工作所造成的。

思考三:经济收入再成主要工作目标

任何一项面对社会、服务大众的服务性工作,一定要体现它的社会效益、社会满意度,那么它的存在才是合符社会需求的。否则它终将被淘汰。2011年,贵阳市所属防雷检测站在在贵州省防雷中心的行政领导及业务指导下,开创了富有成效的工作模式:检测站的业务工作由省防雷中心统一指导,定期检查;设立联合考核制度,绩效统一,奖惩分明。这样一来,大家工作兢兢业业,业务方面更是精细有加,检测报告的制作在内容上更加丰富,质量上更加可靠。连原始记录也不许出现明显的错误。但是现在,因业务上没有专人考核,原始记录、检测报告的制作质量也大不如前。又因奖惩制度不能调动大家的积极性,所以工作人员的积极性也难以提高。只有一个目标没有变,那就是经济指标。为了完成这个指标,大家的工作方式就更加直接,工作目的也更加明确,工作内容相对单一,我们是少做了好多事,但是社会效益、服务质量又如何来体现呢?

思考四:与工作对象之间疏于联系

十一月来到单位办公室工作以后,我更多地接触了县里的具体工作,加入了几个QQ群,大家有工作上的事,都可以通过这个群上传下达,随时沟通,工作效益很高。在来办公室之前我就曾有过这样的提议,组建一个防雷QQ群,当然这个群的对象只限于相互有工作联系的人。比如我们开阳县,可以把待建、在建的房开项目负责人、常规检测的单位,比如加油站、易燃易爆场所、大型化工厂的负责人,都邀请加进来。我们可以通过这个群,雷电预警、雷灾信息,进行分段检测预约、年检预约,新建报建所需资料等信息,逢年过节还可以给大家致以节日祝福。这样大家有什么事都可以及时相互沟通、交流,从而避免事前联系、事后无往来,多跑路、跑冤枉路等情况的发生。今年大水工业园区要求推迟年检时间,看似推迟时间,实则漏检了一年。这个情况我认为就是因为相互沟通不够所造成的。如果能早点发现问题,或许我们就不至于那么被动,从而找到解决问题的办法,因为充足的时间能让我们处理问题时有更多的回旋余地。

雷电风险评估范文第4篇

【关键词】电子信息系统 雷灾风险 原因 评估方式

随着电子信息技术的飞速发展,使得现代生活和生产对对计算机的依赖程度越来越高。同时又因为电子信息系统的智能化和网络化,使其容易受到雷击灾害。雷击风险是客观存在的自然风险。因此加强雷灾防御成了促进经济发展和提高居民生活生平必须要解决的问题。本文通过对电子信息系统进行雷灾风险评估计算,从而为采取切实可行的防雷电措施提供参考资料。

1 雷灾的成因、种类和损害的种类

1.1雷电灾害的成因

建筑物以及建筑物附近地方被雷电击中,雷电击中用户的服务设施和服务设备的附近地区。

1.2雷灾的种类

接触或者是跨入电压地区引发接触物的触电事故;引发火灾、爆炸、机械设备的损坏以及化学物质的泄露等物理性损害;由于电压造成电气设备和电子系统的工作故障。

1.3雷灾的损害种类

雷灾造成人们身体伤害、财产损害、公共服务设施工作的中止、文化遗产的损害、社会经济的损害。

2 影响电子信息系统雷灾风险评估的原因

雷灾风险评估由于受到多方因素的影响,造成评估工作的复杂性。因此要分析研究电子信息系统雷灾风险的评估因素,才能计算出正确的防雷级别,从而保障电子信息系统在防御雷电工作方面的安全性和可靠性。

2.1调查电子信息系统所覆盖的地区环境

在进行电子信息系统雷灾风险评估前要对所覆盖地区的环境进行认真的实地考察,认真了解地区雷电活动的波动规律、地理地质、土壤环境和气象变化等方面的实际情况。同时也要认真了解所在地区的建筑物布局结构等。

