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雷击风险评估范文1
中图分类号 P427 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2011)12-0045-01
雷击风险评估体现了预防为主、防治结合的理念,是以工程所在地的雷电活动情况,以及雷电灾害特征为评估主体,综合分析雷电可能造成的财产损失、人员伤亡等风险内容,以为项目工程的建设、提高建筑物防雷安全系数提供参考。
1 雷击风险评估的步骤
雷电灾害风险评估单位接受委托后,应立即成立雷电灾害风险评估专家组;专家组根据评估要求进行资料收集,委托方应根据评估需要,向评估单位提供以下资料,即工程总平面图、地形图、地勘报告或工程初步设计图、初步设计说明等,并对其提供资料的真实性、合法性负责[1]。
评估专家组根据委托方提供的资料和收集的相关资料,进行工程分析和现场的勘测和调研,并制定评估方案;评估单位实施评估时,应根据委托方提供的资料,结合当地雷电灾害预警能力、应急响应能力和现场勘测报告以及雷暴天气卫星云图、闪电定位等相关资料和数据及评估对象所在地的地理信息系统资料,通过高性能计算机,对评估对象的雷电灾害风险进行分析、计算、评估,并编制雷电灾害风险评估报告,报主管部门审查。
雷电灾害风险评估方案作为防雷设计和施工的依据,不得任意更改;施工中如发现实际情况与评估时所提交的资料不符,应补充必要的资料,重新评估。
2 雷击风险评估的内容
2.1 雷击损害风险评估
通常损害源有雷击服务设施及其附件、雷击建筑物及其附近。根据不同的保护对象特性,雷击可能会引起建筑物的结构类型、服务设施、用途、内存物受损,建筑物中损失类型包括[2-3]:①L1:人员生命损失;②L2:公众服务损失;③L3:文化遗产损失;④L4:经济损失(建筑物及其内存物的损失)。具体的雷击基本损害类型包括[2-3]:①D1:生物伤害;②D2:物理损害;③D3:电气和电子系统失效。邻近雷击引起的建筑物风险分量服务设施中的损失类型包括[2-3]:①L2:公众服务的损失;②L4:经济损失(服务设施以及活动中断的损失)。
2.2 雷电灾害环境影响评价
根据物质燃烧条件和燃烧时所产生的热量,确定燃烧危害范围。并参照相关的计算方法,选择合理参数,对雷击爆炸危害范围的界定对象——工厂外部各类建筑物的安全设防标准,作出推理,得到安全距离。
2.3 雷电灾害易损性评估
某区域雷灾易损度与雷灾造成的损失量密切相关,损失量越高,易损度越大。首先,在某一类型的雷灾易损度指标下,先统一换算为占该类型指标总值的百分比(相对值),再根据其所占总值的百分比大小进行二次划分,划分出该类型指标从极高到极低5个等级间的界定值,然后估算出该地区此种类型指标的雷灾易损性等级,并用其所在等级的等级值取代类型指标值,通过累加各个区域雷电灾害易损指标等级值取其平均值得到评价区域的综合易损度[2-3]。
2.4 大气雷电环境评价
2.4.1 雷电活动时空分布特征。根据项目所在地相关的历史气象资料,确定其雷电活动时空分布特征以及雷电主导方向、次主导方向等[2-3]。
2.4.2 雷电流散流分布特征。根据项目所在地的地形、土壤状况和气候背景等分析雷电流散流分布特征[2-3]。
2.4.3 年预计雷击次数。根据项目所在地的环境及建筑物本身的情况,计算建筑物年预计雷击次数[2-3]。
3 雷击风险评估的分类
3.1 项目预评估
项目预评估是根据建设项目初步规划的建筑物参数、选址、总体布局、功能分区分布,结合当地的雷电资料、现场的勘察情况,对雷电灾害的风险量进行计算分析,给出选址、功能布局、重要设备的布设、防雷类别及措施、风险管理、应急方案等建议,为项目的可行性论证、立项、核准、总平面规划等提供科学防雷依据[4]。
3.2 方案评估
方案评估是对建设项目设计方案的雷电防护措施进行雷电灾害风险量的计算分析,给出设计方案的雷电防护措施是否能将雷电灾害风险量控制在国家要求的范围内,给出科学、经济和安全的雷电防护建议措施,提供风险管理、雷灾事故应急方案、指导施工图设计。
3.3 现状评估
现状评估是对一个评估区域、评估单体现有的雷电防护措施进行雷电灾害风险量的计算分析,对雷电防护措施是否能将雷电灾害的风险量控制在国家要求的范围内,给出科学、经济和安全的整改措施,提供风险管理、雷灾事故应急方案。
4 参考文献
[1] 李洪峰,刘敏.已有建筑物雷击风险评估中几个问题的探讨[J].浙江气象,2010(3):38-40,45.
