雷电防护装置检测论文

每年4～9月是华南地区雷电灾害的多发季节，雷电灾害给人民带来生命安全和财产损失。本文介绍雷电产生的原因，对施工机械的危害以及对雷电灾害的预防方法和技术，这些方法和技术对同行在施工过程中预防雷电灾害具有普遍的参考意义。 关键词：雷电施工机械危害预防 1雷电的产生 雷电是自然界中一种常见的放电现象。关于雷电的产生有多种解释理论，通常我们认为由于大气中热空气上升，与高空冷空气产生摩擦，从而形成了带有正负电荷的小水滴。当正负电荷累积达到一定的电荷值时，会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场，从而产生云团对云团和云团对地的放电过程，这就是通常所说的闪电和响雷。具体来说，冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电。一般云的顶部带正电，底部带负电，两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场，瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花，也就是我们看到的闪电。在闪电通道中，电流极强，温度可骤升至2万摄氏度，气压突增，空气剧烈膨胀，人们便会听到爆炸似的声波振荡，这就是雷声。 2雷电危害的种类 雷击的危害主要有三方面：第一是直击雷。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，雷电击中架空线，如电力线，电话线等。雷电流便沿着导线进入设备，从而造成损坏。第二是感应雷。它可以分为静电感应及电磁感应。当带电雷云（一般带负电）出现在导线上空时，由于静电感应作用,导线上束缚了大量的相反电荷。一旦雷云对某目标放电,雷云上的负电荷便瞬间消失,此时导线上的大量正电荷依然存在,并以雷电波的形式沿着导线经设备入地，引起设备损坏。当雷电流沿着导体流入大地时,由于频率高,强度大，在导体的附近便产生很强的交变电磁场，如果设备在这个场中，便会感应出很高的电压，以致损坏。对于灵敏的电子设备，尤需注意。第三是地电位提高。当10kA的雷电流通过下导体入地时，我们假设接地电阻为10Ω,根据欧姆定律,我们可知在入地点A处电压为100kV。因A点与B、C、D点相连，所以这几点电压都为100kV。而E点接地，其电压值为0，设备的D点与E点间有100kV的电压差，足以将设备损坏。据有关统计表明：直击雷的损坏仅占15%，感应雷与地电位提高的损坏占85%。目前，直击雷造成的灾害已明显减少，而随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及联网微机等弱电设备。 3防雷的方法和技术 在科学技术日益发展的今天，虽然人类不可能完全控制暴烈的雷电，但是经过长期的摸索与实践，已积累起很多有关防雷的知识和经验，形成一系列对防雷行之有效的方法和技术。 （1）接闪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。把一定保护范围的闪电放电捕获到，纳入预先设计的对地泄放的合理途径之中。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）接地接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地，良好的接地才能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。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。防雷接地是防雷设施安装验收规范中最基本的安全要求。 （3）均压连接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。 （4）分流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，因为附加设施的安装或多或少地会影响系统的性能。 （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。 4雷电对施工机械的危害及预防 公路施工作业处在露天环境下进行。施工机械的电气控制系统特别是微电子控制装置受雷电直击或雷电感应过电压损害的几率很大。京珠高速公路清远段地处石灰岩山区，在雷雨季节是雷电袭击的高发地区，每当天空中乌云密布大雨来临时，雷电往往会对施工机械进行正面的袭击；而有时即使在天空中没有雨云又不下雨的情况下，感应雷也会时有发生，其产生的浪涌电压入侵并损坏路面摊铺机的微电控制装置，为此，防雷工作势在必行。 （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。避雷针接地要可靠，由于石灰岩山区的地质土壤比较干硬，土壤电阻值过大，所以接地网的埋设与广珠东线的做法不尽相同。接地网的角钢桩点埋设土坑要求深左右，角钢在土坑内要露出20cm左右，在土坑内按比例填满木炭和颗粒生盐作为降阻介质，生盐与木炭的重量比例为1:10，即1kg生盐掺合10kg木炭，然后填土复盖。