2.2调查建筑物内部和外部的防雷设备的实际情况

对所评估计算的电子信息系统现有防雷设备进行认真的调查。调查其避雷针、网的具体安装位置和设置规格;调查引下线的数量、接地电阻的实际大小、预防绕击的具体措施;了解建筑物的均压问题、电源系统避雷设备的安装问题等。同时要结合相关的技术规范要求,对防雷设备的运作情况进行评判。

2.3对对象雷灾损害的评估计算

对对象雷灾损害的评估计算取决于雷灾的损坏程度和可能造成的后续损害情况,认真分析研究建筑物的雷击损害和对电子信息系统设备造成经济方面的损失,以及其正常运作的重要意义和其社会公共服务的类型。对于建筑物的雷灾风险要充分考虑雷击造成生物的触电问题、物理性损坏、电气设备因电压造成损坏等条件下的损害程度。对电子信息系统的雷灾风险要结合社会公共服务的中断和其造成的经济损失这两方面来考虑。

3 电子信息系统雷灾风险评估方法

电子信息系统所在建筑物每年预测的平均雷击次数为N,电子信息系统设备可以承受最大的年平均雷击的次数为Nc。

3.1 N的计算评估方式

3.1.1建筑物每年预测平均被雷击中的次数为N1

公式为: ,其中k指的是校正的系数值;Ng指的是建筑物具置每1km2的每年平均雷击大地的密度值;Ae指的是建筑物在截收相同雷击次数情况下的实际等效面积的大小,单位为km2。当校正的系数值为1时,Ng为0.024td*1.3(Td指的是该地区每年的平均暴雷天数),单位是次/ km2*a。

而等效的面积大小Ae要根据实际的建筑物高度来评估计算。当建筑物的高度在大于100米的情况下,等效面积的大小Ae是: ,其中L是建筑物的长度,W是建筑物的宽度,N是建筑物的高度,单位都是米。当建筑物的高度在小于100米的情况下,建筑物各边的扩张宽度是:(m),等效面积的大小Ae是: 。当建筑物各个部分的高度不一样时,要根据建筑物的周边逐点评估计算到建筑物的最大扩张的宽度大小。

3.1.2 用户设备每年预测被雷击中的次数为N2

(次/年),其中A'e1指的是电源线入户设备过程中截收的面积大小,A'e2指的是信号线缆在入户过程中截收的面积大小。

3.2 Nc的计算评估方式

Nc的计算评估方式:

3.2.1 C代表的是6个因子之和

C1代表电子信息系统所覆盖建筑物材料的结构因子,C2代表的是电子信息系统的主要程度,不同的系统设备,数据也会不一样;C3代表的是电子信息系统设施的抗冲击的不同类型和抗冲击能力情况;C4代表的是电子信息系统设备所在地区防御雷电的面积;C5代表的是电子信息系统造成雷灾风险的损害情况;C6指的是地区的雷暴级别。根据不同的因子情况分析得出C的大小,从而得出Nc的最终数值。

3.3防雷的级别和安装电子信息系统防雷设备的具体情况

根据上述的公式分析计算,可以利用防雷设备的运作效率公式来计算分析雷电的级别, ,其中,E小于或者是等于0.80时,属于四级防雷;E在0.80和0.90之间的范围内时,属于三级防雷;当E在0.90和0.98之间时,属于二级防雷;当E超过0.98时,属于一级防雷。

比较N和Nc的数值,当N大于Nc时,表明需要安装电子信息数据系统的防雷设备;当N小于或者是等于Nc时,表明不需要安装防雷设备。

4 结语

本文针对雷灾风险的原因、种类和损害种类进行分析,再提出电子信息系统雷灾风险的评估方式,利用公式计算分析防雷级别和安装防雷设备的具体情况,以此减少雷电带来的损害。

参考文献

[1]李林.智能大厦电子信息系统雷电灾害风险评估及防御雷电技术的应用[J].气象研究与应用,2012(02).

[2]张山林.电子信息系统雷灾风险的评估方式[J].防灾科技学院报,2012(03).

