机动装备直击雷防护的探讨
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铁路牵引供电接触网直击雷防护分析摘要:随着我国铁路事业的迅速发展,人们对铁路运输的依赖性日益增强,对其安全性能的要求也越来越高。
铁路是一种以牵引动力的现代交通运输方式,在其设备的维修中,牵引供电系统的正常运转起到了至关重要的作用,一旦遭到雷击,将会造成很大的损失,因此,雷击是造成牵引供电系统故障的一个重要因素。
针对这一问题,本文对铁路牵引供电接触网防雷技术作了较深入的讨论。
关键词:铁路;牵引供电;接触网;防雷措施引言有关资料表明,在铁路运行过程中,接触网被雷击伤的概率很高,已成为不可忽视的问题。
如京沪高速铁路北京至上海段,由于接触网遭雷击,导致列车停运2小时,给铁路企业带来了巨大的经济损失。
因此,为了保障铁路的安全运行,有必要对接触网直接雷电防护技术进行改进。
1.防雷技术1.1.架设避雷线架设避雷线,可以形成扇形屏蔽区域,达到规避直击雷的目标。
与传统技术相比,该技术可以改善雷电感应过电压的参数值,有助于强化防雷效果。
根据现有工程项目经验,避雷线通常安装在塔杆顶部位置,设定保护角20°~30°,与横腕臂相距1.7m,与地线连接。
上述结构可确保雷击后的电压快速泄漏至大地,达到保障安全的目的。
1.2.设置避雷器目前,在高速铁路上常见的避雷器为无间隙氧化锌避雷器,在正常工况下流过壁垒的电流量几乎可以忽略不计。
但是在雷击发生后,因为避雷器具有非线性特性,瞬间通过避雷器的电流量可能达到数千安培,此时避雷器为导通状态,可以短时间内释放电压能量,最终降低雷击的伤害。
2.铁路牵引供电接触网直击雷防护措施2.1.案例概述某铁路供电段共设置6个变电所以及33个供电单元,根据2018-2020年的相关数据统计显示,近几年雷击跳闸次数明显增加,结合当地气象信息等资料展开进一步分析后发现,当地铁路牵引供电接触网雷击现象与恶劣气候数量呈正比例关系,因此,可认为雷雨等恶劣天气与雷击跳闸之间存在相关性。
2.2.防雷措施2.2.1.设置避雷器与避雷针设置避雷器与避雷针是案例项目的主要防雷措施。
论述铁路信号设备防雷技术铁路信号设备是列车安全和提高运输效率的重要保障,我国铁路事业的发展带动了铁路信号设备的发展。
由于精密仪器的弱电工作环境会被强电磁脉冲干扰,因此,铁路信号设备防雷技术的研究将有利于提高列车运行安全和运输效率。
1 雷电的危害性及防雷的必要性雷电对铁路信号设备的危害可分为两类,即直击雷危害和感应雷危害。
所谓直击雷危害,就是在雷电活动期间,雷电对铁路附近的建筑设施、信号系统设备、线号传输线路以及铁轨等进行直接雷击,使这些设备和建筑等被破坏,进而影响铁路信号设备的正常运转。
而感应雷危害,则是指雷云之间或是雷云对地进行放电时,会在附近的铁路信号设备、信号传输线路等之间产生静电干扰或是电磁感应现象,对线号传输线路或是铁路信号设备产生危害,使它们不能正常工作。
常见的感应雷可分为静电感应雷和电磁感应雷两大类,它们原理不同,但都会影响铁路信号系统的正常工作。
一般情况下,直击雷对铁路信号设备造成的危害要比感应雷更为严重,但由于直击雷发生的概率要比感应雷小得多,而且具有较大随机性,难以预测,所以防雷工作一般是针对感应雷进行的。
对雷电防护装置的管理工作,要是不能认真进行,势必会使雷电造成的危害进一步扩大。
铁道部将列出由于雷电设施维护不足和管理混乱而发生事故的管理单位名单,并追究相关责任人,并且将逐步完善防雷责任制系统与相应的雷电事故发生时的应急预案,细化防雷电设备维护责任,通过逐级负责,最大幅度地减小雷电事故发生的可能性,降低雷电干扰对铁路运输生产造成的不利影响。
2 雷电类型分析与防雷措施想要有效避免雷电干扰对铁路电子设备所造成的不良影响,要了解雷电入侵电子设备运行的途径与雷电的类型,针对不同种类的雷电危害采用不同种类的防护措施。
2.1 雷电分析依照雷电瞬间产生的高压放电破坏电子设备的方式不同,可以将干扰电子设备的雷电分为直击雷和感应雷两种类别。
2.1.1 直击雷。
如果电子线路或者电子设备被雷电直接击中,雷电将强电压直接作用在设备表面,大电流瞬间直接进入设备,这种情况称之为直击雷。
