雷電風(fēng)險評估精選(九篇)

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第1篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞： 雷暴； 雷電災(zāi)害； 雷電風(fēng)險評估； 防雷措施

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0018?06

深圳供電局有限公司某110 kV變電站位于深圳寶安區(qū)，寶安區(qū)位于山地丘陵地帶，屬于雷害高發(fā)地區(qū)。該變電站占地3 572 m2，其中辦公樓高16.2 m，中心機房位于該建筑物的三樓。有多條架空線路進出該變電站。

1 某變電站雷暴環(huán)境分析

1.1 地理位置參數(shù)

以下是用ETREX 系列GPS定位儀在該變電站采集的地理位置參數(shù)（誤差范圍：5～10 m）：中心位置，中心點坐標為（113.922 325，22.675 686）。

該變電站在深圳市內(nèi)所處地理位置如圖1所示。根據(jù)已采集的數(shù)據(jù)資料和現(xiàn)場實地考察可知，變電站地處深圳市中心偏西北部。

1.2 地閃密度

2 雷電風(fēng)險估算

2.1 雷電風(fēng)險量化計算方法

2.1.1 風(fēng)險定義

風(fēng)險是指在某一特定環(huán)境下，在某一特定時間段內(nèi)，某種損失發(fā)生的可能性。雷電風(fēng)險是指因雷電造成的年平均可能損失（人和物）與需保護對象（人和物）的總價值之比。對建構(gòu)筑物中因雷電可能出現(xiàn)的各類損失，應(yīng)計算其所對應(yīng)的風(fēng)險，以更好地指導(dǎo)雷電防護措施的選擇。

2.2 有關(guān)的數(shù)據(jù)和特性

某110 kV變電站位于深圳市保安郊區(qū)，當?shù)啬昃妆┤沾蠹s90天，屬于強雷暴區(qū)，本報告主要針對公眾服務(wù)損失風(fēng)險R2進行估算（本變電站為無人值守）。

2.2.1 項目特性[1]

2.2.2 主控樓特性

假定地表為混凝土。采用柱內(nèi)主筋做引下線，引下線外覆混凝土做絕緣，主控樓一般為無人值守。該建筑物內(nèi)設(shè)置了自動滅火裝置以及自動報警裝置?；馂?zāi)危險性質(zhì)假定為一般等級。相關(guān)參數(shù)值如表1所示。

表4 相關(guān)參數(shù)值

2.3 預(yù)計年危險事件次數(shù)

影響本項目的危險事件年平均次數(shù)NX取決于項目所處區(qū)域的雷暴活動及其物理特性。NX的計算方法是：將雷擊大地密度Ng乘以項目的等效截收面積，再乘以項目物理特性所對應(yīng)的修正因子。

2.3.1 雷擊建筑物年預(yù)計危險次數(shù)ND的估算

當采用光纖作為主干通信線路時候，不考慮鄰近雷擊感應(yīng)電壓影響。

綜合以上計算結(jié)果，該變電站主控樓年預(yù)計危險事件次數(shù)見表5。

從表5可以看出，年預(yù)計危險事件主要為雷電直接擊中建筑物及其附近以及110 kV高壓線附近。

表5 預(yù)計年危險事件次數(shù)

2.4 雷擊導(dǎo)致各種損害的概率

2.4.1 雷擊建筑物造成的損害概率

2.6 建議風(fēng)險控制措施

由于靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)的作用，長距離傳輸?shù)碾娏€路上極易感應(yīng)產(chǎn)生雷電過電壓并以流動波的形式沿電力線路向各用電設(shè)備侵襲。雷電流可由電力線傳到附近幾百米到2 km的用電設(shè)備，危及設(shè)備的正常運作最終造成設(shè)備損壞。電力線路是雷電進入弱電設(shè)備的主要途徑。變電站的配電線路必須采取安全、可靠的防雷保護措施：安裝電源過電壓保護器，重要的系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)采取多級SPD保護。建議在在400 V站用交流屏內(nèi)安裝第一級電源防雷保護，在站內(nèi)各裝置柜內(nèi)（各類保護柜、測控柜、直流充電柜、直流配電柜、通信電源柜等）安裝第二級電源防雷保護，在站內(nèi)的后臺機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信終端等重要設(shè)備的電源輸入端安裝第三級電源防雷保護[4?5]。

主變保護柜的低、中、高壓側(cè)保護電壓進線上分別并聯(lián)安裝電源過電壓保護器。同時在母線與過電壓保護器之間分別串聯(lián)安裝小型斷路器用于過電壓保護器的后備保護。

機房的信號線纜內(nèi)芯線相應(yīng)端口，應(yīng)安裝適配的型號線路浪涌保護器。浪涌保護器的接地端及信號線路電纜內(nèi)芯未使用的空線對應(yīng)在控制端（或兩側(cè)設(shè)備端）做接地處理。光纜的金屬加強芯、金屬擋潮層及所有金屬接頭、光端設(shè)備金屬外殼等都應(yīng)做等電位連接和接地處理。通信信號電纜應(yīng)屏蔽進入機房，并應(yīng)在入戶配線架處安裝適配的信號SPD，電纜內(nèi)的空線對應(yīng)做保護接地。當采用光纜傳輸信號時，光纜所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強芯等，應(yīng)在入戶處直接接地。連接不同機房、不同間隔的通信信號線路由于線路長度較長，在電纜溝中布放情況復(fù)雜，容易引起二次干擾等現(xiàn)象，需要針對性防護[5?6]。

變電站一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)宜采用聯(lián)合地網(wǎng)接地方式。若不采取聯(lián)合地網(wǎng)方式則一次地網(wǎng)應(yīng)與二次地網(wǎng)間隔15 m以上否則需要通過專用地極保護器連接兩個地網(wǎng)。二次系統(tǒng)接地網(wǎng)應(yīng)與高壓開關(guān)柜絕緣，高壓開關(guān)柜接地點與避雷器接地點距離應(yīng)不小于15 m防止一次系統(tǒng)接地引起開關(guān)柜柜體電位升高對接地網(wǎng)的“反擊”。

3 結(jié) 語

雷電災(zāi)害是影響變電站正常運行的關(guān)鍵因素之一，開展變電站雷電災(zāi)害風(fēng)險評估是做好變電站防雷裝置設(shè)計的重要依據(jù)之一。雷電風(fēng)險評估是個綜合、復(fù)雜的工程，以大量、繁雜的信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括設(shè)計方提供的原始數(shù)據(jù)、建筑物的屬性以及雷擊風(fēng)險評估方法所確定的有關(guān)參數(shù)，也包括相當數(shù)量的現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)。本文根據(jù)國家相關(guān)標準規(guī)定的方法，結(jié)合經(jīng)驗與實際情況，對于深圳某變電站進行風(fēng)險評估，得出相關(guān)的結(jié)論，并提出了應(yīng)加的防范措施，為變電站的防雷工程的設(shè)計與施工提出依據(jù)。

參考文獻

[1] 中華人民工和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 21714.2?2008 雷電防護 第二部分：風(fēng)險管理[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2] 中國人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50057?94 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2011.

[3] 中國人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50343?2012 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[4] 中華人民工和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 21714.1?2008 雷電防護 第一部分：總則[S].北京：中國標準出版社，2008.

[5] 中華人民工和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 21714.3?2008 雷電防護 第三部分：建筑物的物理損壞和生命危險[S].北京：中國標準出版社，2008.

第2篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞 移動基站；雷電；風(fēng)險評估；必要性；方法

中圖分類號 S761.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）01-0257-02

隨著移動全球氣候變化，雷電災(zāi)害的發(fā)生范圍和破壞的強度正在慢慢加大，目前已被聯(lián)合國有關(guān)部門列為“最嚴重的10種自然災(zāi)害之一”，被中國國家電工委員會稱為“電子時代的一大公害”。對于通信行業(yè)而言，雷暴天氣產(chǎn)生的危害同樣不容忽視。多年來，雷暴一直威脅著通信基站的安全，損壞移動基站的設(shè)備，影響網(wǎng)絡(luò)運行，影響市民正常通信，對經(jīng)濟建設(shè)也造成很大損失，因此加強移動基站的雷電災(zāi)害的風(fēng)險評估有著很大的必要性。近年來，氣象部門都相繼開展了雷電災(zāi)害的風(fēng)險評估，雷電風(fēng)險評估技術(shù)也已發(fā)展到了一個相當成熟的階段，但唯獨對移動基站雷電風(fēng)險評估在山西省目前來說還是一片空白。

1 雷擊事故調(diào)查

1.1 現(xiàn)場調(diào)查

2012年8月，武鄉(xiāng)縣的1座移動基站塔在短短的1個月內(nèi)就連續(xù)2次遭受雷擊，基站的傳輸信號線被燒壞，主設(shè)備死機，AC屏空開跳閘，移動基站為電源線架空引入，引入后均未在配電屏安裝電涌保護器，進入移動基站的低壓電力電纜不從地下引入機房，走線架上塔的饋線及同軸線纜，其屏蔽層均未做好接地且饋線金屬外護層直接與避雷針專用引下線（扁鋼）相連接，也影響其附近的百家用電器不同程度受損，造成很大經(jīng)濟損失（圖1）。

2010年6月中旬，武鄉(xiāng)縣的一座移動通信基站被雷擊，并使得周圍居民的大部分電器損壞，民房也嚴重損毀，是由于其基站的防變雷設(shè)施安裝不規(guī)范，其鐵塔與輸電線路連接，鐵塔受雷擊時，其周圍原本就會產(chǎn)生強大磁場并感應(yīng)出較大電位，并通過架空并綁扎在鐵塔上的電力電纜線引入機房內(nèi)，加劇雷電電磁脈沖的危害程度，擴大雷電災(zāi)害的影響范圍，此種做法在各地非常普遍，存在很大的安全隱患（圖2）。