[2] 朱峰,迟良勤,林明志,等.浅谈雷灾害风险评估[J].吉林气象,2007(1):38-41.
雷击风险评估范文2
关键词:雷击;风险评估;思考;建议
雷击风险评估是根据项目所在地雷电活动时空分布特征及其灾害特征,结合现场情况进行分析,对雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算,从而为项目选址、功能分区布局、防雷类别与防雷措施确定、雷灾事故应急方案等提出建设性意见的一种评价方法。
通过雷击风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、灾害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务,保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理。雷击风险评估是开展综合防雷的必经程序,也是实现科学防雷的必要条件,体现了预防为主,防治结合的理念。
1衡阳市雷击风险评估工作开展情况
衡阳市的雷击风险评估工作在河南省起步较早,从2007年我们借鉴安全评价的做法,在衡阳市首次开展雷击风险评估工作。截止目前我们共完成大小雷击风险评估项目30多个,项目主要包括加油加气站、危险化工企业、易燃易爆场所、计算机信息系统、重要性建筑物等。年平均收入在20万左右。
组织人员结合衡阳市本地的观测资料和雷电监测网资料开展对雷电活动规律的研究,完成了衡阳市50年的年雷暴日数统计、衡阳市月雷暴和日雷暴分布规律统计等,同时编制完成了焦作市雷击风险区划,为雷击风险评估工作的开展打下坚实的基础。
建立了衡阳市防雷业务平台,编制了雷击风险评估软件,将繁琐的人工计算改为计算机自动运算,大大降低了雷击风险评估的计算量,提高了计算的准确性,同时也提高了工作效率。
2雷击风险评估工作中的一些经验和做法
2.1领导高度重视,充分履行管理职能
衡阳市局党组一直将创新工作作为工作重点来抓,经局党组研究将雷击风险评估工作作为当年的创新项目,为了能开展此项工作,市局领导先后组织人员到浙江等地对雷击风险评估的情况进行考查学习,并向广东、重庆等先进省市了解雷击风险评估的开展情况,汲取了很多先进的经验做法,为雷击风险评估工作的开展打下了基础。
2.2、加强宣传与协调沟通,寻找突破口
首先我们把一系列重大建设项目,特别是大型易燃易爆、危险化工项目作为工作的重点,一方面加大宣传力度,让对方了解雷击风险评估的重要性和必要性,同时加强与政府相关部门的合作。和安监等部门联合开展针对易燃易爆场所、危险化工企业的专项检查,对新建、在建易燃易爆场所、危险化工项目要求必须进行雷击风险评估,否则项目不予竣工验收。通过多方面的努力,在大型易燃易爆、危险化工项目的雷击风险评估取得了突破,现在上述建设项目在防雷装置图纸审核或竣工验收的时候必须提供该项目的雷击风险评估报告。
2.3加强人才队伍建设,建立一支高水平评估团队
雷击风险评估工作涉及各行各业,学科专业包含气象学、电磁学、建筑学、工程学等学科,技术规范包含国家规范、行业规范、地方规范等。评估报告要求数据详实、理论依据充分、结论客观科学、指导意见可行。因此我们一方面加大人才的引进,先后从大专院校引进本科生2名,专门从事雷击风险评估工作,同时加大在职人员的业务培训,不仅选派人员参加全国和全省性培训,同时加大内部交流,以雷击风险评估软件为平台,开展内部学习交流,吸取各方意见和建议,不断完善软件功能,真正提高雷击风险评估水平。
3对雷击风险评估工作的建议
3.1进一步健全政策法规环境
目前开展雷击风险评估法规和文件依据主要有: (1) 中国气象局第8 号令《防雷减灾管理办法》第二十七条。(2) 中国气象局第11 号令《防雷装置设计审核和竣工验收规定》第八条。以上法规并未明确界定评估行为的性质,评估范围也比较笼统。因此,我们建议尽快出台雷击风险评估的具体实施细则办法和有关雷击风险评估的收费标准。