ILSE®直击雷保护产品—富兰克林式直击雷防护系统产品介绍驭雷富兰克林式直击雷防护系统包括接闪器–接闪器包括避雷针避雷带避雷网等他能优先捕获雷电并把雷电流通过下导体泄放到大地引下线–下导体的主要功能是为雷电流顺利地泄放到大地提供一个低阻抗的通路这样避雷针截获的雷电流才能安全的泄放到大地不至于产生危险的高电压下导体的布线应尽可能的短避免转急弯或盘绕以减小线路冲击阻抗接地系统–每根下导体必须可靠接地下导体与接地间必须有分离装置以便分开检测国际标准规定每个检测点的接地电阻不得大于欧且各个接地系统必须可靠的联结起来以防止地电位反击等电位联结- 将所有的金属物包括扶手栏杆金属物顶水管煤气管空调外壳支架避雷系统接地系统等连接起来特点符合国际标准IEC 62305, 英标 BS EN 62305和澳大利亚/新西兰标准 AS/NZ 1768-2007.种类齐全的避雷针基座下导体连接件和紧固件精密的设计,易于安装.设计依据采用国际公认的滚球法为设计依据,滚球法是以为hr半径的一个球体,沿需要防直击雷的部位滚动,当球体只触及接闪器(包括利用作为接闪器的金属物)或接闪器和地面(包括与大地接触能承受雷击的金属物)而不触及需要保护的部位时,则该部分就得到接闪器的保护。
ILSE®富兰克林式雷电保护系统A部分ILSE®铜质避雷针铜避雷针的尺寸符合IEC 62305 and AS/NZ 1768.定购代码: FLIAR0516C FL1AR1016C描述: 铜避雷针材质: 铜直径: 14.2mm螺纹外径: 5/8”长: 1metre 2 metre重: 1.4kg 3kg用途:接闪器ILSE®铜支撑棒ILSE®铜支撑棒两端带螺纹,可用来加高避雷针,或用来支撑多点避雷针.定购代码: FL1ER1016C FL1ER2016C描述: 铜支撑棒材质: 铜直径: 14.2mm螺纹: 5/8”长: 1metre 2 metre重: 1.4kg 3kg应用: 接闪ILSE®多点式避雷针ILSE®多点式避雷针由4个接闪点,使用ILSE铜支撑棒做支撑.定购代码 FL1MP16C描述: 多点式避雷针材质: 铜合金螺纹: 5/8”接闪点: 3 个辅助点, 1 中心主点重: 0.4kg应用: 接闪ILSE®避雷针底座ILSE®避雷针底座能在屋顶安装(平顶),安装螺纹5/8” 可4种方式安装连接导体.定购代码: FL2ATB16C描述: 避雷针底座– 4种方式材质: 铜合金棒./ 螺纹直径. 14.2 mm / 5/8”连接导体最大宽度 25mm重: 0.52 kg应用: 固定避雷针ILSE®马鞍式避雷针底座ILSE®马鞍式避雷针底座应用在脊梁式屋顶,4面可安装连接导体.定购代码: FL2RGS16C描述: 马鞍式避雷针底座材质: 铜合金棒/螺纹直径: . 14.2 mm / 5/8”应许穿过最大导体宽: 31mm重: 0.88 kg应用: 脊梁式屋顶安装避雷针底座ILSE®外墙避雷针支撑件ILSE®外墙避雷针支撑件可以使避雷针在外墙安装,一般2个为一组,与CRTC16配合使用.定购代码: FL2RB16C描述: ILSE外墙避雷针支撑件材质: 铜合金棒/螺纹直径.: 14.2 mm / 5/8”重: 0.36 kg应用: 避雷针外墙安装支撑ILSE®棒和排连接转换器与CRB16配合使用定购代码: FL2RTC16C描述: 棒排转换器材质: 铜合金棒/螺纹直径: . 14.2 mm / 5/8”重: 0.31 kg应用: 避雷针外墙安装件ILSE®避雷针外墙安装辅件避雷针外墙安装辅件套装定购代码: FL2FMS16C描述: 避雷针外墙安装辅件套件组件: 2 x CRB161 x CRTC16不锈钢螺母和垫圈重: 1 kg应用: 避雷针外墙安装辅件套件ILSE®铜排定购代码: CB253 PCB253描述: 铜排 25mm x 3mm (Soft Drawn)材质: 99.95% 铜尺寸: 25.00mm (宽) x 3.00mm (厚)重: 0.67kg /M导电系数: 最小100% I.A.C.S符合标准: BS1432抗张力: 210 - 250 N/mm²包装: 卷带(50米/卷)ILSE®镀铜钢绞线ILSE®镀铜钢绞线的优点:1、耐腐蚀性能与铜相当。
浅析铁路信号设备雷害防护作者:李小娟来源:《E动时尚·科学工程技术》2019年第04期摘要:铁路信号设备是组织列车运行、保证行车安全、提高运输效率、传递信息、改善行车人员劳动条件的关键性设备,因此,保证铁路信号设备的安全性及可靠性是一项重要工作。