1.2 原因分析

據(jù)統(tǒng)計，移動基站的雷擊事故，其95%以上都是由電源線、信號線引入，電源線路侵入造成雷電流過電壓，是基站遭受雷擊的罪魁禍首。平陽縣等移動基站也不例外，其電源線架空引入，引入后均未在配電屏安裝電涌保護器，進入移動基站的低壓電力電纜不從地下引入機房，根據(jù)YD/T5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：進入通信局（站）的低壓電力電纜宜全程埋地引入，其電纜埋地長度不宜小于15 m；建在郊區(qū)或山區(qū)，地處中雷區(qū)以上的通信局（站），低壓電纜引入配電室或配電屏終端入口處，應(yīng)安裝電涌保護器；進入移動通信基站的低壓電力電纜宜從地下引入機房，電力電纜在引入機房交流屏處應(yīng)加裝避雷器?，F(xiàn)有很多移動基站其機房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)、變壓器地網(wǎng)無共地或已采用共地但受地理環(huán)境所限，兩地網(wǎng)之間距離很近，當雷電被引入到地網(wǎng)后，由于電位差，從而引起地電位反擊，造成設(shè)備燒毀。不過造成這些原因的根本還是在于未在選址、施工前進行雷擊風(fēng)險評估，規(guī)劃建設(shè)時，其設(shè)計圖紙沒有進行相關(guān)的防雷圖紙審查，竣工后也不做相應(yīng)的防雷設(shè)施竣工驗收就開始開通運行，埋下了最初的雷擊隱患。

2 移動基站雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的必要性

2.1 移動基站風(fēng)險評估依據(jù)

一是法律依據(jù)。移動基站風(fēng)險評估的法律依據(jù)見表1。二是技術(shù)標準。技術(shù)標準包括：《雷電防護-風(fēng)險管理》（GB/T21714.2-2008）[1]《雷電災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范》（QX/T85-2007）[2]《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護規(guī)范》（QX3-2000）[3]《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2004）[4]《通信局站雷電損害危險的評估》（ITU-TK.39）[5]。

2.2 移動基站雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的意義

累計風(fēng)險評估是以實現(xiàn)系統(tǒng)防雷為目的，針對雷害的特性以及建設(shè)項目的使用性質(zhì)和所在地雷電活動規(guī)律的復(fù)雜性等因素進行分析，對保護對象是否應(yīng)采取防雷措施以及做何種等級的防雷措施做出判斷，對采取某項措施前后存在的風(fēng)險做出評估，以使決策正確防患于未然。對移動基站進行雷擊風(fēng)險評估，分析雷電對該移動基站造成危害的影響因子和因此帶來的風(fēng)險，確定該移動基站所需的防護等級，并提出合理可行的建議及安全對策措施，將雷擊所導(dǎo)致的風(fēng)險降低到最小的概率。有助于將防雷高新技術(shù)研究成果應(yīng)用于建設(shè)項目防雷工程設(shè)計的實際工作中，避免了因移動基站的防雷工程設(shè)計不完善或不合理而造成雷擊所帶來的重大經(jīng)濟損失。

3 移動基站雷擊風(fēng)險評估的方法

3.1 一般建筑物雷擊風(fēng)險評估的方法

一般建筑物電器、電子信息系統(tǒng)的雷擊風(fēng)險評估可按GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》，簡易雷擊風(fēng)險評估方法進行簡易雷擊風(fēng)險評估后按防雷裝置的攔截效率確定雷電防護等級，或是按電子、電器、信息系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價值確定雷電防護等級。對于特殊重要的建筑物電器、電子信息系統(tǒng)和用戶需要詳細完整雷擊風(fēng)險評估的建筑物電器、電子信息系統(tǒng)應(yīng)按IEC62305-2雷電防護風(fēng)險管理的雷擊風(fēng)險評估要求進行雷擊風(fēng)險評估后確定雷電防護等級。

3.2 移動基站的雷擊風(fēng)險評估方法

通信局（站）雷擊損害風(fēng)險的評估，若按一般建筑物雷擊風(fēng)險評估的方法進行計算，那移動基站的L、W、H和各類因子C是如何取值，建筑物的年預(yù)計雷擊次數(shù)是如何計算，筆者認為移動基站的雷擊損害風(fēng)險評估除按《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（GB50343-2012）中定性的方法確定雷電防護等級，還應(yīng)參照《通信局站雷電損害危險的評估》（ITU-TK.39）的雷擊損害風(fēng)險評估方法進行專項專業(yè)雷擊風(fēng)險評估后，確定雷電防護等級。雖然國際電信聯(lián)盟（ITU）制定的《通信局站雷電損害危險的評估》（ITU-TK.39），適用范圍是通信局站雷電過電壓（過電流）造成的設(shè)備危害和人員安全危害的風(fēng)險評估。但此標準技術(shù)方法比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，而且是建立在國外防雷工作基礎(chǔ)上，沒有能考慮到中國廣袤大地的具體情況的差異，不宜完全照抄照搬或全盤引用。在國內(nèi)，雖然起步較落后于發(fā)達國家，但伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們防雷意識的增強，我國相應(yīng)了一系列防雷技術(shù)規(guī)范。然而基本都集中在雷電防護系統(tǒng)上，關(guān)于移動通信基站的雷電災(zāi)害風(fēng)險的評估和預(yù)測研究還比較少，也沒有形成一個公認的理論體系和評估方法。

4 結(jié)語

以部分移動基站的雷擊事故調(diào)查為基礎(chǔ)，通過查閱相關(guān)規(guī)范，對移動通信基站遭受雷災(zāi)原因進行分析，提出移動通信基站雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估有著很大的必要性，并總結(jié)了動基站雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估的方法。

5 參考文獻

[1] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，國家標準化管理委員會.GB/T21714.2-2008 雷電防護-風(fēng)險管理[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2] QX/T85-2007雷電災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2007.

[3] QX3-2000氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2000.

[4] GB50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[5] ITU-TK.39通信局站雷電損害危險的評估[S].日內(nèi)瓦：國際電信聯(lián)盟，1996.

第3篇：雷電風(fēng)險評估范文

[關(guān)鍵詞]風(fēng)電廠 雷電 風(fēng)險

中圖分類號：TM862；TM315 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）07-0318-01

引言

近些年來，新能源產(chǎn)業(yè)在全球刮起了一股新興產(chǎn)業(yè)的風(fēng)暴，而風(fēng)力發(fā)電行業(yè)作為眾多新能源產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最為迅速的一員，在全球氣候變暖現(xiàn)象日益加重的今天，以它環(huán)保、節(jié)能以及低碳的優(yōu)點，得到了政府的高度重視。為了響應(yīng)以減少溫室氣體和二氧化碳排放為目的而產(chǎn)生的碳交易機制，我國政府以及相關(guān)部門給予風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)足夠高的重視程度，該產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展也達到了前所未有的高度。但是，與產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展形成對比的則是頻頻發(fā)生的由于雷電引起的風(fēng)力發(fā)電事故，由于雷電災(zāi)害對風(fēng)電廠乃至整個風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有著十分重大的不利影響，所以對于風(fēng)電廠雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的研究是非常有必要的。

1.風(fēng)力發(fā)電機組自身的防雷系統(tǒng)

雷電災(zāi)害對于風(fēng)電廠的影響主要體現(xiàn)在對于發(fā)電機組運行的影響，而影響發(fā)電機組正常運行的因素是多種多樣的，如果從雷擊的角度對因素進行分析，可以把威脅分為三大類：（1）直擊雷的威脅；（2）由于雷擊所產(chǎn)生的電磁脈沖的威脅；（3）雷擊造成設(shè)備某部位形成電位差所帶來的威脅。

從整體上看，前兩種威脅都屬于普通雷電災(zāi)害的威脅，比較常見，而第三種威脅對于我們來說是比較陌生的。實際上雷擊造成設(shè)備某部位形成電位差所帶來的威脅的根本原因可以歸結(jié)為設(shè)備防雷系統(tǒng)的缺失，這是因為防雷系統(tǒng)的缺失直接導(dǎo)致電涌保護器應(yīng)有的能量配合功能無法施展。

2.影響風(fēng)力發(fā)電機組遭雷擊的因素

對于風(fēng)力發(fā)電機組而言，研究它遭受雷電襲擊原因的時候一般都要從外部因素著手，而我們通常所說的外部因素又可以細致的劃分為自然因素以及人為因素。自然因素，顧名思義，就是由于自然原因所引起的雷電災(zāi)害，主要是指風(fēng)力發(fā)電機組所處的自然地理位置、地質(zhì)、天氣現(xiàn)象、雷暴發(fā)生幾率等等；而在本文中的人為因素和我們平常所見的“人為”有著本質(zhì)上的區(qū)別，它是指風(fēng)力發(fā)電機組的接地系統(tǒng)，由于接地系統(tǒng)直接控制著地電位的移動，所以對于人為條件而引起的雷電災(zāi)害更加值得風(fēng)電廠去注意。

2.1 接地電阻與風(fēng)力發(fā)電機組的雷擊風(fēng)險關(guān)系

要想加深雷擊對于風(fēng)力發(fā)電影響的研究，首先要搞清風(fēng)力發(fā)電機組本身遭受雷電襲擊的概率，雷電防護電子系統(tǒng)IEC62305給我們展示了計算計算概率的公式。在這次模擬計算中，當MV機組被設(shè)置在90米及以上的平均高度時，風(fēng)力發(fā)電機組遭受雷擊的概率大約為每十年發(fā)生3次。

下圖是對內(nèi)蒙古某風(fēng)電廠41臺風(fēng)力發(fā)電機組進行接地電阻實驗之后所得出的測試結(jié)果分布圖，從該圖中我們可以清楚的看出將近一半的風(fēng)力發(fā)電機組在接地的時候，接地電阻都超過了5歐姆，從另一個角度來看由于將近一半的風(fēng)力發(fā)電機組都是高電阻的狀態(tài)下工作的，所以地電位漂移的現(xiàn)象發(fā)生的幾率是非常大的。除此之外，接地電阻阻值如此之高還容易引起電涌保護器發(fā)生故障，直接導(dǎo)致由于地電位的移動而損壞設(shè)備的現(xiàn)象。

