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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。
金融会计具有核算和经营管理两项主要功能,一方面直接负责财务管理、损益计算和经济核算;另一方面通过反映情况、提供信息、分析预测来实现计划管理、资金管理,对整个银行业务经营进行控制和调节。因此在分析会计风险时,我们应将重点放在如何强化金融会计职能方面,也就是在分析金融会计风险类型和我国金融业会计风险现状、原因及控制时,界定在会计职能的发挥上面。
一、金融会计风险存在八种类型:
(一)信息失真风险
银行的一切业务活动都要通过会计信息进行反映,为维护自身利益不少行违反金融政策和上级行有关要求,在会计信息处理上大做文章。致使会计部门提供的信息资料不真实、不充分,真账假表、假账假表、任意调整收支科目等现象事实上掩盖了信贷资产的质量和风险,影响对银行经营状况的客观评价进而带来更大的风险。
(二)监督乏力风险
虽说我国《人民银行法》、《商业银行法》均要求商业银行必须依法经营,但在不正当利益的驱动下,发放绕规模贷款、违章拆借、账外投资、私设小金库、越权承兑、贴现银行汇票等违规情况屡禁不止,这其中一个很重要的原因就是会计核算监督检查不力、会计惩罚制度未跟上,从而变相地助长了违规经营情况的蔓延,加大了经营风险。
(三)财务成本风险
存款对于增强银行资金实力、奠定在同业竞争中的地位无疑是必需的,但需要注意的是存款既是立行之本,也是支出大户。不顾效益擅自或变相提高存款利率,盲目增设网点机构,草率开办各项新业务不计算资金成本,不搞盈亏临界点分析等非正常现象,加大了财务风险。同时筹集来的资金如果运用不充分,造成资金在银行内的积压和闲置,无效益资产的增加也会直接影响银行损益风险。
(四)操作管理风险
这类风险是指在银行组织内,由于会计操作上的失误带来的风险。主要包括:会计、储蓄或经办员责任心不强和法制观念淡薄而造成的财产损失。银行会计作为一项专业性较强而风险性又大的部门会计,面对大量结算票据、现金资产,以至密押、印章、重要空白凭证、有价单证等,一旦发生工作疏漏和制度不健全造成的资产损失是巨大的,同时还会造成银行信誉受损。
(五)支付结算风险
会计结算制度通过几十年的理论研究和业务实践已经形成比较完善的体系,《票据法》、《支付结算办法》等的颁布为加强银行内部控制和管理发挥了很好的作用。但在实际工作中,有许多细节问题尚待进一步完善,特别是大额提现是结算管理中的一个薄弱环节。由于基层会计人员业务知识和风险防范意识的缺乏,越权办理大额支付情况突出。对大额提现审核不严,极易产生支付结算风险。
(六)金融案件风险
目前社会上一些不法分子将银行作为其猎击的主要目标,各类案件居高不下、手段花样层出不穷,无论是假汇票、利用信用卡恶意透支,明目张胆地抡劫,还是监守自盗、贪污盗窃、索贿受贿,任何一个案件必然会多少涉及作为整个经营核算部门的会计部门,一旦会计部门放松管制、降低核算水平,那就会为罪犯作案客观上开了绿灯,加大了经营风险。
(七)误导决策风险
会计部门未能充分发挥会计管理职能,未能及时向领导层提供决策需要的反馈信息,甚至未能通过核算分析及时发现工作中存在的问题,使得领导层决策失误,这是会计人员的失职。目前,会计部门普遍没有制定风险量化监测指标体系,参与决策职能形同虚设,无助于决策的科学化、周密化,一旦决策失误损失无法弥补。
(八)会计创新风险
无论是从市场竞争的需要、金融国际化趋势的需要、摆脱当前困境的需要还是从银行所经营的货币和信用实质内容上来看,银行都必须创新。从会计的角度,会计创新也是必须的。特别是在各行的财务管理方面,待挖掘的领域尚大。但如果不顾及适应这种开拓的良好的内外部环境,盲目照搬先进经验,就会造成先进的管理经验和落后的经管水平、客观条件相违背的情况,如目前对企业全面推行的“权责发生制”对于我国银行业经营水平来说尚属超前,造成的虚盈实亏、用信贷资金垫支利税的情况使我国银行业普遍存在潜在效益风险。
二、会计风险与信贷资产风险的关系
(一)会计风险直接产生信贷资产风险
首先,如果会计在金融业务核算、经营、管理中出错以至于在提供决策依据时发生严重误导,在存在会计风险的同时,决策上失误也必然带来信贷资产风险;其次,会计信息系统失灵,必然会导致对金融业存在的信贷资产风险心中无“度”,没有一套完整的使会计风险与信贷资产风险充分结合的风险监测指标系统、不能采取有针对性的措施加以改善,使金融风险日趋严重。
(二)信贷资产风险倒逼会计风险
资产质量差、利息回收率低,为追求利润目标和眼前利益,必然存在人为调节各类报表,甚至采取种种手段虚增存款、利润、压缩逾期贷款比例,通过拆出资金、内部往来等科目超规模发放贷款等现象,促使会计风险更为加剧,核算质量难以保证。
(三)二者相互影响加大金融风险
会计风险与信贷资产风险二者产生后又互相影响、相互作用,共同增加了金融风险。所以在银行业务经营中,要充分认识两种风险的互动作用,在管理和控制金融风险时,必须二者并重、不能顾此失彼。
三、金融会计风险产生的原因
(一)外部政策环境
首先,一九九三年的财会制度改革在我国确立了权责发生制的会计原则,权责发生制未将会计谨慎性原则贯穿于业务发展的始终,不采用会计谨慎原则来指导银行经营行为,小则事关金融业自身的厉害得失,大则事关整个金融业的安危和整个社会经济的稳定与否。经济规律是不以人们的意志为转移的,亚洲金融危机从自身的角度来说就是脱离会计谨慎性原则而导致的泡沫经济造成的,只重视权责发生制而忽略谨慎性原则对防范经营风险极为不利,甚至直接导致风险;其次,中央银行对金融机构监管缺少经验,监管力度不够,措施没有及时到位,因而很难在风险处于萌芽状态时进行有效的防范和控制;第三,金融改革开放后,对金融会计在金融机构中的作用从上到下认识不够,有关法规不够健全,管理制度滞后,直接制约着会计职能的发挥,会计仅限于记账、算账、报账。而忽略了事前预测、事中参与决策、事后分析评价的管理功能。
(二)内部管理水平
长期以来,由于受传统经济体制和会计观念的束缚,会计理论陈旧、人员素质低,核算手段落后,严重地影响了银行会计职能的有效发挥。现有的银行会计基本上都是按照《金融企业会计准则》的要求对银行的经营活动进行反映和核算,提供的会计信息较笼统,同时信息可加工性差,不能满足风险管理对信息复杂多变的要求,会计信息质量不高。这表面上是由于目前的会计报表体系造成的,但更深层次的原因是由目前银行会计的服务目的决定的,目前银行会计的服务主要是外向的,侧重于对外界提供各种信息,对内会计特别是管理会计重视不够,信息质量不能保证。除此之外内控制度不健全或者说缺乏行之有效的稽查机制也是金融会计风险时有发生的重要因素之一。同时会计人员工作繁重、知识更新慢,风险意识弱自我保护能力低再加上犯罪分子作案手段的不断翻新、全融案件时有发生。在会计监管上,平时我们过于注重存款计划、贷款计划而忽略了成本计划,造成成本观念弱化以及在会计活动中法制观念淡薄、竞争意识薄弱和竞争能力差等状况,直接导致了银行会计活动中风险的产生。
四、从宏观、微观两个方面来规避会计风险
从宏观的角度来看,在充分了解会计风险成因的基础上,要采取正确的政策措施。其指导方针是:遵循实事求是、客观公正的原则,依据两制、两则及相关的法律法规,从自身人手,在强化风险意识、加强职业道德观念、提高自身业务素质的前提下,进一步提高会计核算水平和管理水平,建立科学的风险预警机制和风险防范约束机制,适量适度开展会计创新,督促金融机构强化内部控制,提高会计自身调节适应能力,防范化解金融会计风险、进而化解金融风险以促进国民经济和社会的稳定发展。简言之,就是依法监督、强化意识、提高素质、引导发展。
从微观的角度来看,要防范金融会计风险必须注意以下几个方面:
(一)强化内控制度,实行集中核算
有效的内部控制实际上是金融机构从决策实施到管理、监督的一个完善的运行机制。其中独立的会计及核算体制是其基本要求之一。金融会计人员业务上只接受会计主管的领导,会计人员进行账务处理的唯一依据是有效的会计凭征。推行统一的核算软件,实行账务集中核算,实行业务处理和会计处理的分离会计资产负债表、财务报表由系统自动生成汇总上报,其他有关会计信息报表应当由会计人员独立编制,任何人不得任意调整。这样才有利于防止和杜绝银行“三假”的产生,提高会计信息的真实性。才能有效控制人为调表而造成的会计信息失真现象。
(二)重视会计分析,建立预警机制