随着科技的进步,铁路信号设备多采用调度集中、计算机联锁、区间信号自动控制、微机监测等电子、微电子设备,但由于这些设备的耐过压能力有限,一旦遭遇雷雨天气,受到雷电高压入侵,雷电所产生的电磁效应及热效应都会对铁路信号设备造成损害,从而影响到列车的安全运行。
因此,对于铁路信号设备来说,采用一定的技术手段进行雷害防护显得尤为重要。
关键词:铁路信号设备;雷害;雷害防护一、雷害由于暖湿空气的剧烈运动,天空中的云层可以带电。
带异性电荷的雷云间会发生云间放电,天空中的雷云也会对大地放电,以达到中和云层中电荷的目的。
带电雷云放电这一极普通的自然现象即为雷电。
相对于雷云之间的放电来说,雷云对地的放电会对地面物体产生更大的危害性。
根据雷电侵入信号设备的方式,雷电分为直击雷、雷电电磁脉冲感应、雷电波侵入、球雷四种。
1、直击雷直击雷是直接击在室外信号设备、架空线等物体上并流入大地的雷击。
直击雷击中的物体会产生高电压,引起过电流,流过的雷电电流高达几十千安甚至几百千安,会对室外信号设备、架空线等产生严重破坏。
一般来说,室内信号设备不会遭直击雷侵害。
2、雷电电磁脉冲感应雷电电磁脉冲感应即感应雷,是由于雷电产生的强大电场和磁场变化而引起的。
雷电电磁脉冲感应会造成金属部件之间产生电火花放电。
当室外信号设备、架空线等遭受到直击雷或是信号设备、架空线等物体附近遭受到直击雷时,会在信号设备、架空线等物体内的金属部件上感应出高电压和过电流,从而对信号设备、架空线等造成损害。
3、雷电波侵入当雷电直接击中室外信号设备、架空线等或击中信号设备、架空线等物体附近时,由于雷电电磁波的感应,会在信号设备、架空线等物体内的金属部件上感应出高电压和过电流。
铁道信号设备的防雷分析<em>打开文本图片集【摘要】铁路信号设备是铁路的主要设备之一,对于保障列车安全、指挥列车运行、降低运输成本、提高运输效率等都起着至关重要的作用。
但铁路信号设备元件也存在着敏感性和脆弱性的问题,特别是对于雷电的预防能力很差,在20__年-20__年间,发生了8起因雷电原因发生的起火事故,造成了机器设备的损害,更造成了人员的伤亡。
本文就铁道信号设备的防雷问题提出讨论,探讨雷电对于铁道信号设备的危害以及防治措施,期望能够提高铁路运行的安全性。
【关键词】雷电;铁道信号设备;雷电防治前言:20__年铁路安全事故造成1336人的死亡,其中由于雷击造成的事故就有三起,造成39死192伤,20__年-20__年由于雷击造成的事故有5起,给国家财产和乘客安全造成了严重损失。
铁路运输安全再一次吸引了人们的目光。
当今,微电子设备广泛运用于铁道信号设备中,由于在弱电环境中工作的特性,使得微电子设备对外界干扰十分敏感,具有相对脆弱性。
雷电对于铁道信号微电子设备的损害非常之大,每年因雷电导致的设备事故已经占到了总事故数量的50%以上,成为我国铁路事故的主因。
1.雷电对于铁道信号设备的危害1.1雷电类型雷电的特点是瞬间释放强大的电磁能量,电场强度一般在十几万到几十万之间,电流一般在在2万安-20万安之间。
损害铁道信号设备的雷电,根据电压侵入电力、信号、通信等设备方式的不同,可分为直击雷和感应雷两种。
感应雷是雷云在与大地之间的静电场放电时,对附近的传输信号线路、设备间连接等所产生的电磁、感应及入侵,造成串联在线路中的电子设备损坏和线路中断的损害;直击雷顾名思义,就是雷电直接对铁道信号系统的建筑结构、外部设施、信号传输设备及其他电子元件的损害[1]。
此外,雷电对于铁道信号设备的侵入损害还有多种方式,如:1.通过轨道电路侵入、2.电磁脉冲破坏、3.雷电浪涌破坏、4.冲击波破坏等。
1.2雷电对于铁道信号设备的危害雷电对于铁道信号设备的危害主要体现在以下几点:首先,最严重的是巨大的电流随线路进入到设备当中,造成内部设备的损害,由于铁路信号设备分布广且相对密集,加之铁轨的导电性能良好,一旦遭到雷击,极易造成人员方面的伤亡,或引起火灾。
机场飞行区内直击雷防护技术的应用经济的发展改变了人们的生活方式,在追求精神生活的当下,飞机以其高速度获得了人们的认可,逐渐渗入老百姓的生活。
作为常用的交通工具之一,其安全也是颇受关注的话题。
机场作为行人和飞机共有的交通场所,安全更为重要。
机场飞行区是隔离机场与外界的第一道安全门,维护飞行区的安全是保障机场安全的重要部分。
雷发生率极高的自然灾害,如果科学防范,将对飞行区产生不可估量的影响。