[3]苏邦礼,崔秉球.建筑物电子信息系统的防雷技术研究和工程应用[J].灾害学,2011(09).

[4]吴望平.电子信息系统雷电风险的评估和计算方法[J].气象研究与应用,2010(10).

雷电风险评估范文第5篇

关键词:变电站;雷击风险;评估方法

1、建(构)筑物概况

青海省日月山变电站是西宁~日月山~格尔木750kV输变电工程中第二落点,工程内容包括主变电区建设和主控通信楼建设。

2、湟中县雷电监测及雷电灾害情况

2010年湟中县地闪主要出现在6―9月份,占全年地闪次数的96.8%。从日变化看,2010年度地闪主要出现在15时―23时。

据不完全统计,1997-2010年湟中县共发生雷电灾害的起数为14起,造成3人死亡2人受伤,湟中县因雷灾造成办公电子电器设备受损14件,家用电子电器设备受损24件,雷灾事故共造成直接经济损失约137.43万元。从发生雷灾事故的行业来分析,雷灾事故主要发生在农牧业和石油化工行业,其次为电力行业等。

3、数据采集与分析

3.1 地理位置参数。本评估采用GPS定位仪在项目所在采集的地理位置参数:中心位置:36°30′~36°36′、东经101°30′~101°32′;海拔高度:2460.9~2708.3m。

3.2区域雷电活动规律。虽然雷暴日不能准确表征地面落雷的频繁程度,但可一定程度上反映指定区域雷电活动规律,因此,可以通过分析多年雷暴日数据,得出该区域的雷电活动规律。

湟中县30年(1971年~2000年)雷暴日累计资料表明:湟中县30年平均雷暴日为38.1天,最早雷暴初日为3月19日,最昨雷暴终日为10月30日。

通过对湟中县的闪电监测网监测数据的统计发现,3年平均雷暴日数为56天。由于人工观测资料的局限性,本评估报告中采用闪电监测网监测的雷暴日数进行雷击风险评估。

3.3 地质情况。工程地质情况:本工程场地为Ⅲ级自重型湿陷性黄土,湿陷土层厚度4.5~16m。

4、雷电风险计算、分析与评估

4.1 雷击风险分析。根据以上特性,主控楼由雷击可能导致损害的风险有三类。

(1)雷击导致实体损害的风险分量:雷电直接击中建(构)筑物引起火灾或爆炸导致财产损失风险(RB);雷电击在入户线路上,在建(构)筑物在入口处与其他金属部件产生危险火花放电引发火灾或爆炸导致财产损失风险(RV)。

(2)雷击导致活体损害风险分量:雷电直接击中建(构)筑物,在建(构)筑物3m以内的接触和跨步电压造成的人身伤亡风险(RA);雷电击在入户线路上侵入建(构)筑物内因接触电压造成的人身伤亡风险(RU)。

(3)雷击导致内部系统失效的风险分量:雷电击中评估对象附近,设备因雷电电磁脉冲导致内部系统失效的风险(RM);雷电击在入户线路,过电流引入引起内部系统失效的风险(RU);雷电击在入户公共设施,过电流引入造成内部系统失效的风险(RV);入户线路中感应雷电过电压引起的内部系统失效的风险(RW);与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效的风险(RZ)。

4.2 主控楼雷击风险计算

(1)主控楼的闪电截收面积:

=4474.959(m2)

(2)低压电缆的截收闪电面积:

=2112.22(m2)

(3)控制电缆的截收闪电面积:

=2112.22(m2)

4.3主控楼及设施年平均雷击次数

(1)主控楼年平均雷击次数:

=6.26×10-3(次/年)

(2)低压电缆的雷击次数:

=5.91×10-4(次/年)

(3)控制电缆的雷击次数:

=5.91×10-4(次/年)