2.2 機組相對高度與雷擊的關(guān)系

通過雷電防護電子系統(tǒng)IEC62305呈現(xiàn)給我們模擬計算公式可以看出，當風(fēng)力發(fā)電機組所處的高度越高，那么它遭受雷電襲擊的幾率也就越高，造成大氣等電位分布的畸形也就越大。由于靜電場所表現(xiàn)出的電位分布形態(tài)是由空氣流通狀況以及空氣所含雜質(zhì)狀況綜合決定的，所以在正常的大氣狀況下，靜電場一般呈現(xiàn)出等電位分布的現(xiàn)象。當靜電場由等電位分布向畸形方向發(fā)生變化的時候，風(fēng)力發(fā)電機組的頂端非常容易產(chǎn)生電荷聚集的情況，所以頂端先行導(dǎo)電現(xiàn)象的發(fā)生也就非常容易理解了。由此我們可以非常清楚的看出，風(fēng)力發(fā)電機組所處的高度與靜電場畸形程度是呈正比的關(guān)系。

2.3 機組所處的氣象條件與雷擊的關(guān)系

通過對機組相對高度與雷擊的關(guān)系的研究可以看出，高度與雷擊的概率是呈正比關(guān)系的，換言之，與平原相比，處在高山上的風(fēng)力發(fā)電機組遭受雷擊的概率要高得多。這個時候我們可以進行一個大膽的設(shè)想，那就是當機組所處高度等條件一致的情況下，又是什么在決定著雷電災(zāi)害發(fā)生概率的不同呢？通過長時間的實踐我們可以得出結(jié)論，那就是機組所處地區(qū)的氣象條件。下圖為某風(fēng)力發(fā)電廠在10年來雷暴活動的月平均分布情況，從圖中可以看出6-9月為雷電高發(fā)階段，這與該地區(qū)在這段時間雷雨不斷的氣象條件有密切的聯(lián)系。

2.4 整機工藝與機組遭雷擊后的關(guān)系

風(fēng)力發(fā)電機組與其它發(fā)電設(shè)備最為直觀的差別就是組成原件的不同，由于組成風(fēng)力發(fā)電機組的原件主要包括塔筒、發(fā)電機以及齒輪箱等等，所以大型的鋼構(gòu)材料是組成發(fā)電機組的主要原件。當雷暴以直擊的方式襲擊到風(fēng)力發(fā)電機組的一瞬間，整個機組的電位會在極短的時間內(nèi)升高，由于雷擊而產(chǎn)生的電流會迅速流向機組的各個角落，致使機組的瞬態(tài)電壓達到極值，非常容易造成反向擊穿傷害設(shè)備的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.機組各種因素整合后的雷擊概率

通過對以上影響機組遭雷擊的因子的整理，不難發(fā)現(xiàn)一個特點：就是風(fēng)機的高度、接地電阻與該地一區(qū)的雷暴活動直接影響著該機組遭雷擊的概率，通過對以上條件的整合，可以看出，接地電阻越高，機組遭雷擊的概率越高，如下圖所示。

4.結(jié)束語

通過對綜合環(huán)境和人為因素的因子整合可以直觀地分析出風(fēng)場雷擊風(fēng)險最高的機位，現(xiàn)場運維人員可根據(jù)實際分析的結(jié)果對高威脅機組的防雷設(shè)備、等電位工藝和接地電阻做特殊檢查和維護，以減少該機位的雷擊風(fēng)險程度。我國的風(fēng)電行業(yè)只有真正認識到雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的重要性，切實的把風(fēng)險評估落實完善，才能真正發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電的功能，才能真正使風(fēng)電行業(yè)以健康、安全的姿態(tài)為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

[1] 李曉文.淺談風(fēng)電企業(yè)電力的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].中小企業(yè)管理與科技，2011（9）：25-26.

第4篇：雷電風(fēng)險評估范文

[關(guān)鍵詞]風(fēng)力發(fā)電 雷電災(zāi)害 風(fēng)險評估

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）08-0348-01

21世紀的今天，伴隨著我國新能源的不斷發(fā)展，當前的風(fēng)能作為可再生潔凈能源，其風(fēng)力發(fā)電逐漸成為我國開發(fā)性的電力資源，對國民經(jīng)濟發(fā)展有著一定的積極作用。長期以來，對于如何做好我國風(fēng)力發(fā)電場雷電災(zāi)害的風(fēng)險評估工作始終是風(fēng)力發(fā)電行業(yè)領(lǐng)域研究的熱點之一。因此本文結(jié)合湖南江華對風(fēng)力發(fā)電廠雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估進行研究有一定的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。

一、 湖南江華風(fēng)力發(fā)電場雷電災(zāi)害的特點

雷電發(fā)生的過程中，往往借助于風(fēng)力發(fā)電機組的組件向地面?zhèn)魉?，這種風(fēng)力發(fā)電機主要處于一種疾風(fēng)區(qū)，往往對一些沿海較為空曠的地區(qū)進行選址，并保證高度明顯大于周圍的地形和建筑物，在對風(fēng)力發(fā)電機及運行安裝的過程中，往往對安裝地點的土壤電阻率有著相對極端的要求。就湖南江華風(fēng)力發(fā)電場雷電災(zāi)害而言，往往有著一定的特點，如下所示：

（一）環(huán)境

江華風(fēng)力發(fā)電廠的位于湖南省永州市江華瑤族自治縣大路鋪鎮(zhèn)，南鄰207國道，其風(fēng)力發(fā)電的特點主要是在曠野中安置，很容易受到雷電的侵襲，有著較低的額電氣絕緣，環(huán)境相對來說比較的惡劣。

（二）嚴重性

風(fēng)力發(fā)電機組作為風(fēng)電場的一種貴重設(shè)備，有著較高的工程工資，在受到雷電侵襲的過程中，更應(yīng)該做好及時的修復(fù)，同時也要對受損部件進行合理的安裝和拆裝。多為轉(zhuǎn)輪葉片受到雷電的侵襲，修補的過程中是對整個葉片進行修補。

因此湖南江華風(fēng)力發(fā)電場雷電災(zāi)害不僅僅造成了通信元件的燒毀，同時也造成了電氣設(shè)備的損壞，對于風(fēng)機安全經(jīng)濟的運行有著嚴重的威脅作用。

二、 湖南江華風(fēng)力發(fā)電場雷電頻率和雷擊的位置

在對雷擊進行有效保護的過程中，就要做好對累計頻率以及雷擊位置的正確預(yù)測，并做好雷擊的針對性保護。

（一）該項目所處區(qū)域的雷暴規(guī)律進行定位系統(tǒng)分析

地閃密度――每平方公里年平均落雷次數(shù)，是表征雷云對地放電的頻繁程度的量，是估算建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)時重要的參數(shù)。用Ng表示，單位為：次/km2?a。

通過對閃電定位資料進行數(shù)據(jù)分析，得到江華風(fēng)電場所處區(qū)域5年內(nèi)（2007～2011）年平均地閃密度約為：1.4次/km2?a。

（二）對項目所處區(qū)域雷暴活動進行分析

雷暴日是指某一個區(qū)域一年內(nèi)所有發(fā)生雷電的天數(shù)，用Td表示，一天內(nèi)只要聽到或看到一次或一次以上的雷聲就算是一個雷暴日。

據(jù)江華瑤族自治縣氣象局1990～2011年雷暴日觀測資料：該區(qū)域年平均雷暴日有54天，最多84天，最少36天。夏季平均9.4天，8月份平均最多為11.9天， 12月、1月平均最少為0.2天，雷暴活動集中在3、4、5、6、7、8月份。

由月平均雷暴日月平均雷暴日最高達到了10.1天，雷電主要發(fā)生在3-8月份，月平均雷電日數(shù)超過5天，其中6～8月份為雷電高發(fā)期，月平均雷電日數(shù)達到9.0天以上，11、12、1份基本沒有雷電發(fā)生。

三、 湖南江華風(fēng)力發(fā)電場雷擊災(zāi)害的風(fēng)險評估

湖南江華風(fēng)力發(fā)電場雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估的過程中，就要做好累計頻率的綜合性評估，當前建筑物雷擊風(fēng)險主要是建筑物的高度以及地質(zhì)的實際情況，風(fēng)力發(fā)電場雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估過程中，就要對當?shù)氐睦纂娀顒酉嚓P(guān)信息加以收集，并將安全風(fēng)險顯著降低。

（一）風(fēng)力發(fā)電機雷擊頻率的評估

風(fēng)力發(fā)電機雷擊頻率在實際的評估過程中，就要針對雷擊點的不同位置，做好對損害來源的合理分析，并做好對雷擊建筑物、雷擊建筑物周圍的一些公共設(shè)施的綜合分析。其次就要對損害類型進行總結(jié)，對采用的防護措施加以采取，進而將其在整體中延伸。風(fēng)險評估的過程中，就要對致人死亡的風(fēng)險、文化遺產(chǎn)損失的風(fēng)險、經(jīng)濟損失的風(fēng)險以及公共設(shè)施損失的風(fēng)險進行總結(jié)。

對于建筑物的風(fēng)險評估而言，就要對累計點的位置進行考慮，對于雷擊建筑物的鄰近區(qū)域而言，RM與雷電電磁脈沖防護引起的內(nèi)部系統(tǒng)失效有關(guān)。對于有爆炸危險的建筑物和醫(yī)院或是內(nèi)部系統(tǒng)失效直接危及生命的建筑物，L1型損失也要加以考慮。雷擊入戶線路鄰近區(qū)域RZ與入戶線路中存在并導(dǎo)入建筑物的感應(yīng)過電壓引起的內(nèi)部系統(tǒng)失效有關(guān)。對于有爆炸危險的建筑物和醫(yī)院或是內(nèi)部系統(tǒng)失效直接危及生命的建筑物，L1型損失也要加以考慮。

（二）風(fēng)險防護

人身傷亡損失風(fēng)險 R1 = 1.74×10-7 ，小于風(fēng)險容許值RT= 1.0×10-5，可采取安裝LPS措施，同時內(nèi)部區(qū)域采取更高級的防火措施。同時雷擊造成人員傷亡損失的最大風(fēng)險可容許值 RT=1×10-5。而在本項目中由雷擊造成的人員傷亡損失風(fēng)險R = 1.74×10-7

結(jié)語：

現(xiàn)如今，風(fēng)力發(fā)電場雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估過程中，就要結(jié)合風(fēng)力發(fā)電場雷電災(zāi)害的特點，綜合性的分析風(fēng)力發(fā)電場雷電頻率和雷擊的位置，對風(fēng)力發(fā)電場雷擊災(zāi)害風(fēng)險進行科學(xué)性的評估，進而保證風(fēng)力發(fā)電場雷擊災(zāi)害的風(fēng)險降到最低，實現(xiàn)我國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的蓬勃發(fā)展，推動我國國民經(jīng)濟的科學(xué)和諧進步。

參考文獻：

[1] 胡艷梅，吳俊勇，高立志. 含間歇式電源電力系統(tǒng)風(fēng)險評估的研究綜述 [J].電氣應(yīng)用，2012，04：89-92.