报表反映的是过去的经营状况,但了解过去不是报表使用者的最终目的,报表的真正使用价值是通过对报表的分析来发现问题、解决问题、预测前景,帮助领导层了解过去、规划未来。会计分析从内容上讲包括资产负债表分析、财务分析两部分,从形式上讲包括常规分析和专项分析两大类,只有加强会计分析,才能在充分了解存在问题的基础上,面对未来的变化作出有针对性的反映。才能帮助银行建立会计风险预警机制,优化控制、提高规划决策能力,发挥会计职能作用。
(三)加强现金管理,提高支付水平
会计部门对企业使用现金要严格审查,明确授权制度,除工资性支出外、大额现金支付会计部门都要建立台账,逐笔登记,对注明“现金”字样的银行汇票,也要登记备案,对具有储蓄、贷款、汇兑功能的信用卡,也必须服从现金管理规定,对单位卡一律不得支付现金,严禁将公款转入个人信用卡,个人提现只限于备用金,透支部分不得提现。
(四)拓展中间业务,分散经营风险
按国际惯例风险控制的主要方法是多角经营和多角筹资,而对于银行业来说,拓展中间业务,将经营风险分散化是化解金融风险的重要手段之一,而作为会计人员来讲,将会计服务多元化也是分散金触会计风险的重要手段,会计人员可通过自身努力考取注册会计师,通过本行申请办理的注册会计师事务所开展财务咨询活动,这详既可开辟一项新的中间业务——财务咨询来创造收入,同时对提高本行财会人员的监督核算水平也大有帮助。超级秘书网
(五)广泛运用微机,推行责任会计
我国平均每年因雷电灾害直接造成人员伤亡近千人,经济损失百亿元以上。我省是雷电灾害发生较为频繁的省份之一,雷电灾害的频繁发生严重威胁着人民生命财产安全和社会公共安全,越来越引起社会各界的广泛关注。因此,该研究对于建立龙泉驿区雷电灾害风险区划,提升雷电灾害主动防护能力,降低因雷电灾害带来的损失和保障人民生命财产安全具有极其重要的意义。
1 数据来源和研究方法
1.1 数据来源
龙泉驿区雷电资料来源于成都市防雷中心提供的2013-2015年龙泉驿区各乡镇闪电定位仪的观测数据;区域人口密度、区域单位面积生产总值来自于龙泉驿区统计年鉴(2013-2015)。
1.2 龙泉驿区雷电灾害风险评估的研究方法和技术路线
1.2.1 研究方法
我中心在有关部门的帮助下收集雷电灾害风险源数据,研究雷电灾害风险源,参考标准《雷电防护第2部分:风险管理》(GB/T 21714.2-2008,IEC 62305-2:2010),结合雷电灾害风险源和数据源统计分析。利用四川省2013-2015年闪电监测数据和雷电灾害统计数据,选取雷击密度、雷电强度、经济损失模数和生命易损模数作为雷电灾害易损性风险评估指标,计算出各地区的雷灾易损性分析指标值,然后确定其分级标准,获得各等级值,确定雷电灾害易发区域,对雷电灾害风险进行区划;并针对重点防雷场所,建立雷电灾害隐患手册;同时结合区划结果对环境背景进行分析,得出不同风险区的主要影响因素,并提出相应的防护对策。
1.2.2 技术路线(如图1)
2 数学模型的建立
通过以上成都市闪电定位仪和人文经济指标数据的统计与分析,建立雷电灾害风险因子,参数定义如下:
(1)雷击密度M。M=N1/S,雷击密度是指单位面积内所发生的雷电数量,单位为次/km2,它是反映雷电次数的一个指标。雷击密度越大,说明区域内雷电灾害易损性越大。N1为区域闪电次数,S为区域面积。
(2)雷电强度K。雷电强度K为区域雷电流大小的平均值,表示该区域雷电释放能量的大小,雷电强度越大,造成的损失可能越大。
(3)经济损失模数D。D=DS/S,经济损失模数D表示区域发生雷电灾害时单位面积上的经济损失,单位为亿元/km2。该指标反映区域单位面积上的经济损失。比较客观反映了区域的经济易损情况,也间接反映了区域防护雷电灾害,抵抗雷电灾害能力和可迅速恢复能力。
(4)生命易损模数L。L=LS/S,生命模数L表示区域发生雷电灾害时单位面积内受危害人口数量,单位为人/km2,该指标客观反映区域生命对灾害的敏感性,也间接反映区域防御和抵抗雷电灾害的能力。
3 雷电灾害风险易损性综合评估
龙泉驿区各乡镇街道雷电灾害易损性分析指标,如表1所示。
雷电灾害易损性主要体现了该区域未来因雷电造成的可能损失量的高低,本课题对区域综合易损度采用极高1.0、高0.8、中0.5、低0.2、极低0.0五个等级来描述。分级方法采用气象统计分析中的分级统计方法。其核心思想是:首先将12个乡镇街道的某个指标值从小到大按顺序排列,并按第一组到第四组2个记录,第五组4个记录的方法分为5组数据。第n(n=1,2,3,4)组中的最大值和第n+1(n=1,2,3,4)组的最小值的平均值作为第n(n=1,2,3,4)级的最大值和第n+1(n=1,2,3,4)级的最小值。龙泉驿区5个雷电灾害易损性指标分级标准如表2所示。
将表1雷电灾害易损性风险评估指标按照表2的登记标准进行划分,即各易损指标的损失估计值(绝对值)统计换算为该类型指标的等级值(相对值)来划分雷电灾害易损等级。然后通过累加各个区域雷电灾害易损指标等级值,取平均值得到各个区域雷电灾害易损性综合评估结果(表3)。从表3中的综合易损度以及各指标值的大小,可以分析龙泉驿区各乡镇街道雷电灾害易损性风险情况,为龙泉驿区各区域减少雷电灾害,防御雷电灾害规划提供较客观的科学依据。综合评估结果如表3所示。
4 龙泉驿区雷电灾害易损性风险区划
根据表3中的雷电灾害综合易损度的评估结果,采用5级分区法将龙泉驿区各乡镇街道划分为极低易损区、低易损区、中易损区、高易损区、极高易损区5各不同的区域。计算的各区域雷电灾害综合易损度等级值分别为:极低易损区(0.000~0.375)、低易损区(0.0375~0.487)、中易损区(0.488~0.549)、高易损区(0.550~0.700)、极高易损区(0.700~1.000)。区划结果为表4。
运用arcgis对龙泉驿区雷电灾害风险区划进行色块划分,风险区划图如图2所示。
5 结论与讨论
由上述分析可以得出龙泉驿区雷电灾害综合易损度的评估结果:洛带镇、洪安镇属于极低易损区;同安街道、黄土镇属于低易损区;柏合镇、十陵街道属于中易损区;万兴乡、西河镇属于高易损区;大面街道、龙泉街道、山泉镇、茶店镇属于极高易损区。
目前,雷电灾害的风险评估还没有一个成熟的普遍实用的理论模型。本论文收集龙泉驿区3年来闪电监测数据的基础上,充分借鉴成都市防雷中心雷电灾害方面的研究成果,结合数学统计学和地理信息系统的相关知识,尝试构建龙泉驿区雷电灾害风险评估数学模型,对不同乡镇的风险程度进行了评价,同时进行了风险区划,基本上达到了预期的目标,但是由于资料的精确程度有限性,可支持的理论基础稀少性,在研究过程中还存在着一部分问题。
首先雷电灾害风险因子还有待完善,雷电灾害统计数据是较为重要的因子,但由于许多乡镇单位和个人发生雷击灾害事故后不能及时向当地气象主管部门报备,或存在隐报、瞒报的现象,因此导致这个因子不准确不能使用。
其次是灾害风险区划的精确性问题。在实际应用中这类区划所涉及的行政区域越小越好,如果行政区划精确到村,那么区划结果应用价值就会更高,但本研究行政区是乡、镇。这个问题在比例尺足够大,地图信息和闪电资料足够充分的情况下是可以解决的。
总体上来说,本论文利用MapInfo软件初步对龙泉驿区雷电灾害风险性进行评价和区划,但还存在一些问题,我们会在进一步继续完善。
0.引言
有关文件规定,"城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆(俗称架空绝缘导线),今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线"。国家标准和行业标准的出台,推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。受制于造价和景观等条件的限制,在主城区供电主要采用电缆线路,城市中的线路仍然以架空绝缘线路为主。但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。根据笔者多年工作经验,实际统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,必须从技术上改进绝缘线的防雷。
1. 事故实例及简要分析
1.1实例
2014年5月26日14点18分(雷雨),笔者工作区域的某一条10KV线部分用户报修无电,随即,抢修人员查看在支线07#杆支08#杆之间绝缘线雷击断线,在现场设置警告标志的同时,联系调度汇报故障情况,并执行调度口令,隔离故障。由于绝缘线断线后,部分落于地面,有时会有弧光现象,但是线路接地保护不一定动作,增加人员触电的风险。根据配电线路运行维护的多年经验,我们发现在雷雨天发生导线雷击事件时,相比裸导线、绝缘导线更易断线。
1.2简要分析