4.4 雷击风险分量计算

①分量RA

=6.26×10-11

② 分量RB

=5.91×10-8

③ 分量RU

=2.30×10-9

④ 分量RV

=2.30×10-9

4.5 损失风险总量

由雷击造成的人员生命损失风险总量

=6.38×10-8

5、雷击损失风险结果

由以上评估计算得日月山750KV变电站的主控楼雷击人员损失风险和变电设备区的雷击的雷击人员损失风险与公众服务设施损失风险见下表:

表10 日月山750KV变电站主控楼雷击风险量汇总表

6、评价结论

根据设计规划和实际需求,对其中变电站内主控楼子项目进行了评估。主控楼第二类防雷建(构)筑物设计安装了防雷装置。符合规范要求。

因变电设备区雷击人员伤亡损失风险较高(接近10-5量级),工程投入使用以后,对变电区内设备的维护和检测过程中,若遇雷暴天气,建议维护检修人员立即撤离变电设备区,进入雷击风险较低的主控楼内。

7、确定防护级别

(1)允许承受的风险值比较见表1

表-1 风险计算结果与风险典型值比较表

三种类型的风险值都大于允许承受的风险典型值。

(2)防雷装置拦截效率E[3]的计算:E=1-RT/R

ES=1- RT/RS=0.99; ES>0.98;为A级

EF=1- RT/RF=0.99; EF>0.98;为A级

EI=1- RT/RI=0.96; 0.95< EI≤0.98;为B级

从上面的风险量化及风险估算结论可以看出,主控楼雷击风险来自遭受直接雷击,直接雷击引起的活体伤害风险、实体伤害风险、内部系统失效风险仍然超过能接受的容许值RT=10-5和RT=10-3。为了安全应选择防护效率最高的级别A级。因此,建议主控楼按照一类防雷防护,除有完善的直击雷防护装置外,应采取良好的分流和均压措施。所有生产和测量、控制设备的电源系统应加装三级SPD,通信系统安装信号SPD保护。

8、技术性要求

①人员进入雷电综合防护的机房,严禁同时直接接触墙体(含屏蔽层、金属门窗、水暖管线等)与设备。需要接触设备时,必须(特别是在雷击正在发生时)采取穿绝缘胶鞋或在地面铺垫绝缘胶等绝缘措施。

②防雷装置[4]每年应当接受当地防雷检测机构的检测(易燃易爆场所的维护周期为半年),应在每年的雷雨季节前进行一次全面检测。

③测试接地电阻,测试值大于规定时,应检查接地装置和土壤条件,找出变化原因,并采取有效措施进行整改。

④防雷装置使用单位自检时,应检查避雷带(网)引下线、避雷针的腐蚀情况及机械损伤,包括由雷击放电所造成的损伤。若有损伤,应及时修复;锈蚀部位超过截面三分之一时,应更换。

⑤检查各类SPD[4](电涌保护器)的运用质量,有故障指示、接触不良、漏电流过大、发热、绝缘不良、积尘等情况时应及时处理。

9、结语

雷击风险评估是防雷设计和施工工作之前最重要的环节,必须同防雷设计一样,作为业务工作来实行,这样才能使防雷工程建设立于科学基础之上,真正做到安全可靠、技术先进和经济合理。随着科学技术的不断发展,应紧密结合当地的实际情况,利用闪电预警资料,不断完善评估方法,最大限度地防止和减少雷电灾害给经济建设和人民生命财产带来的损失。

参考文献:

[1] 国家技术监督局,中华人民共和国建设部:林维勇《建筑物防雷设计规范》GB50057-2012年版,北京:人民出版社,2001

[2] 黄智慧,杨少杰等。雷电防护第2部分:《风险管理》。北京:中国标准出版社,2004

雷电风险评估范文第6篇

关键词:闪电定位系统 闪电活动 特征参数分析

中图分类号:P42 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0062-04

承德位于华北和东北两个地区的过渡地带,四周环山,地势由西北向东南阶梯下降,年平均雷暴日数高达40多天,属于高雷区,雷电灾害性天气频繁,每年都会造成一定的人员伤亡和巨大财产损失,而且随着经济的快速发展,雷电灾害的发生率呈上升的趋势,其造成的影响越来越大,雷电灾害越来越为人们所关注。鉴于雷电灾害的危害越来越大,特提出对承德地区雷暴日、雷电流幅值等闪电活动特征进行分析,研究当地雷电分布规律,为雷电防御、建筑物雷电风险评估及建筑物防雷设计等工作提供了科学的参考依据。