3.2制定适合河南的相关技术标准、流程、质量管理体系
现阶段雷击风险评估主要采用或参考国际电工委员会( IEC) 制定的IEC 6230522《风险管理》和IEC 61662《雷电灾害风险评估》。上述的标准为开展雷击风险评估实践提供了有力的技术依据和指导作用, 但为了能更符合河南的防雷情况,我们应制定更适合我省的雷击风险评估标准。
同时为了雷击风险评估工作健康有序的开展,我们应制定一套科学严谨的技术流程和管理体系,进一步规范雷击风险评估工作,促进雷击风险评估工作的科学规范发展。
3.3加强人员培训和基础性研究
由于雷击风险评估开展时间不长,缺少专业技术人员,建议省局牵头多组织这方面的技术培训,迅速提升各地市、县局雷击风险评估整体技术水平, 使评估的质量和水平得到进一步提升。
同时开展一些有针对性的课题研究,提高雷击风险评估的技术含量,促进雷击风险评估工作的可持续发展。
4结语
雷击风险评估是一项投入少、经济和社会效益显著的工作;是一项科技含量高、发展前景好的项目,它是气象部门履行防雷减灾社会管理职责的一个重要方面,是气象部门利用资源优势做好防雷减灾工作,服务于社会的一个载体, 各地在开展业务过程中难免会遇到各种阻力和出现各种问题。因此,加强雷击风险评估工作的管理, 使建设项目防雷设计建立在科学的基础上, 避免盲目性, 保证防雷工程安全可靠, 技术先进, 经济合理, 是确保雷击风险评估工作健康持续发展的重要保障。
针对市、县雷击风险评估专业人才少,总体素质偏低的状况,建立自上而下的技术支持和素质教育培训制度。在基层选拔和培养一批懂管理、技术精的骨干人才,带动雷击风险评估项目的广泛开展;为保证雷击风险评估过程的客观性、公正性、严肃性,应设定资格准入,完善资质和资格管理制度,制定评估机构资质的申报、审批、监管流程,根据评估机构的章程制度、评估能力和质量管理水平来确定资质及业务范围,对从事雷击风险评估的工作人员,要通过专业培训和考核,实行持证上岗制度;加强部门协作,加强雷击风险评估目的、意义和作用的宣传,提高社会公众的雷电灾害风险意识、防灾减灾意识。雷击风险评估的全面开展,离不开政府相关职能部门的支持配合,应加强与规划、建设、安监、消防等部门的协作,建立联合审批机制,将雷击风险评估列为项目审批内容、前置条件范围。
参考文献
雷击风险评估范文3
Abstract: Lightning risk assessments are the base to lightning protection and could effectively control risks and deal with emergency management.The results ensure advanced technology and economic rationality in lightning protection project. This article focuses on assessment research for the internal magnetic field intensity. Then, the estimation method of the internal magnetic field intensity of direct and nearby lightning strikes is proposed, which improve the content of the entire risk assessment, and is more scientific and comprehensive to protect production in the enterprises.