架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后,常常发生点断式的导线断裂,导线落在地上或其他构件上,由于有良好的绝缘性能,不容易产生短路或接地,但有的有放电现象发生,这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看,断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内,或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因,一是绝缘线的结构所致,绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压,且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊,造成雷击断线较多。架空裸线雷击时,引起闪络事故,是在工频续流的电磁力作用下,电弧会沿着导线(导体)滑移,电弧滑动中释放能量,而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移,电荷集中在击穿点放电,在断路器动作之前烧断导线,所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。 三是绝缘线 一般没有钢芯,城网中的导线线径较大,一般只选150 mm2和240 mm2两个规格,导线应力较大,在雷击导线时,更容易发生断线。
2.防治对策及效果分析
为防止架空绝缘线的雷害事故,笔者重点采取有了以下措施线路过电压保护器、安装感应雷屏蔽线、防雷支柱绝缘子等。
2.1 采用在线路上安装线路过电压保护器
当雷电过电压或其它故障原因引发对地闪络形成金属性电弧放电短路时,线路保护器殊设计的不锈钢引流环可以将KA级工频续流直接引向氧化锌非线性电阻限流元件,并借助于氧化锌电阻的非线性特性将正弦波形的工频续流转变成为尖顶波。同时,限流元件的残压削减放电电压,使电弧瞬间熄灭而达到迅速截断工频续流,达到有效防止架空导线因工频续流高温而熔断(雷击断线)或跳闸的目的。简单的说它的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合,在雷电过电压的作用下通流动作,释放雷电过电压能量,有效限制雷电过电压。
具体方法是在绝缘导线线路上每隔一段距离(一般200米左右)安装一组线路过电压保护器。
短期运行统计,在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上,加装线路过电压保护器能有效防止雷害事故。该方法适用于绝缘线路的整体技改及结合其他防雷措施运用。
2.2安装感应雷屏蔽线
屏蔽线的防雷功能主要体现在以下四个方面:(1)防止雷电直击导线;(2)雷击杆塔时对雷电流的分流作用,减小流入杆塔的雷电流,使杆塔顶电位降低;(3)对导线有耦合作用, 降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压;(4)对导线能起到屏蔽作用,降低导线上的感应过电压。
感应雷屏蔽线在架设中一般越靠近导线效果防雷越好,但考虑到最大风偏对导线的安全距离,要求感应雷屏蔽线在距离边相导线不小于30cm,并且每隔200米(4-5级杆塔)左右,在杆塔处添加一组集中接地体,接地电阻一般不大于10Ω。感应雷屏蔽线采用GJ-35导线。屏安装方式如图1所示。粗黑线部分为安装的屏蔽线。
该防雷措施实施过程中,不需停电运线路、具有造价低、施工方便等优点。
2.3安装防雷支柱绝缘子
FEG-12/5型防雷支柱绝缘子其主要由绝缘护罩、夹线铝合金金具、复合绝缘子、引弧棒、和下钢角等组成。FEG型防雷支柱绝缘子是新型组合式的二合一防雷支柱绝缘子,其绝缘子有很好的绝缘性能和防污水平,可适用于10KV架空绝缘线路中绝缘和支持导线用,而且还具有防止10KV架空绝缘导线雷击断线的保护功能。该产品还具有穿刺通电功能,安装施工极为方便可靠,不需剥开绝缘层可避免线芯进水和腐蚀,同时也极大减轻操作人员的劳动强度。于是,笔者在工作区域安装该装置。
结合笔者工作中雷击断线事故来看,安装线路过电压保护器、安装感应雷屏蔽线、防雷支柱绝缘等措施,减少雷击断线事故,有一定的防雷效果,提高了供电可靠性。但是,10kV线路的绝缘强度比较低,即使采取了以上措施,当雷电击中绝缘导线,仍然可能会发生工频续流烧断绝缘导线。该防雷措施,适用于新建线路及大修改造。
3.结束语
综合上述,对于防止架空配电线路导线雷击断线措施是多种多样的,各有优缺点,在工作中,应根据自身实际情况,采取多种措施,有效地防止雷击断线事故发生,保证配电网安全运行。
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经济在飞速发展,科技也在日新月异,电力系统也越来越向自动化、规模化、智能化发展。居民用电和工业用电对电量的需求日益增加,这就对电力系统运行的安全性和可靠性就提出了更高的要求。输电线路是电网的核心组成部分,能对电网的安全运行起着重要的推动作用,输电线路的稳定运行对电网的可靠性有着重要的保障作用。但是,架空的输电线路长期处于露天的环境中,又加上所处的地理环境复杂、气候多变,并且架空的输电线路结构也较为复杂,所以,受自然环境的影响,输电线路就容易出现故障,而且对故障点的排查也因为环境和故障不明显性而变得较为困难。输电线路是电能的主要输送装置,一旦发生故障,就会造成电能输送的中断,造成大面积的断电停电,给人们的生产、生活和工作都带来诸多不便,严重的还有可能造成无法弥补的经济损失。所以,对输电线路的常见故障进行实际的调查分析,了解该故障产生的根源就十分必要了,这样我们就能及时采取有效预防措施,从源头上去预防故障发生的可能性,为人们群众的生产、生活和工作提供电力支持。
1 输电线路存在的主要运行故障
本文通过调查和分析2011年南方电网河柳甲线、龙沙甲线、高肇直流、龙河甲线、青河Ⅰ线Ⅱ线、桂山甲线、柳贺乙线、天广直流、山河甲线、山河乙线等线路的故障原因,通过分析发现,引起输电线路故障的原因主要有雷击、山火、导线舞动和冰灾等原因。从图表上可以看得出来,雷击是主要输电网络正常运行的障碍。故障统计图如下:
2 雷击故障原因分析
随着气候变暖、自然灾害频发,加之雨天较多,发生雷击可能性就明显提高,雷击是南方电力输电线路故障发生的主要原因。
从线路气候环境这个角度来分析,雷电作用下的输电线路最容易出现一定的雷击跳闸事故。虽然在每一地区一般都有一定的雷电活动周期和规律,但是在高山、丘陵、江河湖泊纵横的地方,地形复杂、天气多变,最容易形成雷云、雷电、暴雨天气。
从线路地理环境这个角度来分析,在一些地区,土壤电阻率比其他地方都高,杆塔接地电阻也偏大,这就容易引起反击跳闸。山区线路导线最容易遭受雷电的绕击,山坡倾角往往会使导线的暴露弧面增大,这就增加了雷电绕击的概率。
从线路设计这个角度来分析,工程设计中的雷电日取值往往和实际情况不完全相符,雷击故障跳闸次数与雷暴日成正比,如果我们设计所取的雷暴日比实际天数低,会造成输电设备耐雷水平偏低,这样容易引起雷击故障。
从运行维护这个角度来方面,当绝缘子串中存在零值或低值,绝缘子未能及时检出结果时,绝缘子串的闪络电压降低就会导致耐雷水平低于设计值。一些地区为增加防污能力将瓷绝缘子换成合成绝缘子,但是,如果均压环之间的空气间距较原设计减小,也会导致耐雷水平降低。
从基建这个角度来方面,部分杆塔接地电阻,在施工中并没有达到实际的设计值,或者说,杆塔接地电阻通过施加降阻剂后,暂时达到了设计值,但是降阻剂在运行期间也可能流失,如果基建中施工工艺不当,就极有可能会加速接地体的腐蚀, 这样接地电阻就会升高,极其容易造成雷击。
3 雷害预防措施
随着南方输电线路建设进程的加大,传统的电网防雷技术已经越来越不能满足现在电网规模化集成化智能化的要求了,随着先进的科学技术手段、信息化、自动化和智能化在电网中大量应用,电网的安全可靠性要进一步的加强,不然就很难适应高效率的运转模式。但是现在整个输电网络在防护雷击方面还是比较脆弱薄弱的,没有抵抗力,而且到目前为止,防雷措施还没有建立一个比较完善的体系。随着电网的体系结构不断在更新,那么,针对这些体系结构的防雷技术手段也要进行相应的更新和完善,以去应对时刻进步的设备。在对输电线路雷电的防护上,不能搞单一的一种防雷措施,应采取各种各样的防雷技术,综合运用各种有效手段,优化资源组合,以期望能更好的来应对雷害。
3.1切实提高输电线路的防雷设计水平
切实提高输电线路防雷设计水平,是有效降低雷击跳闸率的根本。500kV 等级的线路主要从提高屏蔽保护性能安全方面考虑的,220 kV 等级的线路则应从耐雷水平和屏蔽防护这两方面去考虑。在输电线路使用防雷装置时,为了取得较好的防雷效果,应对安装点到底采用哪个等级的线路进行选择,最好能进行优化选取,对安装方案进行精细化设计。