[2] 李兆華，劉平英. 風(fēng)電場雷擊風(fēng)險分析及防護措施研究――以云南某風(fēng)電場為例[J].災(zāi)害學(xué)，2015，01：120-123+140.

[3] 李強.風(fēng)力發(fā)電機雷電損害分析及風(fēng)險評估方法研究 [D]. 南京信息工程大學(xué)，2012.

第5篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞：雷電；災(zāi)害；風(fēng)險評估；防護對策

Abstract: In our society today, the electronic equipment has been widely used, but as more people use electronic equipment there have been an increasing number of disasters and risks, so we use electronic devices at the same time more they should pay attention to the various protective measures to avoid adverse consequences. The following article Take highway control room, for example, through research and calculations, its lightning disaster risk assessment and countermeasures of protection in order to achieve the electronic highway control room equipment is highly resistant to lightning strike capabilities.

Keywords: lightning; disaster; risk assessment; protection measures

中圖分類號：TU895 文獻標識碼：A

在我國的經(jīng)濟社會中，隨著科學(xué)的不斷進步，無論是銀行、證券，還是交通、通信及工業(yè)自動化中都應(yīng)用到了計算機通信系統(tǒng)，并且這種技術(shù)不僅提高了這些行業(yè)的工作效率，同時也為它們的工作自動化程度上升了一個層次。尤其是在高速公路的監(jiān)控機房中，這種通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)是電子設(shè)備，由于在正常的工作中，這些電子設(shè)備所能承受的電壓和電流都是有限的，所以用過一段時間后就會降低對外界因素干擾的抵抗力，并且這些電子設(shè)備還能完全處在與外界隔離的位置，又會受到有雷電的乘虛而入，這就進一步加強了電子設(shè)備的癱瘓，甚至造成計算機通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失。所以，在高速公路監(jiān)控機房中，雷電災(zāi)害顯得越來越重要了。下面，本文就將對高速公路監(jiān)控機房雷電災(zāi)害風(fēng)險進行評估，并通過計算防雷電等級后，可以正當?shù)姆峙滟Y源，對其防護對策進行探討，最后達到電子設(shè)備不能被雷電損壞或是雷電災(zāi)害風(fēng)險最低的效果。

對高速公路監(jiān)控機房雷電災(zāi)害風(fēng)險評估因素進行分析

通過實際調(diào)查，我們總結(jié)出造成電子設(shè)備被損壞的因素有很多，例如，內(nèi)部著火、爆炸、雷擊和閃電所產(chǎn)生的電壓或電流過大等原因。但在這些原因中，雷擊和閃電是造成電子設(shè)備損壞的主要原因。而雷擊所造成的電壓過大主要是由建筑物附近的電位不斷升高，或是建筑物內(nèi)部中所產(chǎn)生的磁場耦合而引起的。

在實際的調(diào)查中，我們也總結(jié)出了評估雷電對電子設(shè)備損壞的因素，其中主要的因素有以下幾點：

對放置設(shè)備系統(tǒng)的建筑物所進行的雷電災(zāi)害防護措施；

電子設(shè)備的種類和具體的擺放問題；

建筑物的進、出口的電線以及整個數(shù)據(jù)和通信傳輸?shù)木€路布局問題；

對于整個建筑物和電子系統(tǒng)以及整個系統(tǒng)線路的內(nèi)部所進行的防雷措施問題。

綜上所述，我們在對高速公路監(jiān)控機房雷電災(zāi)害風(fēng)險進行評估和計算時要以上述的因素為基礎(chǔ)，這樣并能根據(jù)相應(yīng)的損壞情況做出合理的防護工作。

對高速公路監(jiān)控機房雷電災(zāi)害風(fēng)險評估步驟進行分析

圍繞著雷電對電子設(shè)備所產(chǎn)生危害的因素，研究人員對電子設(shè)備和周圍的環(huán)境進行了實地考察，并根據(jù)高速公路監(jiān)控機房中雷電災(zāi)害防護情況進行了評估和分析。

防雷環(huán)境

對于防雷環(huán)境，主要包括當?shù)氐牡乩砦恢谩⒌刭|(zhì)狀況、氣象以及土壤等條件，并最終確定該地區(qū)的雷電活動規(guī)律，以及它們之間分布情況和影響。比如，在某地區(qū)內(nèi)，周圍多少米處有山丘，有多高的建筑物，當?shù)赝寥赖碾娮柚凳嵌嗌?，或當?shù)仄骄谋├兹?，這些都是防雷環(huán)境所必須要評估和分析的。

監(jiān)控機房周圍建筑的雷電防護設(shè)施和所處環(huán)境

在該項的調(diào)查中，主要包括避雷針、避雷網(wǎng)或是避雷帶的規(guī)格和設(shè)置情況；這些設(shè)備的數(shù)量以及之間的距離；它們的接地電阻值和接地情況。例如，在一座辦公樓中，該樓的長大約是72米，寬是44.1米，那么在該辦公樓中就要設(shè)置高為0.15米的避雷帶，并且還要每隔12米設(shè)一根避雷針，這樣就能通過建筑物做好防雷工作了。

電子設(shè)備系統(tǒng)的線路布局情況

由于電子設(shè)備系統(tǒng)是利用通信和供電線路向外界取得信息的，同時這條路徑也是雷電入侵的主選路徑。所以，只有詳細地布局線路，才能使得雷電的入侵機率降低。例如，在高速公路監(jiān)控機房中，采用TN—S的供電方式的線路布局。

避雷設(shè)備的安裝情況

在整個高速公路監(jiān)控機房中，要對是否安裝避雷設(shè)備進行了解。比如，在高壓和低壓側(cè)都是否要安裝避雷器，要安裝高壓避雷器還是電源避雷器，要安裝幾級的避雷器，并且對于信號避雷器是否也要安裝在線路的源頭，以及整個避雷器接地的電阻值不能超過多少，這些都是整個雷電災(zāi)害風(fēng)險評估分析中的重點。

社會影響和經(jīng)濟效益

經(jīng)過實際調(diào)查分析可知，如果高速公路監(jiān)控機房的電子設(shè)備系統(tǒng)被雷擊后，會對社會產(chǎn)生嚴重的影響，并且還會影響到其他方面，所造成經(jīng)濟損失也是無法想象的。

因此，對于高速公路監(jiān)控機房進行正確雷電災(zāi)害風(fēng)險評估，是經(jīng)濟社會中一項極為重要的工程，只有采取正確的防護措施才能使得電子設(shè)備系統(tǒng)不受到雷電的損害。

對高速公路監(jiān)控機房雷電災(zāi)害風(fēng)險的防護對策進行分析

通過上述可知，雷電對電子設(shè)備所造成的損害非常大，在做好直接防雷電的同時，還要做好充分的屏蔽防護工作。

對建筑物的防雷電設(shè)施進行加強

對于建筑物內(nèi)部的鋼筋，可以用成防雷引下線，這樣就能使雷電直接釋放到大地內(nèi)；與此同時，還要在建筑物接地的情況下，增加人工地網(wǎng)，讓建筑物和大地之間能進行等電位的連接。

在監(jiān)控機房內(nèi)建立金屬屏蔽防護系統(tǒng)

在現(xiàn)有的高速公路建筑物中，尤其是鋼筋混凝土建筑物，雖然是一個大空間的屏蔽體，但仍然存在著一些不足之處，對雷電的防護力較差，有時還能通過鋼筋形成電流侵入電子設(shè)備系統(tǒng)，對電子設(shè)備造成危害。所以，為了避免這些危害的產(chǎn)生，就要在監(jiān)控機房內(nèi)建立一個金屬屏蔽防護系統(tǒng)，保證電子設(shè)備系統(tǒng)不再受外界因素的干擾，以便進行正常的運行工作。

降低雷電災(zāi)害風(fēng)險

在建筑物之間安裝避雷器時，要確定好該避雷器的有效率，進而保證高速公路監(jiān)控機房內(nèi)的電子設(shè)備不會受到雷電的侵害。例如，在某個監(jiān)控機房

內(nèi)，其允許損害值 為，而經(jīng)過計算可得出間接雷擊所引起的損害值

為7.472× ，所以有效率E為1－ = 0.987，所以，在本監(jiān)控機房內(nèi)，安裝有效率大于0.987的A級避雷器就可以得到良好的防雷措施了。

總結(jié)：在當今的經(jīng)濟社會，雖然雷電對高速公路監(jiān)控機房的損害是慘重的，但只要我們先做好相應(yīng)的雷電災(zāi)害風(fēng)險評估，為防雷工程提供一個有效的依據(jù)，并合理地制定防雷策略并加以執(zhí)行，就可以讓雷電災(zāi)害風(fēng)險降到最低，最后取得一個滿意的結(jié)果。