这样可以确保接地电阻值在4以下。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。此外，还对沥青混合料搅拌操作控制室进行屏蔽，做法是将操作室内微电子控制系统的工作接地、保护接地与金属结构的控制室外壳用导体连接在一起，再通过接地引线引入地下接地网，使它们保持相等的地电位，预防静电及雷电。 (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。 5结束语 雷电灾害对机械电气控制装置特别是微电子装置的侵害是一种常见的自然灾害，为避免雷电对其侵害，应根据机械电气控制设备的不同构造特点而采用不同的防雷方法。只要合理地选用防雷设备，应定期由专业防雷公司检测防雷设施，评估防雷设施是否符合国家规范要求，施工项目应设立防范雷电灾害责任人，负责防雷安全工作，建立各项防雷安全工作，建立各项防雷设施的定期检测，雷雨后的检查和日常的维护。施工单位在防雷设施的设计和建设时，应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点，雷电活动规律等因素综合考虑，采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。就会大大降低雷电灾害带来的损失。

简介：中钢集团马鞍山矿山研究院创建于1963年8月，是原国家冶金工业部直属重点科研院所，是我国冶金矿山领域大型的综合性研究开发机构，是国务院学位委员会较早批准具有硕士学位授予权的单位之一，是国家外经贸部首批批准的具有自营进出口权的单位之一。1999年7月转制为科技型企业，隶属中国中钢集团公司。中钢集团马鞍山矿山研究院是国家火炬计划重点高新技术企业，安徽省高新技术企业，主要从事矿产资源相关技术研发、矿产资源开发与利用；矿山、公用工程咨询、评价、设计与工程总承包，是非煤固体矿山及其相关学科专业设置齐全、人才相对集中、试验装备配套、产业初具规模的综合性科研机构。建院以来，承担并出色完成了六五至十五一系列国家重大科技攻关任务，完成冶金部及重点厂、矿企业委托的各类科研课题4000余项，其中国家科技攻关项目149 项，一大批科研成果达到国际先进、国内领先水平。荣获国家、省部及市级科技进步奖675项，其中国家级奖励41项，省、部级三等奖以上项目302项，已申请近百项专利，获专利授权89项。在国内外各种刊物上发表的学术论文近2500余篇。拥有金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心、国家金属矿山固体废物处理与处置工程技术研究中心，国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心、国家非煤固体矿山安全工程技术研究中心、国家非煤矿山安全评价中心、国家冶金矿山装备行业生产力促进中心、国家冶金行业铁精矿技术监督与检测中心、长江城市垃圾处理设计研究院以及中国冶金矿业协会矿山技术委员会、中国资源综合利用协会金属矿山固体废物利用专业委员会、华东与华北呼吸性粉尘测试中心、中文核心期刊《金属矿山》杂志社、《矿业快报》杂志社等也设在我院。 中钢集团马鞍山矿山研究院还具有冶金行业（矿山）甲级、市政公用行业（环境卫生）甲级工程设计资质，环境工程（固废）、岩土工程、市政公用工程（环境卫生）甲级工程咨询资质，钢铁（矿山）、环境工程（废水、废气、噪声）乙级工程咨询资质，岩土工程甲级工程勘察资质以及安全评价机构甲级、工程监理乙级、环境评价乙级等资质证书。拥有各类仪器设备1700余台(套),与各专业配套的试验室、实验厂50多个。联系人： 徐光中、汪群芳 联系电话：电子邮箱：法定代表人：许传华成立日期：1992-07-09注册资本：万元人民币所属地区：安徽省统一社会信用代码：9075889经营状态：存续（在营、开业、在册）所属行业：科学研究和技术服务业公司类型：其他有限责任公司英文名：Sinosteel Maanshan Institute Of Mining Research Co.,Ltd人员规模：500-999人企业地址：安徽省马鞍山市经济技术开发区西塘路666号经营范围：矿产资源开发与综合利用研究,矿物新材料、选矿药剂、炸药生产设备、矿山机械、仪器仪表的技术研发、生产(限下属分支机构经营)、销售、咨询、转让;空心玻璃微珠的技术研发、生产、销售、咨询、转让;安防工程、技防工程、视频监控系统设计、安装、维修;批发零售冶金产品、建筑材料、化工原料及产品(不含危险化学品及易制毒品)、电子产品、交通运输设备(不含小轿车);承办会展、会议服务;工程咨询(钢铁矿山专业、岩土工程专业、生态建设和环境工程专业、市政公用工程专业、有色冶金专业、建筑材料专业),安全评价甲级,建设项目环境影响评价乙级,建设项目职业病危害评价甲级;安全标准化评审,清洁生产咨询服务,固定资产投资项目节能评估;计量认证业务范围内的检测及相关业务;雷电防护装置检测;地质实验测试;自营或代理各类商品和技术的进出口业务(国家限定企业经营或禁止进出口的商品和技术除外);(以下经营项目限下属分支机构经营)翻译;技术信息咨询;会议接待;住宿服务;零售日用百货、烟;停车服务。(依法需经批准的项目经相关部门批准后方可经营)