3.2强化输电线路的基础工作
降低接地电阻是传统有效的输电线路防雷方法。线路运维单位不仅要按照检测周期进行常规的接地电阻测试,而且还要多次加强接地电阻测试准确性的实验,一旦发现接地电阻过大,就要对及时杆塔进行改造。同时要加强对雷击次数、线路雷电跳闸次数、雷电活动的统计工作,加强对雷电活动规律的认知和了解,做到科学合理的管理,才能有效提高防雷措施。
3.3防雷工作差异化
目前,各种防雷措施虽然都各有千秋,但从技术、经济和管理角度进行综合分析,我们就要合理利用并优化组合各种防雷措施,因此,对输电线路防雷治理工作,要体现出“差异化”的管理。对于66 kV等级线路 及以上重要超负荷供电线路、220 kV 等级线路及核心骨干网架、500 kV 等级线路及核心骨干网架和战略性输电通道等等来说,建议以降低雷击跳闸率、提高设备运行安全性可靠性为主要目标。为对比防雷措施的有效性,可在同塔双回线路中的 1 条线路全线安装同种防雷装置,逐年进行对比分析,科学评估该种防雷措施的有效性。对于一般输电线路建议尝试采取绝缘子并联间隙等 “疏导型”防雷保护措施,减少雷击设备损坏,降低线路运维工作量。
3.4对雷害进行风险评估
我们要对现有的防雷技术措施加以改善,使其充分的合理的满足现阶段的技术要求,彻底的改变过去的落后的、陈旧模式,全面开展雷害风险评估工作。当然,这项工作才刚刚起步,又需要我们进行大量的实证数据统计分析,并建立一套切实有效科学的、可行的、完整的评估体系和计算方法,我们可以采取 “先试点、找问题、巧突破、促完善”的方式,在雷电活动频繁地区,选择部分有代表性的线路,以雷电监测为基础,根据输电线路电压等级、该线路在电网中重要性和作用、线路走廊的雷电活动强度、地形地貌及线路结构的不同,有针对性地、科学合理地开展输电线路雷害风险评估工作。
参考文献:
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
随着我国城镇化建设步伐的加快,各类住宅建筑开始倾向于高层住宅发展。高层建筑建造后,提高了土地的利用率,但随着带来了建筑物遭受雷击损坏的风险。在住宅建筑中,有线电视、电话线、网线等都是容易导致雷电进入建筑物内的导火索,为了提高建筑安全,有必要在进行电气设计时,就考虑到建筑防雷功能,采取经济使用而又安全可靠的解决措施,提高建筑防雷电能力。
二.建筑物防雷等级分类。
建(构)筑物的等级分类,应符合以下要求:
1.第一类防雷建筑物
(1)凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、人工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。(2)具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。(3)具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大坡坏和人身伤亡者。
2.第二类防雷建筑物
(1)国家级重点文物保护的建筑物。
(2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。
(3)国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。
(4)国家特级和甲级大型体育馆。
(5)制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
(5)具有1区爆危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
(6)具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡。
(7)具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。
(8)预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。
(9)预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。
3.第三类防雷建筑物
(1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。
(2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。
(3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。
(4)在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱,水塔等孤立的高耸建筑物。在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱,水塔等孤立的高耸建筑物。
在确定建筑的防雷分级时,除按上述规定外,在雷电活动频繁地区或强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。对建筑高度超过19层的住宅建筑,适用于二级防雷等级,其他为三级防雷。
三.住宅建筑电气防雷措施。
1、安全用电技术措施。
(1)防雷及接地技术措施。
1)在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。
2)TN-S系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。
3)在TN-S系统中,保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10欧姆。
4)PE线上严禁装设开关或熔断器,严禁通过工作电流,且严禁断线。 5)施工现场内的起重机、升降机等机械设备,以及钢管脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构,当在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围外时,应按相关规定安装防雷装置。
6)做防雷接地机械上的电气设备,所连接的PE线必须同时做重复接地,同一台机械上的电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体,但接地电阻应符合要求。
(2)漏电保护器的设置
1)施工现场的总配电箱和开关箱应至少设置两级漏电保护器,而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合,使之具有分级保护的功能。
2)开关箱中必须设置漏电保护器,施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。
3)漏电保护器的选择应符合国标GB6829—86《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》的要求,开关箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。使用于潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。其额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。
2. 室内线路及室外配线要求。
2.1室内线路:直敷布线—建筑物顶棚内严禁采用。金属管布线—建筑物顶棚内宜采用。硬质塑料管布线—适用于室内场所和有酸碱腐蚀性介质的场所。电气间布线—井壁应是耐火极限不低于1小时的非燃烧体,电气间在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊,其耐火极限不应低于三级,楼层间应做防火密封隔离。电气间内高压、低压和应急电源的电气线路,相互之间应保持0.3米及以上的距离或采用隔离措施。向电梯供电的电源线路,不应敷设在电梯井道内。
2.2室外配线:
(1)架空线路:由高低压线路至建筑物第一个支持点之间的一段架空线称为架空线。高压接户线受电端的对地距离不应小于4米;低压接户线受电端对地距离不应小于2.5米。向一级负荷供电的双电源线路,不应同杆架设。