參考文獻：

[1]程琳，裴曉芳，沈剛，周俊弛，錢美﹒江蘇高速公路收費站一次雷擊事故分析[J]﹒氣象科學(xué)﹒2011（S1）；

[2]羅永祥，陳余蘭，譚清波，劉朝英﹒獨山縣農(nóng)業(yè)銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估[J]﹒廣西氣象﹒2006（S3）；

[3]吳海，潘家利﹒建筑物雷擊風(fēng)險評估的風(fēng)險分量及其影響因素[J]﹒氣象研究與應(yīng)用﹒2010（02）；

第6篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞：風(fēng)險評估 防雷 鄉(xiāng)村學(xué)校 建設(shè)項目

1.項目環(huán)境概況

本文以臺州市椒江區(qū)一鄉(xiāng)村學(xué)校新建項目（施工前）為案例，經(jīng)現(xiàn)場勘測情況新建學(xué)校項目位于椒江區(qū)前所街道前所村，東經(jīng)121°26ˊ46"；北緯28°42ˊ14"。建設(shè)項目的東側(cè)緊靠地勢較高植被茂盛的山坡，山坡的迎風(fēng)面水汽充沛濕度大、是雷雨天氣地域選擇的有利區(qū)域。

2.采集項目地塊雷電地閃密度分布狀況

根據(jù)浙江省雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)臺州終端2007年1月1日至2012年12月31日的閃電數(shù)據(jù)分析得出：以椒江區(qū)前所中心校新建項目地為中心5公里范圍內(nèi)地閃共有677次，其中正閃22次，負閃655次，最大正負地閃強度分別為，184.0kA和-260.5kA。平均地閃強度為27.63kA，平均地閃密度為4.14次/（km2·年）。

3.對建設(shè)項目施工設(shè)計圖進行雷電評估

3.1 防雷設(shè)計

該學(xué)校項目的總建筑面積為6852.7m2、新建建筑物有綜合行政樓、教學(xué)樓高度為24.10 m。建設(shè)項目屬于二類防雷建筑，內(nèi)部雷電防護系統(tǒng)按D級設(shè)置。（1）屋頂采用暗敷接閃網(wǎng)格及天面周圍明敷接閃帶混合組成接閃器，建筑物接閃網(wǎng)網(wǎng)格尺寸≤12m×8m。（2）利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的主筋2根以上≥Ф16mm鋼筋作為防雷引下線。（3）樁基、承臺、地梁為接地裝置，均采用樁主筋及基礎(chǔ)地梁主筋沿地網(wǎng)焊接，閉合接地裝置均利用建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋，防雷引下線、防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地及建筑物四周環(huán)形焊接弱電接地合用，防雷接地電阻值不大于1歐姆。

3.2 綜合布線

電力線路、通信線路穿金屬管線埋地敷設(shè)進入建設(shè)項目的變電房至引出到建筑物各樓層設(shè)備終端。

3.3 等電位連接

所有金屬管線進出各建筑物界面處與MEB作等電位連接。

3.4 選擇學(xué)校建設(shè)項目的雷電風(fēng)險特性因子

查閱施工設(shè)計圖，按雷電風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范涉及到的因子：建筑物特性因子、建筑物外部3m內(nèi)區(qū)域特性因子、建筑物內(nèi)部電源及入戶電力線路的特性因子、建筑物內(nèi)部通信系統(tǒng)及入戶線路的特性因子。

3.5 量化計算各分量風(fēng)險、總風(fēng)險結(jié)果

根據(jù)《雷電防護第2部分：風(fēng)險管理》GB/T21714.2-2008中的給定公式，計算該學(xué)校建設(shè)項目各風(fēng)險分量風(fēng)險（見表1）、總風(fēng)險（見表2）。

4.評估結(jié)論

根據(jù)《雷電防護第2部分：風(fēng)險管理》GB/T21714.2-2008規(guī)定的風(fēng)險容許典型值（RT）如表3所示：

4.1 人身傷亡損失分量風(fēng)險、經(jīng)濟損失分量風(fēng)險原因分析

（1）經(jīng)計算雖然人身傷亡總風(fēng)險R1=1.14×10-6

（2）經(jīng)與風(fēng)險容許典型值（RT）比較分析，經(jīng)濟損失風(fēng)險R4=1.24×10-3>RT（1×10-5）超出了容許風(fēng)險的典型值RT，經(jīng)濟損失分量風(fēng)險主要來源是分量RM值所占總風(fēng)險的91%，原因是存在雷擊建筑物附近引起內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險。

4.2 防護措施建議

根據(jù)以上原因為了降低總風(fēng)險采取防護措施如下：

（1）對建設(shè)項目服務(wù)設(shè)施的入戶端做良好的等電位連接，避免同一防雷區(qū)內(nèi)部的金屬和系統(tǒng)之間發(fā)生雷電反擊，以降低雷擊造成的人身傷亡物理損害的總風(fēng)險。

（2）各級電涌保護器的設(shè)置應(yīng)滿足所保護設(shè)備的匹配要求，應(yīng)充分考慮持續(xù)運行電壓UC、標稱放電電流In、電壓保護水平UP等技術(shù)參數(shù)，設(shè)置一組接地性能良好的接地裝置。所有電子、電氣設(shè)備須處在直擊雷保護范圍之內(nèi)，在LPZOB區(qū)域的各類線纜穿金屬管屏蔽并接地，把沿金屬管線傳播的過電壓泄放入地。在LPZ1區(qū)域的電子、電氣設(shè)備輸入端或輸出端設(shè)置相匹配的電涌保護器。對弱電系統(tǒng)進行綜合性防護，內(nèi)部布線時采用屏蔽線纜，當采用非屏蔽線纜時應(yīng)避免構(gòu)成環(huán)路或穿金屬管敷設(shè)，減小高電位對附近金屬物或電氣和電子系統(tǒng)線路的反擊。建筑物內(nèi)有多種接地時，應(yīng)采用共用接地方式，消除地-地之間的電位差對信息系統(tǒng)的干擾。低壓線路采用鎧裝線纜或穿金屬管埋地敷設(shè)，入戶端將線纜的金屬外皮、穿線金屬管與防雷地做等電位連接，在電源線路引入的總配電柜的低壓輸出端處設(shè)置電涌保護器。信息系統(tǒng)中的地下電纜應(yīng)采用屏蔽電纜，如采用光纜也應(yīng)采取有效的防護措施。線路中設(shè)置的電涌保護器，應(yīng)根據(jù)所保護的對象，選擇合適的電涌保護器，其主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012要求，匹配的SPD保護才能有效減小內(nèi)部系統(tǒng)故障的概率。屏蔽技術(shù)是減少電磁干擾的基本措施，電力和通信線纜應(yīng)采用合適的路徑敷設(shè)線路和線路屏蔽，衰減施加在設(shè)備上的電磁干擾和過電壓。以降低雷擊造成的經(jīng)濟損失物理總風(fēng)險。

4.3采取防護措施后的經(jīng)濟損失分量風(fēng)險、總風(fēng)險分量風(fēng)險： Rb=2.62-9， Rc=3.28-6， Rm=1.89-7， Rv=5.06-7， Rw=1.45-5， Rz=6.14-5

總風(fēng)險：R4= Rb+ Rc+ Rm+ Rv+ Rw+ Rz

R4=2.62-9+3.28-6+1.89-7+5.06-7+1.45-5+6.14-5=7.99-5

經(jīng)濟損失總風(fēng)險R4=7.99×10-5

5.結(jié)語

雷擊風(fēng)險評估是個綜合、復(fù)雜的工程，以大量繁雜的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。規(guī)定了建筑物允許落閃頻率和可接受的最大危險度，超出相關(guān)規(guī)范規(guī)定值的雷擊損壞是存在的。提高防雷工作的重要性、迫切性、復(fù)雜性，雷電的防御已從直擊雷防護到系統(tǒng)防護，人類必須從新高度來認識和研究現(xiàn)代防雷技術(shù)，提高人類對雷災(zāi)防御的綜合能力。

參考文獻：

[1]《雷電防護第2部分：風(fēng)險管理》GB/T21714.2-2008/IEC62305-2：20

06.

[2]《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010.

[3]《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012.

第7篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞：風(fēng)險評估；雷擊；防雷裝置

中圖分類號：TU982 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-12-0138-1

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，各類建（構(gòu)）筑物和智能大廈的大量增加，以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行各業(yè)的普遍應(yīng)用，雷電造成的災(zāi)害也呈逐年上升的趨勢。就建筑物來說，如果遭受雷擊可能導(dǎo)致：建筑物及其存放物的損害，相關(guān)電氣、電子系統(tǒng)的失效，建筑物內(nèi)部或其附近生物的損害，還有難以估計的間接損害。為了減少雷擊造成的損失，可能需要采取防雷措施，而是否需要采取防雷措施或采取何種程度的防雷措施應(yīng)當通過風(fēng)險評估來確定。因此，我們可以通過雷擊風(fēng)險的評估來確定易受雷電侵襲的高風(fēng)險區(qū)，從防災(zāi)減災(zāi)的角度來確定最合理的防雷措施。本文就是以這個為目的，對寧武縣潞寧集團孟家窯煤礦做了一個風(fēng)險評估。

1 潞寧集團孟家窯煤礦火工品庫的基本情況

潞寧集團孟家窯煤礦所屬倉庫為地上倉庫，庫內(nèi)存放大量炸藥，防火等級屬于甲類防火，防雷等級應(yīng)定為一類。近年來，其安裝的安防設(shè)備頻遭雷擊受損，為找出原因，針對性的采取措施，做到安全可靠、技術(shù)先進，最大限度防止或減少雷擊安防設(shè)備造成的損失，對其進行雷擊風(fēng)險評估。評估工作依據(jù)火工品庫提供的相關(guān)設(shè)計圖紙、雷擊災(zāi)情，結(jié)合寧武縣防雷檢測中心現(xiàn)場勘察資料、檢測記錄，并嚴格按照相關(guān)防雷標準規(guī)范，為該庫區(qū)的防雷整改提供科學(xué)依據(jù)。