关键词: 雷电防护;风险评估;磁场强度;估算
Key words: lightning protection;risk assessment;magnetic field intensity;estimation
中图分类号:P427.32+1 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0054—03
0 引言
湖北地区是雷电活动多发地带,统计结果表明,1998—2009年湖北省共发生雷灾1098起,造成经济损失9825.98万元,伤亡588人,如今雷电防护的安全问题已越来越突出[1]。其中雷击风险评估是根据项目所在地雷电活动时空分布特征及其危害特征,结合现场情况进行分析,对雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算,从而为项目选址、功能分区布局、防雷类别(等级)与防雷措施确定、雷灾事故应急方案等提出建设性意见的一种评价方法[2]。
通过雷击风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、危害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务,保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理[3]。雷击风险评估是开展综合防雷的必经程序,也是实现科学防雷的必要条件,体现了预防为主,防治结合的理念。
然而针对评估单位内部磁场强度的估算,防雷工作者在实际风险评估过程中往往容易忽视。本文以湖北亚东水泥有限公司为例,重点估算了建筑物内部磁场强度,提出了科学的整改意见,为企业的安全生产保驾护航,同时也为完善雷击风险评估工作提供了理论依据[4]。
1 项目评估概况
1.1 地理位置情况 湖北亚东水泥有限公司新洲制造厂毗邻长江,距阳逻镇1km,距武汉市主城区23km。地势平坦开阔,附近目前无大型建筑物,水陆交通较为便利。以下是用ETREX系列GPS定位仪在湖北亚东水泥有限公司新洲制造厂所在地采集的地理位置参数(E 114.55175°,N 30.67476°),误差范围为5m~10m,见图1。
1.2 区域内雷电活动情况 以该项目所在地为中心,3km半径范围内,2006~2009年共监测到闪电545次,图中负号代表负闪,正号代表正闪,见图2。其中正闪17次,负闪528次,平均正闪强度29.9588kA,平均负闪强度—32.1648kA;最大正闪强度112.6kA,最大负闪强度 —148.7kA。
雷电流强度则主要集中在20~50kA,占闪电数量的62.8%;100kA以上的雷电流发生相对较少,只占0.9%,见图3。
2 内部磁场强度的估算
中控制室为该水泥厂的控制枢纽,根据厂区性质、地理位置以及区域内雷电活动情况,我们将该建筑物按二类防雷建筑物进行设防。其中梁、板、剪力墙、柱均采用钢筋混凝土结构,钢筋混凝土中的钢筋均作良好的电气连通,构成了一个格栅形大空间屏蔽体。
依据规范GB50057—94(2000年版)和GB/T 21714.4—2008 雷电防护 第4部分:建筑物内电气和电子系统(IEC 62303—4:2006,IDT),针对以下两种情况:①直接雷击;②临近雷击,分别估算集中控制室内部的磁场强度。
2.1 直接雷击时内部磁场强度估算 当其遭受直接雷击时,依据GB/T 21714.4—2008 雷电防护 第4部分:建筑物内电气和电子系统(IEC 62303—4:2006,IDT)可按如下方法估算引下线分流系数:
顶1层、顶2层分流系数为:
K■=■+0.1+0.2×■×■
K■=■+0.1