(2)电缆线路:在电缆沟和电缆隧道内敷设的电缆,应采用裸铠装电缆、裸铅包电缆或塑料护套电缆。在电缆直埋敷设时,当沿同一路径敷设的室外电缆根数为8根及以下时,直埋深度不应小于0.7m。向一级负荷供电同一路径的双电源电缆不应敷设在同一沟内。电缆在电缆沟或隧道内敷设时,同一路径的电缆根数多于8根、少于或等于18根时适合采用电缆沟敷设,多于18根时可采用电缆隧道敷设。电缆隧道高度不应低于1.9米。电缆隧道长度大于7米时,两端应设出口,两个出口间的距离超过75米时,还应增加出口。电缆在排管内敷设时,一般可采用石棉水泥管或混凝土管。
3. 接地装置。
接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地电阻和接地方式有关。为便于与各种入户金属管道相连,降低跨步电压,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置,只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,可利用基础内钢筋作接地装置,否则应加设人工接地装置。高层建筑通常利用桩基础、箱形基础作接地装置,这些基础连成的接地网有较大的电容,其冲击阻抗很小。施工中通常将桩基的抛头钢筋与承台板主筋焊接,并与承台上作为引下线的柱钢筋焊通,再与整个底板内钢筋或地梁中的钢筋互相连通,将桩基主筋与地梁主筋焊接成一个闭合的水平接地网,以形成均压。由于防雷装置直接装在建、构筑物上,建筑物防雷接地与电气设备接地等无法隔离。通常建筑物的防雷接地与电气设备的接地、微电子设备接地均应连接成统一的接地系统,其共用接地电阻按其中最小值选定。一般要求,接地电阻值。
四. 重视雷击电磁脉冲(LEMP)对智能系统的危害。
目前,住宅建筑中多使用了智能系统,系统提供的智能建筑系统专业公司较多,一般承担系统设计(包括施工和设计)、供应设备,并从事安装、调试等技术工作。在进行设计时,设计者侧重于系统网络、通信方式、设备选型等工作,但往往忽视了系统防雷措施的设计。有的设计者认为建筑物已设有防直击雷的避雷带,至于安装于室外的监控设备、器件以及中控室,已处于保护范围之内,不必再考虑智能系统本身的防雷措施,其实这种理解不全面,在概念上也是含糊的。
如果雷击发生在建筑物顶部,一般为直击雷,通过建筑物的接闪器(避雷针或避雷带),经由引下线,将雷击过电压、大电流绝大部分洩放到大地,而泄入建筑物内部的相对较小,只要智能电子设备不靠近引下线,则危害偏小。但如果雷击发生在建筑物附近围墙或进户线缆、管道的地面,由雷电感应和雷电波侵入的雷击电磁脉冲(LEMP)的过电压,则可能通过信号或供电线路导入建筑物内部的智能电子设备而将其击坏。
作为建筑工程设计的电气专业,通常根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)的规定,进行了防直接雷击、高层建筑防侧击雷及防雷电波侵入等措施的设计,主要着重于保护变配电系统的正常运行和人身安全。而对于建筑智能系统,一般由建设方交给智能系统的专业厂商(或公司)进行二次设计或直接进行设计。很清楚,智能系统的防雷设计,主要指采取防雷电波侵入和雷电感应产生的雷击电磁脉冲的技术措施,应由智能系统专业设计人员在进行设计时加以重点、周到的考虑。
五.结束语。
在建筑防雷设计和施工中,要将外部防雷接地装置和内部防雷接地装置有效结合起来,综合考虑分流、接闪、屏蔽、接地、布线和均压等要素,做好设计方案,提高建筑防雷的可靠性。
参考文献:
[1]李大生住宅建筑电气防雷措施分析 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年18期
引言
随着时代的不断进步,现如今电子信息已经渗入到我们生活的每一个角落,我们正常的生活活动已经离不开电子信息。一套完整的电子信息系统是需要大量电子设施构成的,而这些微型电子自身就存在着一定的低绝缘性,同时他们对电压电流的忍受能力有限,在一定程度上凸显了该电子信息系统的不足之处。现如今电子信息设备已经逐渐趋于高集成化,其最大的劣势就是对lemp的抵制力低下,尤其是雷电对电子信息造成的影响是极为严重。
1 被雷击中对信息系统造成的影响
电子信息在相关设备受到损害时最大的一个导火索就是雷电对它的直接击打。实践表明该系统受到雷电感应伤害的几率要远远高于直接被雷电击中,这是因为雷电效应除了雷击之外还包括一定距离的电磁干扰效应,雷击产生的效应领域高达几百米。雷电效应产生了两种感应,一种是静电效应,另外一种则是电磁效应,这两种效应对附近居民的室外信号输送通道、地下电线收到强度电压的感应而损坏。
由于电子信息系统的主要组成设备是采集信号数据,对这些数据进行加工最后再传导、储存。其中牵涉到的系统环节数量较多,信号的接口也多,在一定范围内为雷电破坏奠定了基础,提供了有利条件,电压波极其简单就可以通过这些渠道进入到电子系统,引发后患。
2 预防雷电直接击打的对策
首先需要明确之所以要采取措施防止电子信息系统被雷电直接击中,最主要的一个原因就是当雷电击中电子设备房屋时就会产生一股很强大雷电流,如果这个房屋建设当初没有做好任何预防雷电直击的措施,就会因为电压强大而出现不规格覆盖最终引发一部分的高电压反弹回击,其结果就会是电子机器设备的毁坏,相关工作人员受到伤害。除此之外因为被强大的雷电流直接击中,电子机房的电压会上升到上万伏,经由电力系统以及各个电子信号的接触点反射到以外的范围,在一定层面上会是的某些电网以及通讯设备上的信息设施受到损坏。
任何含有电子信息设备的房屋都需要装置一定的防雷电设施,依照国家的相关规定,房屋建设需要备有避雷针、引下线或者与地面相连接的电阻,如果一个房屋没有这些就必须进行重新整治。如此一来可以降低该建筑被雷电击中的几率,减少由于受到雷电流的电磁波、电压干扰对电子信息设备系统的不良效应。
在电子信息设备进行机房位置选择时最佳的地方应该是低层房屋的中间位置,最大限度的不靠近该房屋建筑墙外变得各种结构杆子和柱子,依照这些电子信息设施的重要地位将这些设施摆放在适宜的范围内。在选择范围时不应该选在建筑的楼顶,主要是由于顶楼是这个建筑物与上空接触最近的地方,接收到直接雷击或者周围房屋反射出的雷电后产生效应是最快的,被电磁场直接影响的可能性最大。不仅如此,电子设备收到高强度的电磁场影响,使得这些电子信息设备损坏的几率急剧上升。但是如果现在底层的中间位置就可以受到一定程度的庇护,收到的磁场相对于顶层的会相对比较薄弱,还可以利于电子信息设备的保护。
3 预防受到雷电感应的相关对策
3.1 采用适合的电缆。 为了可以最大限度的降低收到电磁效应以及静电效应的影响,电子信息机房的总电源电力设备需要选择一些含有金属保护层的线缆或者是有塑料包装的线缆通过金属类型的管道进线,直接压在地面地下。在进线的初始端将这些线缆的金属皮连接到预防雷电的效应接地设备上。依照这种方式其他的通讯线缆也一样进线,即使有一些不能全部把线埋入地下,也要保证直接埋在地下的线长度大于等于二米。
3.2 金属管道需要与防雷设施相通。 将金属通道先架空,然后在建筑物的进出口处与各个防雷设备相连接。与房屋建筑每隔100米的范围内,这些管道需要每二十五米就连接地面一次。
3.3 各个线缆要接入到同一个地网中。 一个单独的房屋建筑包含的电源线、电话通讯线、电视传输线等等各种通讯线缆都需要连接在一个适合的避雷装置上面,并且需要注意的是这些接地的一端应该统一的连接到一个共用的地网中去。
3.4 选择适合的浪涌保护设备并正确安装。 在进行电子信号线路的浪涌保护设备选择时,需要依照该线路的实际工作频率、工作电压参数、接口方式等等各方面条件,择优选择损耗小、配置优良的浪涌保护器。
在安装浪涌保护装置时需要特别注意一个地方,就是需要被保护的电源线缆各个前端,每个装置相互连接的线缆应该是平整的,长度不可以超过0.5米。
4 电子信息机房的电力连接
每个电子机房的信息系统都需要设定相同的电位,之后在进行网络连接。电子设备的外壳需要有金属保护,各个机柜以及机架都需要接地这样才可以起到保护的作用。预防雷击进行的接地与进行交流的工作场所以及直流的工作地和安全保护地最好选择同一个接地系统,这样做的目的是为了可以达到一个平均电压,相同的电位之间可以减小每个接地装置以及不同系统间的电位差距,最终实现保护电子信息系统的最初目的。
5 结束语
随着时代信息技术的发展,一套完美的电子信息机房需要一系列完整的防雷设计,这需要从我们现如今的防雷技术开始着手,只有做好内部以及外部的防雷击工作才可以真正意义上的保护好电子信息系统的正常安全,做到最初预期的优秀防雷保护目的。
参考文献
[1] 乔国林,陆勤.电子信息系统的雷击风险与雷电防护[j].工业安全与环保,2008,(11):41-43.