那么机场飞行区如何避免雷电灾害呢?本文将从早期机场飞行区去防系统入手探讨直击雷防护技术在机场飞行区的应用。
标签:交通枢纽;飞行区;直击雷防护引言雷电是自然大气长过程强放电现象,在强对流天气中常有发生,发生时一般伴有强光和轰隆声。
雷电作为“电子时代的一大公害”对电子设备的影响不可估量,随着科学技术的发展,机场飞行区的微电子元器件使用日益增多,雷电对于机场飞行区的影响逐渐增加,因此,机场飞行区的防雷设施是事关机场正常运作的关键。
一、直击雷概述(一)形成过程雷电是雷击和闪电的总称,其产生赖于积雨云中大量的电离子,当这些电离子与空气中的电离子形成电位差时就会放电,也就是闪电,闪电发生过程中产生的高电压积压空气会产生高机械能,让空气迅速膨胀并爆炸,雷就产生了。
直击雷是相对于感应雷而言,指雷电直接击中建筑物或者大地。
在击中物体时常伴随着高热量、高电压以及高磁场干扰。
(二)危害机场飞行区一般占地面积较大,电子设备多,直击雷对其有严重影响:1、电效应破坏。
直击雷的高点也会击穿电机设备的绝缘装置,烧断电线,造成短路、放点进而造成爆炸,而且短路会引发漏电,在飞行区会造成较大的触电事故,危及生命。
2、热效应破坏。
在高流雷电到达地面时,会在瞬间释放高热量,从而融化飞行区的金属建筑,如果碰上易燃物还会发生严重火灾。
3.机械能破坏。
所谓机械能破坏是指在直击雷产生过程中伴随的高机械力会直接击毁被击物体,甚至产生爆炸。
4.雷电感应破坏。
雷击后,雷电所导致的高电流会感应周围的建筑物冰形成巨大的电磁场,会干扰通信设备的正常运行。
浅析风电机组直击雷击防护摘要本文结合风电机组防雷的研究成果,对风电机组桨叶、轴承、机舱等的直击雷防雷措施进行较初步的阐述。
关键词风电机组直接雷击防雷措施一、前言风能作为一种清洁的可再生能源,日益受到世界各国的重视。
中国风能储量很大、分布面广,风力发电产业迅速发展,成为继欧洲、美国和印度之后的全球风力发电主要市场之一。
随着风电机组单机容量的增大,风电机组的塔筒越来越高,再加上大型风电机组一般安装于开阔地带或山地,因此风电机组遭受雷击的概率也较大。
直击雷是闪击直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力。
风电机组遭受直接雷击时,强大的雷电流将在其传输入地的路径上产生热效应和机械效应,对桨叶、轴承和传动部件造成直接和潜在的损坏,引起机组停运事故,危害风电系统的安全可靠运行。
因此,在风电机组的防雷设计中,直接雷击防护一直受到十分广泛的关注。
本文将介绍机组的雷击特性及桨叶和轴承部件的雷击损坏机理,并对机组的直接雷击防护措施加以讨论。
二、桨叶防雷1.雷击对桨叶的损坏。
桨叶是风电机组上最容易受到雷击的部件,在整个机组的雷击损坏维修成本中,它的损坏维修费用所占额度最高。
桨叶主要有玻璃纤维增强塑料(GRP)、碳纤维增强塑料(CFRP)、木质、钢和铝等材料组成,其结构常为外壳加内梁的组合形式。
由于所采用壳体材料的电阻率相当高,材料本身在正常情况下是不易导电的,但在强大电流作用下就能够产生导电路径。
当一片桨叶受到雷击后,在桨叶上出现的放电通道可能有3条,即桨叶壳体外表面、内表面和壳体材料叠层的交界面。
雷电流可以通过沿面放电通道直接在壳体外表面上传导,也可以在雷击点处产生一个热溶洞孔,透入洞孔去沿壳体的内表面或材料叠层交界面的沿面放电通道进行传到。
雷电流透入洞孔后,沿壳体内部路径传导,传导时常会出现电弧,弧道温度高达30000K,这样高的温度会严重烧毁弧道附近的壳体材料,同时高温也会在壳体内部产生高压力的冲击波,对桨叶壳体产生机械损伤,常使受雷击后的桨叶上出现裂缝,严重时会导致桨叶断裂。
检修运用上海铁道科技2018年第2期67 5T!测#圔£届径(瞄决+法搦-黄一骅中国铁路上海局集团有限公司车辆处摘要5T探测设备在全路的安装实施,对保证铁路车 辆的安全运行具有十分重要的意义。
但是由于雷击导致 的探测站设备损坏,无法正常探测的事例仍有很多。
为了 使5T探测站设备少受雷击的影响,查找防雷系统的薄弱 环节,使探测站尽量少受雷击的侵害。
关键词防雷系统;防雷模块保护1前言随着5T系统防雷及防雷电电磁场人侵的逐步完善,5T 探测站雷击概率已大幅降低,但少数探测站仍有雷击事故发 生,本文通过对雷击途径的分析,查找探测站防雷薄弱环节,以期达到完善探测站雷电防护的目的。