1 数据来源与分析方法

1.1 数据来源

承德市一共有3个ADTD型闪电定位仪,位于承德市区、丰宁和围场,组成来自于承德市地面观测站,该文采用2013年的资料,雷击次数多,雷击范围广。

1.2 分析方法

(1)利用ArcGis的数据分析功能。

(2)利用Excel中的统计分析功能。

2 人工观测的雷暴日和闪电定位资料统计的雷暴日对比分析

闪电定位仪能对雷电的发生进行有效的记录,数据包括雷电发生时间、经纬度、强度、极性、上升陡度等,对雷电监测提供了比人工观测资料更为科学、合理的数据,可信度更高。闪电定位仪记录的雷击点分布如图1所示,根据图1得到的各地区的雷暴日如表1所示,丰宁和平泉雷暴日数最多,隆化雷暴日数最少,且全市范围内1月、2月、11月和12月无闪电发生。

该文采用一种新的检验方法,不使用各个地区的雷暴统计,而是以人工观测站点为中心,半径30 km为圆心,将这个圆区域范围内出现的闪电定位资料与人工观测到的雷暴日进行对比分析,如图2所示。通过图2分析得出2013年闪电定位仪观测到的闪电日比人工观测的雷暴日数明显偏多,偏多最大的为平泉,两者相差49天,其次是承德和宽城,相差43天,偏差最小的是隆化,闪电定位仪观测闪电日比人工观测雷暴日多14天。闪电定位仪观测的闪电日比人工观测的雷暴日多,究其原因在于闪电定位仪观测为该地区的落雷日,不管雷声大小,只要有落雷就能被仪器探测到;而人工观测到的雷暴出现范围仅限于20~30 km,出现在≥30 km的落雷一般是无法观测和记录到的,且同时发生不伴有雷声的闪电时,人工观测的漏测可能性很大,人工观测存在一定的客观性和局限性,因此闪电定位仪监测的雷暴日比人工观测的雷暴日多是合乎道理的。

3 闪电次数与雷电流极性

承德市2013年的年总闪数为136 005次,其中正闪为6 406次,仅占总闪数的4.7%,负闪占95.3%,说明承德市内的闪电主要以负闪为主。从幅值上看,正闪的幅值均值为42.0 kA大于负闪的幅值均值6.0 kA。另外,从月总闪数分布图图3可以看出,承德市闪电主要发生在6~9月,且8月闪电总次数最多,为82 712次。

4 基于闪电定位的雷击大地密度及分布

雷击大地密度即为每平方公里雷击大地的次数Ng,即定义为一年当中单位地表面积上所出现的地闪数,则得出计算公式如下:

雷击大地密度≈闪电定位记录的一定区域内的总闪数/该区域的面积

利用承德市2013年的闪电定位记录的9个市县的总闪数,按定义计算雷击大地密度,得到如表2所示的数据。

从表2可以看出,由定义计算的承德市各地区的雷击大地密度值在1.82~9.52,其中平泉最高为9.52,宽城和承德次之,围场最低为1.82。如图4所示,位于承德市东南部的平泉和宽城雷击大地密度最高,位于承德市西北部的丰宁和围场最低,雷击大地密度的大概特征就是从东南向西北递减,东南最高,中部次之,西北最低。

雷击大地密度与雷暴日之间的关系与地形、气候、纬度等多种因素有关,如果雷击大地密度与雷暴日的关系的简化数值关系可以用线性系数k表示的话,那么基于闪电定位的资料,利用已知雷击大地密度和雷暴日的基础上,求两者的比值,得到它们之间的关系表如表3所示。