引言
随着时代的不断进步,现如今电子信息已经渗入到我们生活的每一个角落,我们正常的生活活动已经离不开电子信息。一套完整的电子信息系统是需要大量电子设施构成的,而这些微型电子自身就存在着一定的低绝缘性,同时他们对电压电流的忍受能力有限,在一定程度上凸显了该电子信息系统的不足之处。现如今电子信息设备已经逐渐趋于高集成化,其最大的劣势就是对LEMP的抵制力低下,尤其是雷电对电子信息造成的影响是极为严重。
1 被雷击中对信息系统造成的影响
电子信息在相关设备受到损害时最大的一个导火索就是雷电对它的直接击打。实践表明该系统受到雷电感应伤害的几率要远远高于直接被雷电击中,这是因为雷电效应除了雷击之外还包括一定距离的电磁干扰效应,雷击产生的效应领域高达几百米。雷电效应产生了两种感应,一种是静电效应,另外一种则是电磁效应,这两种效应对附近居民的室外信号输送通道、地下电线收到强度电压的感应而损坏。
由于电子信息系统的主要组成设备是采集信号数据,对这些数据进行加工最后再传导、储存。其中牵涉到的系统环节数量较多,信号的接口也多,在一定范围内为雷电破坏奠定了基础,提供了有利条件,电压波极其简单就可以通过这些渠道进入到电子系统,引发后患。
2 预防雷电直接击打的对策
首先需要明确之所以要采取措施防止电子信息系统被雷电直接击中,最主要的一个原因就是当雷电击中电子设备房屋时就会产生一股很强大雷电流,如果这个房屋建设当初没有做好任何预防雷电直击的措施,就会因为电压强大而出现不规格覆盖最终引发一部分的高电压反弹回击,其结果就会是电子机器设备的毁坏,相关工作人员受到伤害。除此之外因为被强大的雷电流直接击中,电子机房的电压会上升到上万伏,经由电力系统以及各个电子信号的接触点反射到以外的范围,在一定层面上会是的某些电网以及通讯设备上的信息设施受到损坏。
任何含有电子信息设备的房屋都需要装置一定的防雷电设施,依照国家的相关规定,房屋建设需要备有避雷针、引下线或者与地面相连接的电阻,如果一个房屋没有这些就必须进行重新整治。如此一来可以降低该建筑被雷电击中的几率,减少由于受到雷电流的电磁波、电压干扰对电子信息设备系统的不良效应。
在电子信息设备进行机房位置选择时最佳的地方应该是低层房屋的中间位置,最大限度的不靠近该房屋建筑墙外变得各种结构杆子和柱子,依照这些电子信息设施的重要地位将这些设施摆放在适宜的范围内。在选择范围时不应该选在建筑的楼顶,主要是由于顶楼是这个建筑物与上空接触最近的地方,接收到直接雷击或者周围房屋反射出的雷电后产生效应是最快的,被电磁场直接影响的可能性最大。不仅如此,电子设备收到高强度的电磁场影响,使得这些电子信息设备损坏的几率急剧上升。但是如果现在底层的中间位置就可以受到一定程度的庇护,收到的磁场相对于顶层的会相对比较薄弱,还可以利于电子信息设备的保护。
3 预防受到雷电感应的相关对策
3.1 采用适合的电缆。 为了可以最大限度的降低收到电磁效应以及静电效应的影响,电子信息机房的总电源电力设备需要选择一些含有金属保护层的线缆或者是有塑料包装的线缆通过金属类型的管道进线,直接压在地面地下。在进线的初始端将这些线缆的金属皮连接到预防雷电的效应接地设备上。依照这种方式其他的通讯线缆也一样进线,即使有一些不能全部把线埋入地下,也要保证直接埋在地下的线长度大于等于二米。
3.2 金属管道需要与防雷设施相通。 将金属通道先架空,然后在建筑物的进出口处与各个防雷设备相连接。与房屋建筑每隔100米的范围内,这些管道需要每二十五米就连接地面一次。
3.3 各个线缆要接入到同一个地网中。 一个单独的房屋建筑包含的电源线、电话通讯线、电视传输线等等各种通讯线缆都需要连接在一个适合的避雷装置上面,并且需要注意的是这些接地的一端应该统一的连接到一个共用的地网中去。
3.4 选择适合的浪涌保护设备并正确安装。 在进行电子信号线路的浪涌保护设备选择时,需要依照该线路的实际工作频率、工作电压参数、接口方式等等各方面条件,择优选择损耗小、配置优良的浪涌保护器。
在安装浪涌保护装置时需要特别注意一个地方,就是需要被保护的电源线缆各个前端,每个装置相互连接的线缆应该是平整的,长度不可以超过0.5米。
4 电子信息机房的电力连接
每个电子机房的信息系统都需要设定相同的电位,之后在进行网络连接。电子设备的外壳需要有金属保护,各个机柜以及机架都需要接地这样才可以起到保护的作用。预防雷击进行的接地与进行交流的工作场所以及直流的工作地和安全保护地最好选择同一个接地系统,这样做的目的是为了可以达到一个平均电压,相同的电位之间可以减小每个接地装置以及不同系统间的电位差距,最终实现保护电子信息系统的最初目的。
5 结束语
随着时代信息技术的发展,一套完美的电子信息机房需要一系列完整的防雷设计,这需要从我们现如今的防雷技术开始着手,只有做好内部以及外部的防雷击工作才可以真正意义上的保护好电子信息系统的正常安全,做到最初预期的优秀防雷保护目的。
参考文献
[1] 乔国林,陆勤.电子信息系统的雷击风险与雷电防护[J].工业安全与环保,2008,(11):41-43.
Abstract: lightning meteorological disasters has always been the most serious kind, the annual Leizai will bring a lot to the country's property loss and casualties. Lightning disaster-prone residents around the mine first, because the lack of resilience, coupled with the security risks caused by lightning disaster, the corresponding level of technology has not kept pace, which is directly to the actual work to bring mine obstacles. This article will lightning theoretical basis to analyze the form and damaging effects and mitigation techniques for mine commenced further explored.
Keywords: mine disaster reduction management theory and technology
中图分类号:TU856文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、雷电的基础理论
雷电是众多大气现象中的一种,具有极强的破坏性。雷电的过程伴随着大量的放电现象,能够促使无机物合称为各种氨基酸,也正是因为如此,很多科学家认为雷电促进了生命的起源。在地球上空有一层电离层,其中分布着很多正电荷,正是这层电离层隔绝了很多来自宇宙中有伤害的射线,让地球上的生命受到保护。这些电荷以平均1800A的电流强度向大地放电,而雷电的产生及时对于流失的电荷进行补充,使得电离层的电荷基本趋于平衡,从而维持了其保护地球的作用。
二、雷电的形式及破坏作用
雷害事故大部分都是由于输电线遭遇雷击所致,事故的形成大致经历如下四个阶段:首先输电线路受到雷电的作用,紧接着由于电压作用导致线路发生闪路,然后输电线会从冲击闪路转变为稳定的工频电压,随之会发生线路跳闸,供电也就被终断了。
近年来由于各地雷击事故而导致的输电线故障履见发生,这对线路的正常输电造成很大障碍,也为人们的生活和工作带来不便。雷击是一种难以避免的自然现象,是难以消除的,因此有效的防雷技术及措施是可以避免或减少损失的。
三、现代防雷减灾技术概论
雷电灾害一直以来都是气象灾害中最为严重的一种,每年的雷灾都会给各地带来大量的财物损失及人员伤亡。雷击灾害事件频发,究其原因,首先是各地区的人民在防雷意识上还较为落后,尤其是对于雷害事故的防患及防护措施,很多居民完全不了解,在很多地方的教育体系内这方面的知识普及也不受重视。这不仅造成各地居民的防雷意识极其薄弱,其次,当雷击灾害发生时,由于缺乏必要的防雷知识,事故现场完全不知道该如何应对,这也是雷害频发的一大成因。其次,随着社会的进步,科学技术水平的不断提升,各种通讯设备及电脑、空调等家用电器在各个家庭中越来越普及,然而,存在的一个很大的问题是很多地区在架设相应的线路及设备时极不科学,线路分布随意,挂拉现象处处可见,这是雷害事故发生的一个很大隐患,也是其直接的促成原因。
想要对于雷电灾害有有效的防范,制定好的雷电灾害防御规划是很有必要的。规划在制定前各个地区要对当地的自然环境及气候特征有了解,雷灾发生的频率、时段、特点和每个地方的自然状况是有直接联系的,只有以区域气候环境为参照,才能够制定出有针对性的防御规划。同时,每个地区可以统计一定时段内的地闪数据,计算出相应的地闪密度,这可以作为雷电分布的参考指标。此外,对于雷电高发地区的防范措施要做好进一步规划,各地可以根据当地的统计数据归纳出每个地方的雷电灾害风险度,这样,也能针对每个地方的不同特征采取有针对性的防御措施。