1.1 火工品庫地質(zhì)特征和氣象環(huán)境特征

地質(zhì)特征：火工品庫庫區(qū)，地質(zhì)系分為灰黃、灰褐及黃褐色粉砂質(zhì)粘土和少量黑灰色粘土及砂質(zhì)粘土，夾薄層粉砂，地表土壤均為砂礫型石土混雜的結(jié)構(gòu)，埋設(shè)接地裝置處平均土壤電阻率150Ω·m；氣象環(huán)境特征：庫區(qū)位于蘆芽山脈，屬溫帶大陸性氣候，呈現(xiàn)冬冷夏熱、日照充足、蒸發(fā)量大于降水量氣候特征。春冬季受冷空氣影響，夏季受副高壓的作用，夏秋兩季雷雨天氣較多。夏季雷暴天氣頻發(fā)，雷電強度大。

1.2 庫區(qū)現(xiàn)有防雷裝置現(xiàn)狀

倉庫現(xiàn)狀：以庫房圍墻為界，面積1180m2。所有庫房均為第一類防雷建筑物，現(xiàn)核準在用并安裝安防設(shè)備的有3類；防直擊雷措施：全部庫房在天面沿墻體四周安裝了避雷帶，引下線采用-50×5扁鋼沿庫房引至庫兩側(cè)接地。設(shè)計的接地電阻值≤4Ω；防雷電感應(yīng)措施：有防雷電感應(yīng)接地，其庫門、窗、庫內(nèi)金屬物共用防雷電感應(yīng)接地。

2 雷擊風(fēng)險評估的意義

雷電風(fēng)險評估是設(shè)計雷電防護裝置的依據(jù)。評估的主要目的就是能夠?qū)Ψ览状胧┑挠行赃M行迅速合理的判別，可以迅速評估建筑物的雷擊風(fēng)險度，并迅速找出最有效、最經(jīng)濟的防雷保護措施。在對建筑物進行風(fēng)險評估時需要考慮到建筑物的特性，一般包括：建筑物本身；建筑物內(nèi)的裝置；建筑物的內(nèi)存物；建筑物內(nèi)或建筑物外面距離建筑物3米以內(nèi)區(qū)域中的人員；建筑物遭受損害后對環(huán)境的影響。

3 評估過程中的參數(shù)選擇

對201，202號庫（兩庫相同）現(xiàn)場勘察情況：201號庫的長、寬、高按平均設(shè)為長4m、寬3m、高3m；庫區(qū)附近的土壤電阻率ρ=150Ω·m；該地區(qū)的雷暴日Td=37天；庫房是由鋼筋混凝土構(gòu)筑；庫房內(nèi)存放的物品為炸藥，屬于易爆性材料，防火措施有火警探測系統(tǒng)、消防系統(tǒng)；庫房外部地面類型為沙礫；入戶的電源線埋地進入，L

4 201號庫雷擊風(fēng)險評估計算

根據(jù)勘測情況，對201號庫進行雷擊損害風(fēng)險評估。由于該庫區(qū)內(nèi)存物為炸藥，且多次遭受雷擊，不做好防雷非常危險，故不考慮所采取的保護措施的成本效率。

5 存在的問題

在認真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動規(guī)律以及被保護物的特點等的基礎(chǔ)上，根據(jù)防雷裝置安全性能檢測的結(jié)果和現(xiàn)場勘察評估結(jié)果，庫區(qū)現(xiàn)有防雷裝置存在雷擊隱患。須對現(xiàn)有防雷裝置和安防設(shè)備采取相應(yīng)措施，以減少雷擊造成的損失，最大限度保證庫區(qū)的安全。

庫區(qū)內(nèi)變配電房、變壓器、部分普通庫房和中心庫房接地電阻值超標，應(yīng)對這些不符合要求的接地進行改造；庫區(qū)防雷系統(tǒng)的信號線存在著不包括人身及社會價值損失的雷擊隱患；中控室的光纜加強芯在設(shè)備處未做接地處理；架空電源線入庫終端桿處安裝的SPD通流量小，需加大；進入庫房的電源線、信號線（光纜除處），不是屏蔽電纜；穿金屬管的電源及信號線纜埋地引入庫房長度未達到設(shè)計要求；庫區(qū)的變配電室低壓側(cè)無過電壓防護措施。

上述表明，庫區(qū)在設(shè)計低壓配電系統(tǒng)防雷保護時，一定要在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)I級分類試驗的開關(guān)型電涌保護器。在各庫房總配電箱處安裝一、二級合一的電涌保護器。并對提出的問題進行相應(yīng)整改。

6 結(jié)束語

針對寧武縣潞寧集團孟家窯火工品庫遭受雷擊災(zāi)害的現(xiàn)狀，對其進行雷擊風(fēng)險評估是一項意義重大但又比較繁瑣的項目，本文按照新規(guī)范GB/T21714.2-2008對建筑物雷擊風(fēng)險評估，根據(jù)具體情況分析出評估過程中所要考慮的風(fēng)險分量，并計算出了風(fēng)險分量來與風(fēng)險允許值進行比較，由于風(fēng)險值不在許可的范圍內(nèi)，就對庫房的防雷做了改善，然后重新計算和比較，最終得出了經(jīng)濟適用的防雷措施。

參考文獻

[1] GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（2000版）[S].

第8篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞：圖書館 雷電 風(fēng)險評估 風(fēng)險控制

中圖分類號：P446 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）06-0035-02

一、引言

據(jù)統(tǒng)計，全世界每年約有10億次雷暴發(fā)生，每秒鐘的地閃就有30-100次，平均每天發(fā)生閃電800×104次。慶元圖書館位于浙江省慶元縣城區(qū)路。圖書館后側(cè)有居民樓，并側(cè)為該縣主干道。平時人流量大，雷擊圖書館或雷擊圖書館附近都晚造成人員傷害。圖書館內(nèi)館藏40余萬冊，常年寬帶網(wǎng)的中外文刊2000余種。鑒于雷擊可能引起建筑物損壞、人員傷亡、電氣電子設(shè)備損壞等多種事故，為最大限度減少和避免該類事故的發(fā)生，必須通過合理完善的雷擊風(fēng)險評估找出雷擊風(fēng)險，進而采取完善的防雷措施，本文的研究重點定位為對人員密集的公共場所的評估。

二、雷電活動規(guī)律分析

1.慶元縣氣候概況

慶元縣氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)區(qū)，溫暖濕潤，四季分明，年平均氣溫17.4℃，降水量1760毫米，無霜期245夭?？偟奶攸c是冬無嚴寒，夏無酷暑。就局部而言，東、北部氣溫較之西南部和中部低，無霜期短，晝夜溫差大。全境山嶺連綿，群峰起伏，地勢自東北向西南傾斜。北、東部為洞宮山脈所踞，山間盆地相對高度海拔600～800米，全縣主峰百山祖海拔1856.7米，為浙江省第二高峰。全縣暴雨期出現(xiàn)在4～10月，并受臺風(fēng)影響時有暴雨。全年平均雷暴日數(shù)為55天，屬于山區(qū)雷電多發(fā)區(qū)。

2.慶元縣雷暴活動特征

2.1地閃空間分布

根據(jù)浙江省閃電定位顯示監(jiān)測系統(tǒng)資料以及國家標準《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010版得到慶元縣圖書館所在地5KM范圍4年（2010.1-2013.12）平均地閃密度約為：Ng=5.5次、KM?a，該值作為本評估報告所采用的地閃密度。

2.2 雷電流強度

據(jù)統(tǒng)計顯示慶元縣的負地閃數(shù)遠遠多于正地閃數(shù)，占總數(shù)閃的94.59%，正地閃占了5.41%。正地閃的平均強度為46.14KA，7月份強度最大，為53.6KA，其次是2月份為51.5KA。發(fā)生負地閃最多的是8月。占總負地閃數(shù)的34.53%，而次多的6月份為20.59%。負地閃年平均強度為-14.48KA，其絕對值小于正地閃值。月平均負地次強度絕對值最大出現(xiàn)在11月，為-18.8KA。

3.圖書館的其它相關(guān)參數(shù)

慶元縣圖書館區(qū)域土壤濕潤，土質(zhì)良好，土壤電阻率現(xiàn)場勘測值為33.3（Ω?m），取季節(jié)系數(shù)為1.2，則土壤電阻率ρ=1.233.3=40（Ω?m）。圖書館占地面積10000多平方米，整幢圖書館成最高層樓高31.8米，成階梯型層高分布，分別為27.3米、22.8米、10.1米。圖書館周圍無HV/LV變壓設(shè)備，各種電源線及信號線均通過穿管埋地引入引出。

這個組合結(jié)果表明建筑物的風(fēng)險主要是由于雷擊建筑物的附近引起的。

三、圖書館防雷設(shè)計指導(dǎo)防雷

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010版），確定慶元圖書館為第二類防雷建筑物，應(yīng)按第二類防雷建筑物要求采取防直擊雷、防感應(yīng)雷和防雷電波侵入等措施。

1）在屋頂易受雷擊的部位裝備設(shè)避雷帶，利用結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主筋作引下線，利用建筑物基礎(chǔ)作統(tǒng)一的接地裝置，要求接地電阻不大于1歐姆。

2）建筑物防雷類別按第二類防雷建筑采取防直擊雷、防雷電波侵入措施。

3）圖書館及其機房、消防附屬用戶低壓電源線路和信號線路均設(shè)置符合GB/T21714.4-2008的II級防護等級要求的保護。

經(jīng)過對慶元縣圖書館物理損失風(fēng)險分量、生命風(fēng)險分量和電子信息系統(tǒng)風(fēng)險分量進行初步評估，確定了圖書館需防雷保護措施。