2防雷现状2.1雷电特点及防护方法雷电是一种大气物理现象,它与实验室研究的物理现象 不同,不可能通过各种人为控制的方法找出确切无误的规 律,只能用概率的观点去考虑。
雷电或更确切地说是伴随雷电产生的雷电电磁脉冲,会 对电气、电子设备造成严重的威胁,雷电电磁脉冲是最严重 的自然电磁干扰源。
闪电放电脉冲的陡度大、峰值电流大、电场强、频谱宽(从0 H%~100 MHz),因此无论是天线、架空电网、外露的电线、电缆、埋地电缆或裸露金属体等都会感应到强 大的感应过电压、过电流。
若它们被引人电器、电子设备将会 产生破坏性的后果,这种由感应方式而非直接方式的雷击称 作感应雷,出于感应雷发生的概率远远高于直接雷,因此,防 雷电感应是防雷研究的重中之重。
由于雷电电磁脉冲无孔不人地从空间各个方向侵袭各 种现代科技设备,因此现代防雷技术提出了分区防护概念,即按照雷击敏感的强度不同,把建筑物内、外环境分成几个 区域。
2.2防雷系统的防护划分防雷系统通过天网、引下线、接地系统组成完善的外部防雷,结合探测站电源,信号线路防护,实现5T探测站的基 本防护。
分区防护情况如图1所示-由外到内,防雷分区(LPZ-)被定义如下-LPZ OA区在5T探测站外部,不受外部保护装置保护的区域。
铁路信号设备的系统防雷问题分析摘要:铁路信号设备是列车运行过程中的指挥设备,对行车安全具有相当重要的保障作用,因此,其可靠性及技术性的要求是相当高的,铁路信号设备的正常运行是铁路列车安全行驶,避免列车事故的重要依托,然而,由于铁路线路长,信号设备数量庞大,同时又严重受到自然条件的制约,一旦遭遇雷雨天气,受到雷电的入侵,就会导致信号系统的损坏甚至瘫痪,严重影响铁路列车的运行,甚至导致火灾、爆炸等特大事故的发生。
因此,为了更好的解决铁路信号设备的这一遭雷击而导致事故的问题,防雷是关键。
本文介绍了雷击对铁路信号设备的危害以及阐述了铁路信号设备避免遭到雷击影响的防护措施。
关键词:铁路信号设备;雷击影响类型;雷电危害;雷电防护措施在我国社会经济的快速发展和社会化进程的不断进步之际,让铁路系统在城市建设中发挥着越来越大的作用。
假如铁路在交通保障过程中发生事故,通常都是因为信号设备的原因,铁路信号设备很容易遭受雷击危害的影响,所以,应对于雷击影响进行针对性分析研究,根据实际情况采取科学合理的防雷措施,尽可能消除信号设备受雷电危害的影响。
一、雷击对铁路信号系统的影响1.电磁脉冲:假如雷电正面击中设置的信号设备,或装有信号设备场所附近的建筑以及地面高出来的其他物体时,雷击形成的雷电电磁脉冲就会在信号系统里面产生电流或者过电压。
2.电磁感应:当雷云放电或者是雷电在雷云之间的时候,在不远的户外传输信号电缆线,信号路线,埋地电力线,设备间连接则会有电磁感应同时侵入设备的现象叫做感应雷。
3.冲击波:假如冲击波电压的幅度没有高到用动作高压避雷针和击穿变压器绝缘侵入回路时,其实雷电冲击波还可以通过绕在组间分布电容藕合的方式,入侵到信号低压回路,让信号电源设备产生过电流和过电压。
4.轨道电路:当信号设备遭雷击侵入轨道电路的时候,轨道电路的传输线是一般会比地面高出很多的钢轨。
由于地理环境受到的影响,有的铁道旁边的高大物体就很容易遭到雷击,例如大山,树林,大桥等。
编订:__________________单位:__________________时间:__________________防直击雷害的措施(正式)及保护措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-4374-70 防直击雷害的措施(正式)及保护措施(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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1.为了防止直击雷害,常采取以下措施:(1)避雷针由接闪器(常采用长为1~2米的尖端钢管或削尖铁棍)、支持物、接地引下线和接地体组成。
当雷云先导放电接近地面时,放电就面电场强度最大的方向(即避雷针尖端)发展,因此突出地面较高的避雷针实际上具有引雷作用。
雷云通过避雷针放电,避雷针周围的线路、设备和建筑物等就不会受到雷电直击。
(2)避雷线也称架空地线,它是悬挂在高空的接地导体,其作用与避雷针相同,也是将雷电引向自身,并将雷电流导入大地,在它保护范围内的导线或设备不会受到直接雷击。