四、防雷减灾防护技术探讨
1.直击雷防护
当带电的云层与地球上特定的一点发生迅速而猛烈的放点现象时,这时产生的就是直击雷。对于直击雷可以架设避雷线,架设避雷线的主要目的在于防止雷电直击导线,同时还能起到如下作用:首先可以一定程度分流,减少流经输电线的雷击电流,降低输电线上的电位;然后由于产生的耦合作用从而降低线路绝缘子的电压;第三输电线对于导线能够产生一定的屏蔽作用,用来降低导线上的感应电压。直击雷中另一种常见的类型是球星雷,在强雷暴时空中普遍闪电最频繁的时候会出现一种橙色或红色的类似火焰的发光球体,这种通常称为球星雷。笼式避雷网对于球型雷的防护是有很好的抵御作用的。
2.感应雷防护
感应雷的产生主要是由于静电感应和雷电电磁脉冲所致,架设避雷网将能有效的抵御直击雷,从而起到相应的防护作用。建筑物内本身就存在大量的金属材质,这给避雷网的架设提供了很多便利,避雷网不仅能够有效防雷,还能够对于建筑内的电子设备进行有效的屏蔽。
3.等电位连接
等电位连接的防雷方式是将雷电的“路”断掉,通过将分开的导电装置与相应的电子信息设备以等电位连接导体连接,从而能够减少相互间产生的电位差,进而达到避雷的目的。
4.现代建筑物防雷接地装置
接闪杆是现代建筑物防雷接地最常用的一种装置。通过接闪杆的安装,当有雷击发生时,雷电会迅速被吸引到接闪杆上,强大的雷电流沿着接闪杆而流入大地,从而避免了对于线路的雷击。在雷电经由接闪杆流入地下的过程中,雷电流周围会形成强大的磁场。而一般的自然屏蔽装置由于对于强大的电磁效应的屏蔽作用不能达到屏蔽效果,通常容易使保护区的弱电设备由此造成损坏。
五、加强防雷减灾管理
防雷减灾的管理首先需要制定防雷技术的实施细则,这是确保各项工作能够得以准确实施的保证。防雷是一项系统而又琐碎的工作,想要提高减灾避害能力,首先要对于雷电的发生做好充足的防范措施。对于各种房屋的搭建要强制加入雷电防护设备,这样才能很好的防患于未然。其次,居民在使用各种电路设备时要严格参照相关的技术细则,不能让各种线路随意挂拉,一旦发现这样的情况要马上拆除。此外,除了要加强居民的雷电防护意识外,一旦有雷电发生后要让相应的处理措施在居民中普及,这不仅能很好的避免雷击的损害,还能减少不必要的人员伤亡。最好是有相关的监督部门定期到居民家里进行检查,看看是否有违章的房屋搭建,是否有和不规范的线路挂拉,一旦有这样的情况要立刻让进行相应处理。
结 语:雷害事故的发生不仅对于居民的生活造成影响,很可能还会带来不必要的财务损失及人员伤亡。想要提升各地减灾避害能力,首先要明确政府对于雷灾的管理职责及重视程度,这样才能进一步提升居民的防雷意识。其次,要制定有效的防雷技术实施细则,编制雷电灾害防御规划,这才能从技术层面提高各相关区域的防雷水平。只有从多方面共同进行防雷减灾综合管理,才能真正提高减灾避害能力。
中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:
LNC气化站属于新型的清洁能源,近年来逐步取代了传统的煤球等炊灶燃料,很大程度上满足了人民生活的需要。因LNC气化站具有易爆、易燃等特点,一旦遭遇雷击发生爆炸,将给人民的人身与财产安全带来不可弥补的严重后果。为防止雷电造成的灾害,国家对LNC气化站选址条件进行了专门的严格规定。LNC气化站经营企业按照国家与行业标准,改进完善LNC气化站的防雷工程成为确保液化气天然站安全运行的必然选择。
潮汕平原地区,海拔较低,据统计,该地区初雷始于1月,终雷于12月,个月都有雷电活动,4月至10月为全年雷暴活跃的高峰期。年平均雷暴日92天,属强雷区。该地区LNC气化站多为公路边的孤立建筑物容易遭受雷击,加上LNC气化站属于易燃易爆场所,这对LNC气化站的防雷工程提出了较高要求。经调查研究发现,目前潮汕平原地区的LNC气化站的防雷工程存在以下三个方面的问题。
1LNC气化站防雷工程存在的问题
1.1接闪措施问题
接闪措施问题主要包括:储罐接闪器设置问题、充装车间接闪器设置问题以及站房的接闪设置问题。在储罐接闪器设置方面,目前潮汕平原地区LNC气化站的储罐接闪器大都只进行了简单的接地措施,而缺乏有效的防雷保护。针对LNC气化站这种第2类防雷建筑物,即使所有储罐的壁厚能够达到十几甚至二十几毫米,也应当按照国家规定的标准,设置防止直击雷的装置,避免LNC气化站储罐直接遭受雷击,降低风险。 在充装车间的接闪器设置方面,目前许多LNC气化站充装车间的接闪器装置完全不符合国家和行业标准,采用水泥屋面、金属支架、金属构架等简单搭建而成,无任何防雷装置,不能及时有效地将雷电产生的电流泄流入地,存在较大的安全隐患。在LNC气化站的站房接闪装置方面,因站房与储罐区、充装车间距离较远,一般情况下LNC气化站容易忽略站房的防雷设置。的屋顶是重大的雷电隐患,LNC气化站经营企业应当高度重视,加强对站房的防雷设置和保护。
1.2防雷电感应方面存在问题
按照国家关于LNC气化站这样的第2类防雷建筑物,平行敷设的构架、管道、电缆等长的金属物净距离小于100mm时,应相应地采用金属线进行跨接,而跨界点之间的距离应小于等于30.0m。根据长期的观察发现,潮汕平原地区的LNC气化站内主要的输气管道之间的距离都在150mm以上,没有跨接。一旦遭受雷击,雷电产生的电流在管道之间产生较强的电火花而容易造成危险。除此之外,应不少LNC气化站不能及时维修充装枪枪头与充装设备间的跨接线断裂情况,存在较大安全隐患。
1.3电源线路保护方面存在问题
电源线路的问题主要发生在施工环节,体现在引入低压线、电源系统浪涌保护2个方面。1)在低压线的引入方面,按照国家和行业标准来看,引入的低压线应当用埋地的金属错装电缆或者护套电缆穿过钢管直接埋入地下,电缆的埋地长度应控制在1.5m以内。同时,架空线与电缆的连接处应设置避雷装置,避雷装置、钢管、电缆金属外皮以及金具等应一同接入地下。事实上,不少LNC气化站不按规范施工,直接架空引入电源线缆,架空线和电缆的连接处也未按照要求安装避雷装置,一旦室外的架空线遭到雷击,将严重损毁整个LNC气化站。2)在LNC气化站内的电源系统问题上,一方面供电系统存在较大缺陷,另一方面浪涌保护器的选择和安装不完全符合国家和行业的标准要求。目前,华北平原地区少数LNC气化站的供电系统仍然采用传统的T N—C制式,有些甚至没有配备配电箱、配电柜、配电屏,采用木板作为载体,严重不符合防雷的要求和标准。在浪涌保护器的选择和安装上,不少LNC气化站没有经过具有专业防雷设计和施工资质的单位进行设计和论证,直接安装上去。经检测,保护器的质量参数及安装工艺不符合国家和行业标准,其中主要表现为浪涌保护器接地线过长过细和走线方式曲折。
2LNC气化站防雷措施
为了确保LNC气化站安全高效运行,LNC气化站经营企业必须高度重视LNC气化站的防雷问题,认真逐项排查LNC气化站内的安全隐患及时清除。同时,LNC气化站应聘请有防雷设计施工资质的单位进行设计论证,按照标准安装防雷装置,做好各连接处的连接和跨接,改善供电系统的防浪涌保护设置,提升LNC气化站的防雷保护措施,防止在雷电事故发生时引起爆炸对人民的人身和财产安全造成损害。结合潮汕平原地区的实际情况,借鉴一些防雷措施较好的LNC气化站的做法,提出以下几点建议。
1)LNC气化站在设计针对直击雷的防护时,要按照国家和行业的第2类防雷建筑物标准设计充装车间的防雷设计,按照第2类防雷建筑物标准设计站内办公楼,LNC气化站内的储罐区域设置多于2个的接地点(储罐与地面的距离不小于3.0m)。同时,安装的避雷针与被保护的物体之间的距离应大于3.0m,避雷针接地电阻小于4欧姆。
2)LNC气化站内的接地应遵循等电位连接的原则接地,电器设备、防静电、信息系统接地以及保护接地、防雷接地应分开设计接地装置,以避免因接地装置出现故障造成的整个LNC气化站接地系统失效,注意各接地装置接地电阻小于4欧姆。此外,LNC气化站内卸气场的防静电装置接地电阻也应
小于4欧姆。
3)LNC气化站在设置供电系统的防雷和浪涌保护器时,在供电设备和电子设备上安装的防浪涌保护器应按照国家和行业标准选择合格产品,建议配电箱使用T N —S 制式,并注意分开P E 线和N 线。
4)LNC气化站在设计装置防静电保护系统时,应严格按照国家和行业标准跨接各个金属管道的法兰盘连接处,防止胶管和法兰两端接地不良产生火花。与此同时,针对管道沟内和地上的管道,应该在始端、末端设置防静电和防感应雷联合接地装置,切记接地电阻小于10欧姆。
3小结
LNC气化站的防雷工程是一项复杂的综合性系统,LNC气化站经营企业必须严格按照国家和行业标准采取科学合理的措施,提升防雷的能力,确保LNC气化站的安全、正常运行。
LNC气化站由于自身职能的特殊性,其雷电防护措施也具有一定的典型性。雷电防护是一项具体系统的工程,为了避免在这样的易燃易爆场地发生雷击事故,造成经济损失和人员伤亡,雷电的防治一定要按照科学的步骤来完成,遵循“安全第一、预防为主、防治结合”的方针,将站内的防雷工作进行彻底和科学的整改,争取将雷电造成的灾害降低到最低限度。
参考文献
[1]郑文佳.液化气储配站防雷措施的初步探讨.科技资讯,2011(29):57-59.