1.直擊雷防護設(shè)計

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-2010版），確定慶元圖書館為第二類防雷建筑物。

1.1接閃器的設(shè)計

在屋面設(shè)置由避雷短針、避雷帶和避雷網(wǎng)格組合混合型接次器。避雷網(wǎng)可由屋面結(jié)構(gòu)主筋組成，在整個屋面形成暗敷避雷網(wǎng)格。第二類防雷建筑避雷網(wǎng)格尺寸不大于10m×10m或12m×8m。為保持美觀，避免生銹更換，避雷短針和避雷帶及避雷帶支撐架建議均采用不銹鋼或熱鍍鋅等耐腐材質(zhì)。統(tǒng)一使用的材料規(guī)格為：避雷短針為φ12mm，避雷帶為φ10m，支撐架截面積不小于48mm2，帶高應(yīng)不低于150mm，避雷帶距建筑物外邊沿女兒墻外邊沿的水平距離不大于100mm。突出屋面的金屬物體不少于兩處與避雷帶、網(wǎng)連接，放散管、排風(fēng)館應(yīng)處于接閃器的保護范圍。

1.2 引下線的設(shè)計

根據(jù)建筑物外部為鋼筋混凝土構(gòu)架或結(jié)構(gòu)柱特性，利用柱內(nèi)直徑≥φ12mm對角四條主鋼筋，或直徑≥φ16mm 對角兩條主鋼筋或鋼柱作為引下線，引下線鋼筋應(yīng)通長焊接，且應(yīng)沿建筑物四周均勻?qū)ΨQ布置，第二類防雷建筑引下線間距應(yīng)不大于18m，第三類防雷建筑引下線間距應(yīng)不大于25m，建筑主要陽角位應(yīng)設(shè)引下線。

1.3接地裝置的設(shè)計

應(yīng)充分利用樁、承臺、地梁內(nèi)的鋼筋作為自然接地體。對樁基，每樁利用結(jié)構(gòu)主筋中對角兩根主筋作為垂直接地體，各防雷引下線處的樁基均應(yīng)被利用作為垂直接地體。利用承臺、底梁的不少于兩根主筋縱橫焊接連通形成水平接地網(wǎng)，接地網(wǎng)網(wǎng)格平均尺寸不大于20m×20m或24m×16m。當基礎(chǔ)地梁內(nèi)無鋼筋可利用時，應(yīng)利用40m×40m鍍鋅扁鋼在基礎(chǔ)內(nèi)敷設(shè)成接地網(wǎng)。水平接地體與垂直接地體應(yīng)可靠焊接。在接地裝置主要陽角處應(yīng)靠近引下線設(shè)置接地電阻測試端子，距地高度不宜低于300mm，規(guī)格為-40mm×4mm熱鍍鋅扁鋼或50mm×50mm×50mm鋼板，并設(shè)明顯標志。

2.防雷電波侵入設(shè)計

2.1電力電纜、信號電纜防雷電波侵入

所有埋地入戶的電力電纜、信號電纜所穿金屬管道、電纜金屬外皮，應(yīng)在入戶處進行接地。

2.2 入戶公共設(shè)施防雷電波侵入

所有入戶的公共設(shè)施金屬管道，如金屬給排水管、消防管道等應(yīng)在入戶處作總等電位連接并接至接地裝置。

2.3等電位連接接地設(shè)計

2.3.1 總等電位連接接地設(shè)計

建筑各路電源入戶處設(shè)總等電位接地端子，總等電位連接應(yīng)將以下金屬構(gòu)件連接：進線配電箱的PE（PEN）母排、公共設(shè)施的金屬管道、建筑物金屬結(jié)構(gòu)、電源進線SPD接地線及信號進線SPD接地線。

2.3.2局部等電位接地設(shè)計

將處于控制室或機房的同一系統(tǒng)的所有外露導(dǎo)電物建立一等電位連接網(wǎng)絡(luò)，可采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，并通過接地基準點ERP組合到共用接地系統(tǒng)中去形成SS型等電位連接。

2.4自動控制系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖設(shè)計

圖書館的自動控制系統(tǒng)主要由計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及顯示組成。

2.4.1 電源線路防雷與接地要求

1）信息系統(tǒng)的配電線路設(shè)SPD保護，要求在總配電柜、分配電箱及為設(shè)備直接供電的配電盤內(nèi)均設(shè)置SPD，逐級瀉放雷電流。

2）應(yīng)根據(jù)配電系統(tǒng)設(shè)備的耐壓等級（Uw）選擇SPD的電壓保護水平（Up），一般情況下， Up≤80%Uw對于1類特殊需要保護的電子信息設(shè)備的耐沖擊電壓應(yīng)低于500V（有些精密設(shè)備耐沖電壓水平甚至低于60V）。

2.4.2 信號線路的防雷與接地要求

1）進、出建筑物的信號線纜，應(yīng)選用有金屬屏蔽層的電纜，或非屏蔽電纜穿金屬管埋地敷設(shè)，在直擊雷電防護區(qū)（LPZOA）或直擊雷防護區(qū)（LPZOB）與第一防護區(qū)（LPZ1）交界處，電纜金屬屏蔽層或金屬管應(yīng)做等電位連接并接地。

2）電子信息系統(tǒng)設(shè)備機房的信號線纜內(nèi)芯線相應(yīng)端口，應(yīng)安裝適配的信號線路浪涌保護器。

3）浪涌保護器的接地端及信號線路電纜內(nèi)芯末使用的空線對應(yīng)在控制端（或兩側(cè)設(shè)備端）做接地處理。

2.5 屏蔽及合理布線

屏蔽措施主要有：一、建筑物和機房的屏蔽；二、合理化布線；三、線路的屏蔽。對于建筑物和機房的屏蔽，所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件都應(yīng)等電位連接在一起，并與防雷裝置相連，如屋頂金屬表面、立面金屬表面、混凝土內(nèi)鋼筋和金屬門窗框架；對于合理化布線，布置電子信息系統(tǒng)信號線纜的路由走向時，應(yīng)盡量減少由線纜自身形成的感應(yīng)環(huán)路面積，信號線纜與其它設(shè)施、管線的距離應(yīng)符合GB50343-2004第5.3.3條的要求；對于線路的屏蔽，需要保護的信號線纜，宜采用屏蔽電纜或穿金屬管敷設(shè)，屏蔽層或金屬管兩端應(yīng)接地，并在通過雷電防護區(qū)交界處做等電位連接，當系統(tǒng)要求只在一端做等電位連接時，應(yīng)采用兩層屏蔽，外層屏蔽按前述要求處理。

2.6 接地

對于電子信息系統(tǒng)的接地，經(jīng)歷了獨立接地、聯(lián)合接地和共用接地三個階段。獨立地網(wǎng)雖然在一定程度上抑制了干擾，但于設(shè)備的安全并不可靠，因為雷擊時防雷地、交流工作地、安全保護地、信號工作地（邏輯地）、屏蔽接地等各接地體之間也會產(chǎn)生很高的電壓差，造成地電位的“反擊”，從而損壞設(shè)備，甚至威脅人身安全?，F(xiàn)行國家規(guī)范入國際規(guī)范中均提倡共用接地系統(tǒng)，即（構(gòu)）建筑物防直擊雷接地、交流工作地、保護地（PE線）、計算機機房設(shè)備接地（信號地、保護地、防靜電接地、屏蔽接地）等應(yīng)共用一個接地體，以避免雷擊時同一個設(shè)備的不同接地之間出現(xiàn)電位差，以保障設(shè)備及人身安全。對于本項目，應(yīng)利用防雷接地裝置作為的自動控制系統(tǒng)的共用接地裝置，系統(tǒng)的交流工作地、直流工作地、保護接地、防靜電接地均應(yīng)與防雷接地共用，接地電阻不大于1Ω。

2.7 靜電防護

機房內(nèi)采用的活動地板可由鋼、鋁或其它阻燃材料制成，活動地板表面應(yīng)是導(dǎo)靜電的，嚴禁金屬部分。容易產(chǎn)生靜電的活動地板、飾面金屬塑板墻均采用導(dǎo)線布成泄漏網(wǎng)，并用干線引至防靜電接地端子。玻璃隔墻的金屬框架同樣用靜電泄漏支線連接，并且每一連續(xù)金屬框架的靜電泄漏支線連接點不少于兩處。單元活動地板的系統(tǒng)電阻應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《計算機機房活動地板技術(shù)條件》的規(guī)定。

四、雷擊風(fēng)險評估

1.雷電時空分布特征

根據(jù)1980至2010年30年間地面站雷暴觀測資料，慶元縣30年年均雷暴日為55天，屬于雷電多發(fā)區(qū)。

圖書館所處區(qū)域閃電的高發(fā)期集中在4月―10月，達到全年閃電總數(shù)的81.3%，地閃日均活動規(guī)律上看，以08時和20時為日界，白天與夜間總地閃發(fā)生百分率分別為68.38%和31.62%。從各時次來看，16時總地閃電的百分率最大為9.52%。13―20時總地閃百分率累計為58.38%。從圖書館所在地5Km范圍內(nèi)出現(xiàn)過的最大雷擊電流為168.4KA，100%雷電流在200KA以下。

慶元縣圖書館所在地5Km范圍4年（2010.1―2013.12）平均地閃密度為：Ng=5.5次/Km2?a 該值作為評估報告所采用的地閃密度。

2.雷擊風(fēng)險

雷擊風(fēng)險主要貢獻來自于：雷擊建筑物物理損害風(fēng)險、雷擊建筑物內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險、雷擊建筑物附近引起的內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險，而雷擊建筑物內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險、雷擊建筑物附近引起的內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險占主要風(fēng)險。要降低雷擊風(fēng)險必須采取合適的措施將雷擊建筑物內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險和雷擊建筑物附近引起的內(nèi)部系統(tǒng)故障風(fēng)險降低。根據(jù)GB 50057―2010版，慶元圖書館應(yīng)按第二類防雷系統(tǒng)建筑要求采取防直擊雷、防感應(yīng)雷和防雷電波 侵入等措施降低雷擊風(fēng)險值。采取措施后雷擊風(fēng)險在允許的范圍內(nèi)。

第9篇：雷電風(fēng)險評估范文

關(guān)鍵詞：民用建筑；防雷系統(tǒng)；風(fēng)險評估；設(shè)計

Abstract: The thunder and lightning disaster is “United Nations International Disaster ten years “published one of the most serious natural disasters. Safety effective lightning protection system design is to reduce the lightning disaster to people and damage to structures and effective countermeasures. This paper mainly discusses the civil solar lightning protection system design of several key steps, and some of the nodes are analyzed.