(3)避雷带(网)其作用与避雷线相似,用于建筑物防雷,敷设在被保护的建筑物顶上。
2.防直击雷的保护装置应符合以下要求:(1)装设独立避雷针或架空避雷线时,所有被保护物均庆在保护范围以内,对排放有爆炸危险物质的管道,其保护范围应高出管顶2米以上。
(2)独立避雷针至被保护建筑物及有其有联系的金属物(指管道、电缆等)的距离,庆符合下式要求,但不得小于3米;地上部分 S≥0.3Rch+0.1hx地下部分 S≥0.3Rch式中 Rch为冲击接地电阻,欧;hx为被保护建筑物或计算点高度,米。
机动信息系统雷电防护与接地系统研究作者:张庭炎郑洁夏玫陈群谭胜淋蒋其跃来源:《中国科技博览》2018年第18期[摘要]雷电引起的灾害是世界上十大自然灾害之一,它会引起巨大的电、热效应,从而对信息化设施产生极大破坏力。
机动信息系统通常工作在野外环境,气候和地理环境极为复杂多变,尤其处于空旷场地时,遭受直击雷的概率极大,机动信息系统的雷电防护必须做到安全、可行和便捷。
为避免雷电干扰的影响,机动信息系统必须具备直击雷防护要求。
但是直击雷的防护主要对特种机动信息系统加装接闪器来实现,但是接闪器无法实现解决机动信息系统遭受感应雷和地电位反击的难题。
本文主要对机动信息系统雷电耦合路径和接地系统进行分析研究,通过模拟雷电放电对机动信息系统的感应电流和地电位反击进行试验,开展机动信息系统的雷电防护试验论证,为机动信息系统的雷电防护设计和执行提供安全、可靠和科学的依据。
[关键词]机动信息系统;雷电防护;接地系统;分析研究;试验论证中图分类号:S943 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)18-0062-011 引言不完全统计,我国机动信息系统受雷电影响的损坏率高达30%,严重降低我国信息系统的通信指挥能力,并造成重大的经济损失。
因此,为建立健全机动信息系统雷电防护体系,增强在雷电环境的作战能力,降低机动信息系统雷电防护的设计、建设及维护的难度,亟需开展机动信息系统防护设计与试验验证研究。
2 机动信息系统受雷电影响的分析研究2.1 驻地执行任务的分析机动信息系统在驻地执行任务时,机动信息系统主要是从外部供电系统取电。
供电线缆一般不低于30m。
在雷雨天气是,必须对机动信息系统进行直接防护,接收器的布设建议依据GJB7581-2012《机动通信系统雷电防护要求》。
2.2 雷电耦合方式研究结合机动信息系统的结构和外接电缆要求,分析研究感应雷电耦合方式,提出合理的解决方案。
感应雷电磁脉冲对机动信息系统的耦合方式1主要表现为两种方式:一是线缆端口的耦合,二是孔缝的耦合。
刍议如何搞好基层雷达装备的安全防护雷达装备的安全防护是影响雷达正常工作和完好率的一个重要因素,而要保证装备完好,必须加强装备安全防护。
文章针对雷达装备安全防护,从安全防护工作存在的问题、做好装备安全防护工作应把握的几个问题、突出抓好安全防护教育几个方面谈了一些看法。
标签:雷达;安全防护;问题雷达装备的安全防护是雷达兵部队基层连队装备使用、管理工作的重中之重,直接影响着战备保障、训练任务的完成,装备财产及人员生命的安全。
近年来,基层雷达装备更新换代频繁,各种新体制的雷达陆续装备部队,新老装备并存,使基层雷达站的装备安全防护面临新的挑战。
面对雷达兵部队装备实现跨越式发展的新形势和军事斗争的新要求,如何搞好基层雷达装备安全防护工作,是我们必须研究的问题。
1 基层装备安全防护工作存在的问题1.1 重维修使用,轻预防防护有些基层部队只注重装备的维修使用,满足日常的雷达保障需要,对安全防护工作却未给予足够的重视,存在侥幸心理,认为只要雷达能正常工作就可以了,不进行安全防护不会发生问题。
1.2 安全防护教育形式单一一是教育内容比较抽象、不直观,教育效果不好;二是教案简单,照本宣科,流于形式,缺乏详细的讲解和生动的实例;三是教育资料缺乏系统性和连贯性,资料的更新速度过慢;四是基层授课人员的素质参差不齐,装备安全防護知识面窄,对一些重要问题讲得不够透彻。
1.3 安全防护工作缺乏主动性在安全防护工作中,有些基层不能根据本单位的实际情况和驻地特点开展工作。
例如高山雷达站应将防雷、防风作为全年安全防护的重点;沿海雷达站应将防潮、防风作为重点;炎热地区应将防高温作为重点。
春、夏、秋、冬四季防护工作的重点各有不同,而新体制与旧体制雷达防护的侧重点又各有不同。