[2] 苗连杰.浅析加油加气站防雷安全[C]第三届中国防雷论坛论文集.2004:121-122.
[3]郑中凯.浅谈LNC气化站防雷措施.大科技,2011(8):359-36
中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号:
0 引言
雷电灾害是一种目前人类还无法抗拒的严重自然灾害,雷电造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生。目前,随着计算机和网络通信技术的高速发展,计算机网络系统对雷击的防护要求越来越高,由于对雷击的防护措施不力或存在认识上的偏差,往往起不到应有的防护效果,机房遭受到雷击频繁发生。特别是在雷雨季节,计算机网络系统的一些电子电气设备受到雷击的干扰,有些遭雷击而烧毁,造成直接经济损失。这就使得对机房进行防雷十分必要。 1、计算机网络机房的直击雷防护
直击雷是雷电直接击在建筑物上,计算机网络设备放置在建筑物内的计算机机房内,建筑物[1]通常都有防直击雷的避雷设施,一般情况下,网络设备受到建筑物防雷设施防直击雷的保护,处于雷电的非暴露区,因而遭受直击雷的可能性相对较小,由于雷击时,雷电压高达几百万-几千万伏,雷电流高达几万到几十万安,强大的雷电流产生强大的热效应和机械效应,从而使建筑物遭受到破坏,同时可能会引起火灾。
1.1机房的选址
从防雷角度来说,主要考虑以下几个方面:
⑴ 避开易发水灾的地方;
⑵ 避开低温、潮湿、落雷区频发区;
⑶ 不要设在建筑物的高层或地下室、供水设备的下层或隔壁;
⑷ 要避开有鼠害的地方,防止老鼠咬坏绝缘层,引起短路 ;
1.2雷电击中机房时的有关计算
当机房的接闪装置遭到雷击时,雷电流以1/2-1/20的光速流过接闪器、引下线及接地装置,在其周围形成一个变化的电场和磁场。由法拉第电磁感应知识可知,这将在引下线周围的电气的接触不良处和开口处产生巨大的感应电动势[2]。
引下线上任一点B的电位为:Ub=LoH( di/dt)+iR+ir
其中Lo为单位长度引下线的电感;H为任一点B距接地体的高度;di/dt为电流陡度;I为电流幅值;R为接地电阻值;r为接闪器及引下线的电阻值。
当Lo=1.67μH・m-1;i=100KA;di/dt=100KA×(2.6μs)-1;H=10m;R=10Ω;r=0Ω时,可算出Ub=1641KV
当雷击在接闪器上时,在引下线附近有一孤立的导线P上将有感应过电压Uj,其值Uj=(UB・Cbp)/(Cbp+Cpo);经化简后可用下式求得
Uj:Uj=0.2・[1n(1000/a)/2]・di/dt-1
当a=5m;di/dt=100KA×(2.6μs) 时,Uj=36.9KV・m
若是在引下线附近的开口处,将有电磁感应过电压Ud,
Ud=M・di/dt=[0.2・c・1n[(a+b)/a]]di/dt,
当a=b=1m,c=10m;di/dt=100KA/2.6μs时,Ud=53.3KV
上述的Uj和Ud都在几十千伏以上,机房内的计算机设备不能承受。对于没有做好直击雷防备措施的机房来说,很强的雷电流(超过30KA),由于电压降分布不均匀,会造成局部高电位反击,损毁设备,甚至伤害工作人员。另外,很强的雷电流也会使机房的地电位升高到几万伏,并通过电力线及信号电缆的接地点反击到其他地方,殃及整个局域网络。
2、接地及防静电要求
按照现行《电子计算机机房设计规范》要求,计算机机房应采用下列四种接地方式:
(1)交流工作接地,接地电阻≤ 4 Ω。
(2)安全保护接地,接地电阻≤ 4 Ω。
(3)直流工作接地,接地电阻根据计算机系统具体要求确定。
(4)防雷接地,应按照现行国家标准《建筑防雷设计规范》执行。
当交流工作接地,安全保护接地,直流工作接地和防雷接地采用共用一组接地装置时[3],其接地电阻不应大于其中最小值。直流地的接法通常采用网格地,直流网格地应采用铜带,在活动地板下面按一定密度成交叉网格排列,其交叉点与活动地板支撑的位置要交错排列,网格地交点处需用锡焊焊接在一起。为了使直流网格地与大地绝缘,在铜带下应垫2~3mm 厚的绝缘橡皮或聚氯乙烯等绝缘物体。接地引下线应选用多芯铜电缆。静电防护也是机房安全要求的一个重要环节,当静电电压达到2KV 时,人就会有受电击的感觉,通常机房内绝缘体的静电电压不应大于1KV,因而机房必须采取较好的静电防护措施。
3、计算机网络机房的综合防雷方法
雷电的综合防护,不但要解决建筑物的直击雷防护,还有对进入建筑物内的各种金属管道、电源线、信号线的LEMP防护,以确保建筑物内电器、电子设备等的安全[4]。利用建筑物屋顶的避雷带、网和四周墙面内的柱钢筋作为引下线,以及梁钢筋相互焊接,把进入建筑物的水管、金属管道等金属构件作良好电气连接。这样,整座建筑物就形成了一个理想的“法拉第笼”屏蔽网,不但能使雷电流有良好的散流途径,均压分流、接地电阻小、而且整座建筑物形成统一的等电位系统,保持均压作用。利用地下建筑物基础接地体,由于接地体面积大,大大降低了接地电阻。利用柱筋作为引下线,由于引下线多,分流效果好,可大大减少了各引下线的电流值。在高层的建筑物防雷中,考虑到雷电流的散流途径长。从接闪器到引下线到接地装置的电位梯度大,为了均衡电位,降低电位梯度,对高层外圈梁的钢筋焊接成闭合回路,构成水平避雷带,可有效地防范侧击雷。
4、小结
计算机网络系统对雷电过压的防护要求比较高,对计算机网络系统进行防雷设计时,应根据机房所在的地理环境进行综合考虑,经过合理的雷电风险分析,针对雷害入侵机房设备的主要来源,进行整体防护,并根据现有的一些成熟的防雷技术经验,采取经济有效的防护措施,保障计算机网络系统设备的安全稳定运行。
参 考 文 献
[1]朱林根.主编21世纪建筑物防雷设计手册下册[N].北京:中国建筑工业出版社,2001,(3).