由表3可以看出,围场和丰宁地区的雷击大地密度与雷暴日的比值最小,也就是说,围场和丰宁地区的每个雷暴日落雷次数最少,而平泉和宽城地区的雷暴日与落雷次数的相关性要好一些。

5 雷电流幅值雷击概率

雷电流的幅值是表征雷电流强度的重要参数,对承德市的年雷电流幅值雷击概率分段做统计。将雷电流幅值分为4个区间,分别以20 kA、40 kA、60 kA为分区点,从累积概率曲线上找到相应的概率分布值,记录如表4所示。

对表4中的数据进行加工整理可知,承德市2013年发生的所有闪电中,雷电流幅值小于20 kA的占51%、20~40 kA的占39%、40~60 kA的占7%、大于60 kA的占3%,如图5所示。

根据分析可知,承德市雷电流幅值主要分布在0~40 kA,且每个月雷电幅值均值在17~31 kA,对每个月的雷电流幅值取雷击平均值,得到总的幅值平均值为23.28 kA。

6 结论

(1)承德市各地区的雷暴日,丰宁和平泉最多,隆化最少,且全市范围内1月、2月、11月和12月无闪电发生。比对了人工与闪电定位观测的雷暴日数,分析了闪电定位仪监测比人工观测的雷暴日多的原因。

(2)承德市全年总闪电数中,负闪远大于正闪,但正闪的幅值均值远大于负闪的幅值均值。此外,从闪电发生次数上看,承德市闪电主要发生在6~9月,且8月闪电总次数最多。

(3)雷击大地密度的大概特征就是从东南向西北递减,东南最高,中部次之,西北最低。分析了雷击大地密度与雷暴日的关系,围场和丰宁地区的每个雷暴日落雷次数最少,而平泉和宽城地区的雷暴日与落雷次数的相关性要好一些。

(4)承德市雷电流幅值主要分布在0~40 kA,且每个月雷电幅值均值在17~31 kA,总的幅值平均值为23.28 kA。

参考文献

[1] 杨国锋,汤达章,刘晓,等.一次强风暴天气闪电定位资料与雷达资料的综合分析[J].气象科技,2005,33(2):167-172.

[2] 马金福,冯志伟.雷击地闪密度与雷暴日数的关系分析[J].气象科学,2009,29(5):674-678.

[3] 易燕明,杨兆礼,万齐林.广州市闪电密度特征分析[J].资源科学,2006,28(1):151-156.

雷电风险评估范文第7篇

【关键词】建筑物;检测;电子信息

1.建筑物电子信息系统防雷检测方法

建筑物电子信息系统防雷检测,采取器测和目测相结合分部检测,综合评定的方法进行。

1.1目测:检测人对建筑物电子信息系统机房环境、楼层、输电线路位置、是否架空、供电形式、网络线路的接口形式、安装数量、接线情况,等电位联结等进行仔细的观测,并作纪录。

1.2仪器测:利用仪器设备对建筑物电子信息系统机房的用材、产品质量、接地电阻值、安全距离、保护范围、安全等级等进行了测试,作纪录。主要设备有:游标卡尺、钢卷尺、经纬仪、接地电阻测试仪、防雷元件测试仪、兆欧表、数字式万用表、三棱比例尺、电子工具、电阻箱、通讯工具、交通工具和计算机等。

2.建筑物电子信息系统检测内容

建筑物电子信息系统内容应为综合防雷检测,包括外部防雷与内部防雷。外部防雷检测为接闪器、引下线、屏蔽、接地装置。内部防雷检测为浪涌保护器(SPD)、合理布线、等电位联结、屏蔽(隔离)、共用接地系统。

2.1建筑物电子信息系统机房的防雷装置设计和安装应安全可靠,技术先进、经济合理。

建筑物电子信息系统设计与安装采取层层设防,综合防护的方法进行,即要有粗保护,更应注重精保护。应用新技术,科学设计与安装,即要经济合理,又要安全可靠。

2.2按建筑物防雷分类,检测建筑物防雷设施的设计、安装是否合理,接闪器、引下线、接地装置的用材规定是否符合要求,联结是否可靠;按照电子信息系统雷电防护分级,检测电子信息系统的防雷设施的设计,安装是否合理,浪涌保护器(SPD)、等电位联结、屏蔽(隔离)、综合布线、共用接地的用材规定是否符合要求,联结是否可靠。