其中:h1~hn——环接引下线各环之间的距离;cs、cd——为某引下线顶雷击点至两侧最近引下线之间的距离;n——引下线数量。
雷击风险评估范文4
李凤琴 谭 华 李翠莲 王忠莲
(宁夏银川市气象局 宁夏银川 750002)
【摘要】贺兰山体育场是我国西部地区最为先进的体育场地之
一,场馆内分布着大量的电子、电气系统,在雷电多发季节做好防
雷工作至关重要。本文通过对银川雷暴气候特征背景分析,对贺兰
山体育场雷击风险进行分析评估,并提出合理防雷措施,为大型体
育场馆做好雷电防护工作提供决策依据。
【关键词】体育场馆;大型建筑物;电子电气系统;雷电防护;
风险评估
银川市科技攻关项目《设施园艺气象服务保障系统开发》资助。
引言
位于银川市西夏区的贺兰山体育场是我国西部地区最为先进的
体育场地之一,2012 年11 月21 日竣工并投入使用,该体育场设
有国际标准400 米田径场、近7800 平方米足球场,可容纳4 万人
观看比赛,拥有国际先进水平的多功能体育设施和先进的声光电系
统,能满足举办国际单项、国内综合性体育大赛要求,是举办大型
赛事、文体活动、全民健身于一体的综合性甲级体育场。由于体育
场设备先进,场馆内分布着大量的电子、电气系统,这些弱电系统
一旦遭受雷击破坏,直接影响现场比赛和直播,因此加强体育场内
建筑和信息系统设备的雷电风险评估和防护至关重要。
1. 银川市雷电气候特征及活动规律
银川市年平均雷暴日为19.7d,属宁夏雷暴发生的中雷区,雷
暴灾害主要出现在每年3-10 月,集中出现在5-9 月间,雷暴日数
站全年总雷暴日数的93% ;以7 月出现日数最多,占年总雷暴日数
的29% ;6、8 月雷暴日数分别占全年总数的21% 和23%,8 月为
雷暴灾害出现的次高峰期;9 月份以后雷暴减少,11 月至翌年2 月
几乎未出现过雷暴灾害。一天中午后气温相对偏高,在热力和空气
动力作用下对流发展旺盛午后至傍晚是银川市雷电频发高峰时段,
雷暴灾害发生频次占总雷暴次数的60% 以上;其次为20 时至清晨
08 时,可占总次数的30% 左右;08~12 时雷暴发生次数仅占总雷
暴数的5% 左右。
2. 体育场建筑、结构特点
贺兰山体育场南北向长约450m、东西向长800m,占地面积约
560 亩,由主体建筑和室外配套的热身场地和全民健身场地构成,
其中主体建筑高45m,外罩棚跨度260m,总建筑面积10 万㎡。封
闭式建筑面积6.4 万㎡,可容纳4 万观众,设有8 条400m 标准跑
道径赛场和国际标准田赛场地,有标准天然草坪足球场,看台下建
筑包括体育竞赛区、观众活动区、新闻媒体区、礼宾区、场馆运行区、
安保及交通运行区、体育场多功能经营区和设备机房等附属用房。
体育场四周形成观众室外集散广场,广场配套有大型的体育活动场
地、道路、绿地、停车场等设施,室外体育配套设施包括热身训练
用的8 条400m 标准跑道和标准田径场地以及标准足球热身场,室
外足球、篮球、网球、轮滑场地等20 片运动场地。贺兰山体育场
主体结构形式采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构体系和钢桁架,
外罩棚为空间钢桁架的结构形式,整个建筑造型具有民族特色,钢
结构工程用钢量约5000 吨。
3. 体育场雷击风险评估
3.1 主建筑物雷击风险
体育场内主建筑物等高大建筑物在雷电天气发生时,如果接闪
直击雷电流,雷电流在入地过程中产生的电磁脉冲将会对建筑内电
子信息系统造成直接经济损失。
主建筑物截收相同雷击次数的等效面积:
Ae=[LW+2H(L+W)√ H(200-H)+πH(200-H)]×10-6 ;
建筑物年预计累积次数:N=K•Ng•Ae(次/a),其中K 为校正
系数,通常情况下K 取1,当建筑物位于旷野且孤立时K 取2 ;位