有的基层单位要么顾此失彼,要么眉毛胡子一把抓,安全防护工作处于被动。
1.4 对装备的安全防护研究不够目前国内有关雷达安全防护的资料较少,且标准不统一,不易理解,可操作性差。
移动基站直击雷防护设计与施工探讨作者:陈艺友.来源:《科技资讯》 2012年第28期陈艺友麦枳维黄嫦红(鹤山市气象局广东鹤山 529700)摘要:随着我国国民经济的高速发展,智能通讯的普及使得移动基站建设的数量越来越多,规模也越来越大,但是长期以来,雷击导致移动基站的设备受到损坏以及影响网络运行的现象经常发生。
移动基站我国通信系统的核心部分,一旦移动基站的供电与网络系统受到了损坏,那么其他的通信设备想要继续正常的运行就是很难的了,并且如果受到损坏的移动基站没有得到及时的维修,还很有可能发生更为严重的二次事故。
本文便对移动基站常见的直击雷防护技术以及移动基站直击雷防护设计与施工两个方面的内容进行分析探讨,从而做好移动基站的直击雷防护工作。
关键词:移动基站直击雷防护技术防雷设计与施工探讨中图分类号:TM862文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)10(a)-0201-011 移动基站常见的直击雷防护技术直击雷对移动基站的移动通信设备的破坏力是巨大的,而我国现代的科学技术还并不具备完全消灭雷电的能力,而是只能根据雷电本身的特点来考虑尽可能的减少雷电带来的破坏。
目前较为常见的直击雷的防护技术主要有等电位连接技术、屏蔽技术、接口保护技术以及绝缘配合技术等综合性的防护技术。
1.1 等电位连接技术所谓的等电位连接技术就是指将我们想要保护的移动基站设备的金属管道以及外壳等金属物体进行电气连接,由于这些物体受到直击雷的袭击时是会出现高电位,对其进行电气连接时,他们外露的可以导电的部分和装置外部可以导电的部分电位就是相等的了,这样就不会出现因为局部高电位而发生反击的现象。
1.2 屏蔽技术所谓的屏蔽技术主要就是指电磁屏蔽的技术,通过使用导电材料使交变电磁场向已经确定的区域穿透的屏蔽得到减少。
因为直击雷的雷电流是一种很强大的交变电流,所以伴随着直击雷的到来就也会产生一个很强大的交变电磁场,而采用电磁屏蔽技术时就能够很大程度的减少这个强大的交变电磁场对移动基站通信设备的破坏和影响。
机动装备直击雷防护的探讨
摘要:针对机动装备在野外环境条件下驻停、作训所面临的雷电威胁,结合
地面装备雷电防护规范,提出一种适用于机动装备雷电防护的技术手段,以减少
或避免雷击以及雷电电磁脉冲辐射造成装备的损坏。
关键词:直击雷防护、限流型避雷针、电离式防雷装置
1.
引言
雷电通常也称闪电,是自然大气中的超强、超长放电现象,伴随有声、光、
电等多种物理现象发生。
直击雷是雷云与大地(含地上的突出物)之间的一次放电,即闪击直接击于
建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应、热效应和机械
力对放电通道上的设备和人员造成损毁及伤害,严重威胁和制约着人们的正常活动。
联合国已将雷电灾害列为世界最严重的十大自然灾害之一,同时被国际电工
委员会称之为“电子时代的一大公害”。
机动装备是以车辆为载体的一体化综合信息系统,具有随时转移、机动部署、快速布撤能力,长期机动于野外环境,呈现全天候、全地域、高机动的分布作训
模式,面临自然界各种复杂环境和恶劣气候的考验,雷电是机动装备及人员在野
外环境下所面临的严峻自然环境威胁,一旦遭受雷击,将带来严重的损毁或电子
系统的异常运行,提高机动装备的雷电防护能力,有效消除或减少雷电对装备的
威胁是的生存适应的重要保障。
1.
引雷入地的防雷方式
直击雷防护是以通过一定的技术手段,防止或减少雷击建(构)筑物所发生
的人身伤亡和设备设施的损毁。
当前,对于地面设施设备的直击雷防护,通常采
用接闪雷电泄放入地的防雷方式,通过避雷针、避雷带、避雷网等金属导体,以接闪雷电并通过接地体将雷电流泄放到被保护物体周围的土壤。
采用避雷针引雷入地就是预先建立有利于形成云地放电的条件,预设雷电放电通道,以减少周围其它物体遭受雷击。
防雷设计上采用滚球法来确定避雷针的保护范围,如图1所示。
即假想一个半径为r的球,沿地面和避雷针周围滚动,球所不能触及的空间,就为所对应于该滚球半径r的有效防护空间。
图 1 单支避雷针的保护范围
1.
1.