2.2.1建筑物防雷装置的检测,按建筑物防雷设计规范执行,这里就不再叙述。

2.2.2电子信息系统防雷装置的检测:

a、电源浪涌保护器(SPD):主要技术指标:漏电电流、保护电压(启动电压)、残压比、响应时间、通流量等。在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处安装I级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器,作为第一级保护,第一防护区之后的各分区(含LPZ1区)交界处应安装限压器浪涌保护器。浪涌保护器连接导线应平直,其长度不大于0.5米。电压开关型与限压型浪涌保护器的线路长度应大于10m,限压型浪涌保护器之间线路长度大于5m,否则应加装退耦装置。电源浪涌保护器应逐级配置,同一波形下从大到小。A级机房四级保护,B级机房三级保护,C、D级机房二级保护。

b、信号浪涌保护器(SPD):主要技术指标:漏电电流、驻波比、插入损耗、传输速率、工作频率、负载功率、残压比。一般为串联接入。信号浪涌保护器各级浪涌保护器宜分别安装在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1区)及第一防护区(LPZ1)与第二防护区(LPZ2)的交界处。信号浪涌保护器配置:A级机房2-3级、B级机房2级、C、D级机房1-2级。

c、等电位联结:等电位连接网络的结构形式有:S型和M型或两种结构形式的组合。在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)设总等电位接地端子板,电子信息系统设局部等电位端子板。

d、屏蔽(隔离):所有金属导体、线缆屏蔽层与金属线管、线架均应等电位联结。

e、综合布线:线缆与防雷引下线、保护地线、管道、输电线、配电箱、变压房均应有一定的安全距离。

f、共用接地:接地装置应优先利用建筑物的自然接地体,当自然接地体达不到要求时,应增加人工接地体。

g、雷电防护分级:分级原则:按建筑物电子信息系统,(1)所处环境进行雷电风险评估;(2)根据其重要性和使用性质,共分为A、B、C、D四级。

2.3检测接地电阻值。

2.3.1建筑物防雷与建筑物电子信息系统防雷分开时,各按规范要求的接地电阻值。

2.3.2防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。

3.建筑物电子信息系统的检测步骤

3.1根据电子信息系统的风险评估,重要性和使用性质,确定防护分级。

3.2了解检测现场的环境条件,如天气情况,土壤湿润程度。

3.3按照建筑物电子信息系统类别,检测防直击雷、雷电感应、雷电波侵入措施是否完善。

3.4了解防雷设施的布局、安装方式、接地形式、检查防雷系统与各种金属管道,线缆的安全距离或连接状况。

3.5检查防雷装置材料规格、连接状况及腐蚀程度,检查防雷装置的敷设方式是否符合要求。

3.6检查仪器的联结方式和性能。

3.7测量土壤电阻率、接地电阻、防雷元件的性能及参数。

3.8测量接闪器等电位和被保护物高度,确定接闪器的保护范围。

3.9检测人、复测人、受检单位人员签字。

3.10进行数据分析与整理,填写《防雷设施技术检测检验报告单》。

【参考文献】

[1]关象石.防雷技术标准规范汇编.1999年增订本.

[2]虞昊.现代防雷技术基础.清华大学出版社.