于银川西夏区体育中心园区中部的贺兰山体育场金属屋面的砖木结
构主建筑物取1.7。
3.2 场内人员人身雷击风险
体育场四周的集散广场以及20 多片运动场地均为露天场所,
不能采取全面区域保护措施,因此雷雨天气无法避免产生雷击事故。
体育场室外活动场、比赛场地和停车场等设施位置开阔,极易受直
接雷影响,导致出现人身伤害事故。而如果体育场建筑物内防直击
雷措施不完善,或封闭式场馆内等电位连接不合理等情况下都有可
能致使人员雷击伤亡事故发生。
3.3 电子、电气信息系统雷击风险
低压供电部分构成体育场的电气系统,通信设备、计算机、控
制系统、无线电以及电子装置等敏感电子部分构成了体育场的电子
系统。贺兰山体育场安装有现代化的监控管理系统、保安监控系统、
通信及计算机网络系统、综合布线系统、多媒体会议系统、有线电
视系统、智能化照明和灯光音响系统、中央空调系统、大型电子计
分板和中小型电子计分显示器、消防监测系统等电子、电气系统设
备,这些电子、电气设备绝缘强度低、过电压和过电流耐受力差,
对电磁干扰敏感等,一旦体育场建筑物遭受直击雷或体育场附近出
现雷击事故,雷电过电压、过电流和电磁脉冲即沿供电线路、信号
线、天线、金属管道、空间辐射等侵入建筑室内危及室内电子电气
设备的正常工作,出现安全运行故障或对其造成永久性破坏,影响
现场体育比赛和赛事转播,其中电气系统失效可直接导致电子系统
瘫痪,监控、消防系统雷击后极易引起火灾而进一步扩大灾害影响,
造成场内人员人身伤害事故发生等安全问题,产生不良社会影响。
建筑物及室内设施年雷击次数预算公式为:N=N1+N2(次/a);因
雷电引起的体育场电子系统设备损坏的可接受的最大年均雷击次数
(Nc)计算公式为:
Nc=5.8×10-1.5/c ;
其中C=C1+C2+C3+C4+C5+C6,C1 代表信息系统安设的主建
筑材料结构因子,体育场建筑物屋顶及主题结构为钢筋混凝土材
料,因此C1 为0.5 ;C2 表示信息系统重要程度因子,体育场是集
成化程度较高的低电压微电流设备,取C3=3.0 ;C4 代表电子信息
系统设备所处雷电防护区(LPZ)因子,当设备处在LPZ2 或更高
层防护区时,C4=0.5,设备处在LPZ1 防护区内,C4=1.0,设备处
在LPZ0B 区内时,C4=1.5~2.0 ;C5 代表电子信息系统雷击事故的
后果因子,信息系统是不能随意中断的,当遭雷击业务中断但未产
生不良后果时,C5=0.5,中断后未出现严重后果时,C5=1.0,中断
且产生了严重后果时,C5=1.5~2.0 ;C6 为建筑及其信息设备所处
区域雷暴等级因子,贺兰山体育场处于宁夏中雷区,C6=1。
将上述数值代入公式进行计算,然后将计算出的值再代入防雷
装置效率公式:E=1-Nc/N,即得出体育场电子信息系统、电气系
统防雷装置雷电防护效率。
4. 防雷措施
通过对贺兰山体育场雷击风险评估得到量化的风险指标,以指
导所建场馆的防雷设计和施工,确保防雷设施的安全可靠、技术先
进和经济合理,同时提高雷电灾害防护意识,杜绝雷击隐患。
①体育场大型建筑物和电子信息系统应严格按照雷电防护法律
法规规定装设防雷装置,并定期接受防雷中心年检,及时发现雷击
事故隐患并进行处理。
②加强重要体育赛事的气象服务工作,做好大赛期间防雷安全
等气象服务保障;在体育场馆内装设雷电预警接收、装置和显
示系统,及时接收并公布气象部门灾害性天气预警信息,采取相应
防护措施,确保世界各地参赛者、观众及游客的人身安全。
③加强雷电科普和防雷常识宣传,增强体育场馆工作人员和进
场人员防雷知识和应急能力,提高体育场管理人员灾害性天气领导、
指挥和应对能力,在雷电等灾害事故发生后,能及时、迅速采取有
效措施组织、协调场馆内人员躲避雷暴,掌握自救和互救知识,避