单针的防雷保护范围计算
当避雷针的高度不大于滚球半径时,在h
x
高度的保护半径的按公式(1)计算。
(公式1)
式中:r
x --- 避雷针在h
x
高度平面上的保护半径,单位为米;
h
r
--- 滚球半径,按防雷规范选取30m,45m,60m;
h
x
--- 被保护物的高度,单位为米;
h --- 避雷针高度,单位为米。
1.
1.
防雷接地要求
防雷接地是避雷针引雷入地的关键要求,接地装置的好坏将直接影响到防雷
的效能,对接地体的敷设形式、接地电阻值大小均有较高的要求。
因一旦避雷针
接闪,雷电流的强度通常在几十千安甚至上百千安,强雷电流的冲击可造成电子
系统线路和设备的严重破坏。
根据GB50057-2010 《建筑物防雷设计规范》,以及GJB6784《军用地面电
子设施防雷通用要求》等国军标规定,防雷装置的每一引下线的冲击接地电阻不
宜大于10Ω。
1.
机动装备直击雷防护面临的问题
避雷针接闪雷电泄放入地的防雷方式,自从富兰克林发明了避雷针,就被一
直沿用至今,具有应用的广泛性和普遍性,并延用至军用设备设施的直击雷防护。
机动装备因具有快速机动的能力,得到部队的大量装备应用,并长期机动于
野外环境条件执行任务,很容易遭受到雷电袭击造成设备设施的损坏和电子系统
的异常运行。
雷电防护是机动装备在野外生存的重要保障,如若沿用传统避雷针
的防雷方式,将面临如下几个问题。
1.
避雷针的接闪作用,在很大程度上增加了避雷装置及附近落雷的概率和雷击
强度,增大了雷击带来的风险因素;比如雷击电磁脉冲辐射、地电位反击等问题,这将对机动装备对电磁脉冲防护的加固、接地电阻值将提出更高的要求以防雷需求;
2.
防雷接地的问题,机动装备全地域机动作训,无法如同固定装备那样预先
敷设防雷地网,防雷接地只能依赖于临时敷设的接地桩,在很多情况下将面临高
土壤电阻率的环境,防雷接地电阻难以达到防雷要求;
3.
防雷装置的架设和撤收,将影响到机动装备的机动转移、快速布撤的作战性能。
1.
限流型避雷技术
雷击的发生具有一定的局域性、随机性、选择性、时机性等特点,雷电防护
是人类改变雷电活动规律的一种措施,通过一定的技术方式和技术手段,改变雷
云与地面之间放电的时机、地点、强度等方式方法,以防止或减少雷电所带来的
灾害。
避雷针引雷入地,表现为一种电流源的形式,将形成瞬间的强脉冲电流的泄放,从而产生磁场,以雷击点为中心向四周空间辐射,在无衰减情形下所形成的
磁场强度可按下式计算。
(公式2)
式中:H
:无衰减情形下的磁场强度;
: 最大雷电流;
i
:空间某点与雷击点之间的距离。
S
a
或被保护物体与雷击点之间从公式2中可看出,如若通过改变最大雷电流i
的方式入手,采用限流型防雷技术及产品应用于机动装备直击雷的防护,的距离S
a
将最大程度上解决雷击强度、电磁脉冲辐射、防雷接地电阻等防雷措施与机动装
备的机动转移、快速布撤之间的矛盾关系。
限流型避雷技术,一方面是对雷电流的提前先导具有衰减作用,从而提高了
放电通道长间隙的空气电阻,以减弱雷电流的泄放强度,同时可降低防雷引下线
及接地电阻上的电压降,如图2所示;另一方面,限流型避雷针通过内部的阻抗
变换器能有效地将可能发生的几千安到上百千安的雷电流变成数千安入地,并延
缓雷电波的上升时间,避免了传统避雷针接闪后的强电流入地产生的二次效应,
减弱了雷电流入地出现的反击和强电磁干扰产生的感应过电压。
可见,限流型避
雷技术可在一定程度上放宽防雷接地电阻要求,为机动装备直击雷防护的快速布
撤成为可能,同时也减小了雷击电磁脉冲的强度。
图2 放电通道等效电路示意图
1.
结束语
本文通过分析当前防雷技术现状,依据防雷设计标准规范,结合机动装备的
特点以及所面临发防雷问题,提出一种能更适合于机动装备雷电防护的技术方式,防雷效果与实操性有待于更多的工程实践来进一步的检验。
1.
参考文献
[1] 虞昊《现代防雷技术基础》(第二版),清华大学出版社,2005。
[2] 陈渭民《雷电学原理》第二版,气象出版社,2006。
[3] Gb50057-2010 《建筑物防雷设计规范》,中国计划出版社,2011。
[4] GJB6784-2009 《军用地面电子设施防雷通用要求》。
作者简介:王理,男,从事军事装备保障和安全防护应用研究。
李晟利,男,从事军事装备保障和安全防护应用研究。
申龙,男,从事军事装备保障和安全防护应用研究。