Key words: civil construction; lightning protection system; risk assessment; design

中圖分類號：S611文獻標識碼：A文章編號：

夏季雷電高發(fā)，雷擊災(zāi)害時有發(fā)生，多發(fā)的是雷電直接擊中人體、動物、建筑物等承載體，很容易造成惡性災(zāi)害事故。說起避雷防雷設(shè)施，人們首先聯(lián)想到的就是高高地豎立在屋頂?shù)谋芾揍?。其實雷電防護分為外部防護和內(nèi)部防護兩大類。外部防雷具體的措施主要包括避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、引下線、接地裝置、屏蔽、共用接地系統(tǒng)等。內(nèi)部防雷具體的措施主要包括共用接地系統(tǒng)等電位連接、屏蔽（隔離）、合理布線、安裝電涌保護器（SPD）等，可謂名目繁多。目前，民用建筑使用太陽能越來越普及，而雷擊災(zāi)害的概率也越來越大，如何做好防雷系統(tǒng)的設(shè)計，直接關(guān)系著建筑物以及居民在雷電季節(jié)的安全。做為一個系統(tǒng)防范工程，做好建筑物太陽能的防雷系統(tǒng)設(shè)計非常重要。防雷設(shè)計應(yīng)該在認真調(diào)查地理、地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動規(guī)律以及被保護物的特點等基礎(chǔ)上，詳細研究防雷裝置的形式極其布置，嚴格按照國家標準進行，同時將防雷維護納入日常管理。

一、建筑物太陽能防雷系統(tǒng)設(shè)計的風(fēng)險評估

1．掌握地區(qū)雷電活動的規(guī)律

（1）雷暴日：在一天內(nèi)只要測站聽到雷聲則為一個雷暴日，而不論雷暴次數(shù)和持續(xù)時間。雷暴日反映局部地區(qū)的雷電活動情況。（2）、地區(qū)雷暴日等級劃分（年平均雷暴日Td) 少雷區(qū)：Td ≤20天；多雷區(qū)：20 ＜Td ≤ 40天； 高雷區(qū)：40＜Td ≤ 60天； 強雷區(qū)：＞60天； 我國西北地區(qū)一般在15天以下；長江以北大部分地區(qū)在15～40天；長江以南地區(qū)在40天以上；北緯23°以南地區(qū)超過80天。掌握本地區(qū)雷電活動的規(guī)律是進行雷電風(fēng)險評估的基礎(chǔ)內(nèi)容，也是防雷系統(tǒng)設(shè)計考慮的基礎(chǔ)因素。

2．掌握雷擊與防雷建筑物周邊環(huán)境的關(guān)系

雷擊的程度與土壤的電阻率直接相關(guān)，一般河床、鹽場附近土壤電阻率較小，一些地區(qū)的土壤電阻率還會發(fā)生突變，在一些建筑物密集區(qū)域，地下常會埋有各類金屬管理線，還有一些地面設(shè)施有利于雷云與大地建立放電通道而易受雷擊。建筑物結(jié)構(gòu)材料所能積蓄電荷的多少影響接閃的頻率，以及建筑物內(nèi)金屬設(shè)備多少都會影響防雷系統(tǒng)的設(shè)計[1]。這些雷擊防護的參數(shù)和影響因素必須經(jīng)過詳細調(diào)查，做為防雷系統(tǒng)設(shè)計的風(fēng)險評估數(shù)據(jù)。

3．做好雷擊災(zāi)害的類型評估

雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國國際減災(zāi)十年”公布的最嚴重的自然災(zāi)害之一。雷電流的高溫?zé)嵝?yīng)；雷電流的沖擊波效應(yīng)；“激波”產(chǎn)生沖擊作用；次聲波雷電流的電動力效應(yīng)。雷電引起的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)以及雷電波侵入都會或多或少的引發(fā)對建筑物的損害。強大的電流、極高的電壓、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波、劇變的電磁場和強烈的電磁輻射等物理效應(yīng)。很容易造成火災(zāi)、傷亡、雷擊建（構(gòu)）筑物、雷擊供電系統(tǒng)、雷擊弱電電子設(shè)備等。防雷系統(tǒng)設(shè)計前必須詳細評估本地區(qū)雷電災(zāi)害的類型以此做為防雷系統(tǒng)設(shè)計針對性方案制訂的條件。

二、民用建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計分析

1．確定雷電保護區(qū)域(LPZ)

上圖是雷電防護區(qū)域設(shè)計圖，

LPZ0A：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；電磁場強度沒有衰減。LPZ0B：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應(yīng)的雷電流直接雷擊，電磁場強度沒有衰減。 LPZ1：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ0A和LPZ0B要小；電磁場強度可能衰減。SPD應(yīng)該安裝在LPZOA 和 LPZ1 之間的界面處，阻止或泄放雷電沖擊電流通過線路進入。正常情況下，SPD對應(yīng)用系統(tǒng)沒有任何影響。它在線路中起開路作用和保持相與地之間的絕緣[2]。當電涌發(fā)生時，SPD將瞬間（納秒級）降低其阻抗，同時傳導(dǎo)電涌電流。當電涌發(fā)生后，SPD恢復(fù)高阻抗和起開路作用。LPZ2：本區(qū)內(nèi)流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ1更小，電磁場強度會進一步衰減。SPD安裝在LPZ1和LPZ2之間的界面處，用于泄放剩余電涌電流和限制過電壓。LPZ3：與LPZ2相比，裝有靈敏設(shè)備的區(qū)域由振蕩效應(yīng)產(chǎn)生的過電壓、電磁場強度和操作過電壓被減少。

2．太陽能防雷系統(tǒng)的告警設(shè)計

當偵測到10-25公里內(nèi)有較強的雷云，且電場強度達到3 KV/M時，系統(tǒng)發(fā)出警示；電腦主頁面顯示警示；并在事件日志內(nèi)進行記錄保存；這時，自動升降避雷針處于待命狀態(tài)。

當系統(tǒng)偵測到8-10公里內(nèi)有較強的雷云，且電場強度達到7 KV/M時，給自動升降式提前預(yù)放電避雷針一個升起信號，避雷針升起。電腦主頁面顯示告警；并在事件日志內(nèi)進行記錄保存；戶外報警器開始報警。當雷電預(yù)警系統(tǒng)偵測到，在監(jiān)測范圍內(nèi)，無高電場（3 KV/M以上），或近電場，雷電預(yù)警系統(tǒng)，在設(shè)定的時間內(nèi)（如10分鐘）解除警報，給預(yù)放電避雷針發(fā)出一個下降的信號，預(yù)放電避雷針下降；電腦顯示，警報解除；戶外，報警器發(fā)出警報解除的信號。

雷電流大小的確定

表1雷電發(fā)生概率及其電流數(shù)據(jù)

全部雷電流I的50%流入雷電保護系統(tǒng)的接地裝置。剩余的50%雷電流分配于引入建筑物的各種外來導(dǎo)電物、電力線、通信線。

4．太陽能防雷設(shè)計的接地系統(tǒng)

（1）直流側(cè)防雷措施

電池支架應(yīng)保證良好的接地，太陽能電池陣列連接電纜接入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含高壓防雷器保護裝置，電池陣列匯流后再接入直流防雷配電柜，經(jīng)過多級防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。 （2）交流側(cè)防雷措施每臺逆變器的交流輸出經(jīng)交流防雷柜（內(nèi)含防雷保護裝置）接入電網(wǎng)，可有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，所有的機柜要有良好的接地。

三、太陽能防雷系統(tǒng)設(shè)計注意事項

太陽能電池板四周鋁合金框架與支架導(dǎo)通連接 ，所有支架均采用等電位連接接地。感應(yīng)雷可沿直流輸入線和交流輸出線傳入，要做好室內(nèi)防雷。對直流輸入線感應(yīng)雷的保護，要在控制器輸入端側(cè)的正極對地 、負極對地、正極對負極間安裝過電壓保護器，進行一級防雷保護[3]；對交流輸出線感應(yīng)雷的保護則要在逆變器輸出端即相線與地間、零線 與地間 、相線與零線間安裝過電壓保護器。

對所有引入機房的電纜線 應(yīng)將電纜線金屬外皮進行可靠接地處理 以削減雷電波侵入的幅值。室內(nèi)接地線 光伏接地線采用等電位連接，同時將控制器、逆變器的外殼可靠接地。

安裝接地體太陽能熱水器金屬構(gòu)件較多，且安裝位置普遍高于樓頂避雷針及避雷帶的高度，如無有效的防雷措施，很容易成為雷擊的首要目標。輕則熱水器爆炸燒毀，重則直接電擊傷人。如果自行對太陽能熱水器進行防雷處理，應(yīng)離熱水器1米遠處加裝高出熱水器頂部不少于0.8米的避雷針，避雷針應(yīng)有良好接地，熱水器的金屬外殼不宜與避雷針相連；如無法加裝避雷針，熱電器得不到防雷保護，從減少雷擊損失的角度考慮，應(yīng)將熱水器與屋頂原有避雷裝置相連，建議在打雷時最好不要使用太陽能熱水器，并拔掉電源插頭。

參考文獻：

[1] 梁宏文,蘇志聰,溫耀美等.防雷檢測中出現(xiàn)的問題及解決方法[J].科學(xué)之友,2011,(15):41-42.

[2] 孟錦.污水處理廠的防雷設(shè)計方案[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010,(27):56-57,59.