雷电风险评估范文第8篇

关键词:雷电,施工机械,危害,预防措施

西班牙PDC系列提前放电避雷针

1雷电的危害

1.1直接雷击的危害 是指雷云对大地某点发生的强烈放电,它可以直接击中设备

1.1.1雷电流的热效应及其危害。雷电流通过导体时,能使放电通道的温度高达数万度,在极短时间内将电能转换成大量的热能。雷击点的发热能量巨大,能够使温度达到6000℃以上的温度,从而造成施工设备烧毁甚至融化。

1.1.2 雷电的电效应及其危害。雷云对大地放电时,雷电流通过具有电阻或电感的物体时,因雷电流的变化率大(几十微秒时间内变化几万或几十万安培),能产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,足以使电力系统的设施烧毁、导致可燃易爆物品的爆炸和火灾,引起严重的触电事故雷击还能够造成电效应和冲击波,雷击时雷电流通过通过施工设备产生电动力的破坏作用,雷电冲击波的迫害作用就跟爆炸时附近物体及施工设备、人所受到伤害。

1.1.3 雷电的机械效应及其危害:雷电直接击中施工机械设备,从而造成机械设备毁坏。

1.2雷击电磁脉冲的危及其危害

1.2.1 雷电的静电感应及其危害:雷云的静电感应是指带电的雷云接近地面时,对导体感应出与雷云符号相反的电荷,建筑物或设备顶部大量感应电荷不能迅速流入大地,从而产生很高的对地电压即静电感应电压,它可达到几万伏,能击穿数十厘米的空气间隙发生火花放电。

1.2.2 雷电的电磁感应及其危害:雷电发生时产生很大的雷击电流,又是在极短的时间内发生,在其周围空间里产生交变电磁场,不仅会使处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势,还会在附近的传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线等部位产生感应电流并侵入设备,使连接在线路中间或终端的设备遭到损害。

1.2.3 雷电的电磁脉冲及其危害雷电电磁脉冲:是天空打雷时产生的作为干扰源的强大闪电流及其电磁场。它的感应范围很大,对建筑物、人身、以及车辆和各种电气设备及管线都会有不同程度的危害,这种危害就是雷电电磁脉冲所产生的干扰。

1.2.4 雷电反击:遭受直击雷的金属体(包括接闪器、接地引下线和接地体),在引导强大的雷电流流入大地时,在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上会产生非常高的电压,对周围与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差,这个电位差会引起闪络。在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压,这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电(又叫闪络)的现象叫反击。

2防雷技术

2.1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。避雷针是一种主动式接闪装置,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。

2.2接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地,良好的接地能够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。接地是防雷系统中最基础的环节。

2.3均压连接就是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。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,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。

2.4 分流就是在一切从室外来的导线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。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。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。

2.5 屏蔽屏蔽就是用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来,阻隔闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道。屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电子设备影响的最有效方法。

3雷电对施工机械的危害及预防

3.1公路施工机械。公路施工是在露天环境下进行作业。在雷雨季节是雷电袭击的高发地区,雷电往往会对施工机械进行直接袭击,雷电电磁脉冲入侵并损坏路面摊铺机的微电控制装置。

3.1.1 在沥青混合料揽拌厂场安装避雷针装置由于沥青混合料搅拌设备及其配套机械集中在一个生产厂场使用,比较容易进行集中防雷,为此,在拌和厂场安装避雷针。避雷针的高度高于搅拌楼的最高点,达到有效的保护半径,防止雷电对任何一台作业机械直击。当雷电袭击时由避雷针及其引线经过接地网迅速将强大的雷电电流引入大地,防止雷电对机电系统的直击。

3.1.2 对路面摊铺机械电气控制装置装设过电压保护器由于路面摊铺机械是随时移动作业的,不可能集中避雷,而处在露天环境下的移动机械电气控制装置最容易受感应雷浪涌电压的入侵,例如沥青沥青摊铺机控制路面平整度和控制机械定位的压力传感器等就深受其害。为了保护这些控制灵敏度极高的机械微电子控制装置免遭感应雷浪涌电压入侵损毁,根据每台机械控制装置的不同构造特点,对其装设过电压保护器。

3.2 建筑物施工工地

建筑物施工现场,特别是高层建筑物的塔吊、龙门架、起重设备在雷雨季节的防雷尤其重要,在底部应做好防雷接地,并且与建筑物防雷接地共用接地系统,金属轨道顶部与建筑物防雷做等电位电气连接,在雷雨天气里,禁止作业,保证人员生命安全。

4结束语