免和降低人民群众生命财产损失。
参考文献
[1] 张智. 宁夏雷暴灾害的气候特征[J]. 自然灾害学报,
2007,增刊(16)
[2] 周道刚,熊晓洪,廖晓娟,等. 环境雷击风险评估方法探讨,
2006,增刊I(27)
雷击风险评估范文5
关键词:10kV配网架空线路 雷击跳闸 雷击断线 差异化 雷害风险评估技术
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)12(c)-0088-02
随着电力系统的快速发展与管理水平的日益提高,配网管理与安全运行工作受到高度重视,配电线路的防雷工作作为一个重点,近年来一直受到国网公司高度重视。2009年版《国家电网公司重点应用新技术目录》中“10 kV 架空配电线路绝缘导线及其雷击断线保护”作为一个专项子目录被提出。
1 分析10kV配网架空线路雷击跳闸和雷击断线机理
1.1 工频续流是绝缘导线断线和跳闸的真正原因
雷电有较高的过电压幅值,较短的放电时间,绝缘导线的绝缘层能够被高电压击穿,引起绝缘子闪络,与此同时,工频续流可能由空气电离而引起[1];因10kV线路较小的档距且雷电过电压过快波运动速度,大多会引发绝缘子在杆塔处闪络,尤其是两相或者三相一起闪络产生短路电弧通道。线路的绝缘薄弱处一般容易成为雷击闪络击穿点,但薄弱点的存在不一定都在同一杆塔上三相线路的绝缘处,所以闪络不一定发生在同一杆塔。如果两相或者三相闪络发生在同杆上,形成工频续流的可能性是有的,数千安的工频短路电流也会引发,进而发生断线和跳闸现象。
可简化描述绝缘导线雷击断线过程为:雷击过电压击穿导线绝缘层,被击穿的绝缘层呈现一个针孔状绝缘子闪络建弧形成工频短路电流,周围绝缘阻隔电弧弧根,不能沿导线表面移动,只能固定在雷击闪络处极短时间内导线被整齐烧断。
将其与裸导线受雷击进行比对,雷击过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时,在电动力以及空气气流等外力作用下,建弧形成的工频短路电弧可沿着导线表面向背离电源方向滑动,使灼烧不会集中于一个点上,断路器在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前就会切断工频电弧,从而使导线不会受伤严重烧伤。
1.2 引起配电线路的雷害主要是感应过电压
感应过电压在三相线路上基本一样,线路之间空气间距不会被击穿,感应雷电波向杆塔两侧传播迅速,抵达绝缘子附近的绝缘薄弱之处的时候,向铁横担放电,从而使二相短路或三相短路现象发生,绝缘子附近一般会出现导线的断点,范围约在10~40 cm之间[2]。
绝缘水平低的配电线路,及附近物体在雷电直击时的感应过电压,都可能引发配电线路闪电事故。在雷击的时候最容易发生的是配电线路断线事故,而造成架空绝缘导线断线的主要原因就是雷击。由于树木、人工建筑物等的屏蔽保护作用,配电线路一般很少发生绕击或直击雷事故,所以雷电感应过电压是破坏架空绝缘导线断线的主要原因。
2 目前配网架空线路防雷现状
目前,我国配网架空线路防雷措施主要有三大类产品,即纯空气间隙类、无间隙氧化锌避雷器类和带间隙氧化锌避雷器类,以下表1为各自的优缺点比较分析。
3 目前配网架空线防雷存在的问题
配网线路众多,基础条件复杂,在设计建设过程中对于雷害防护考虑不足,造成配网线路雷害防治存在一定的盲目性,达不到预期效果。更多的是采用补救的方式,哪里有雷击事故并由基层单位提出改造需求再去实施。现有的配网雷害防护的规范对于实际工作缺乏直接的技术支撑,如何防护、装在哪里、采用何种防雷手段防护都是困扰防雷工作的难题,本文通过对配网线路的地形地貌、落雷密度、历史跳闸情况、线路走廊土壤电阻率等关键因素进行分析,得出配网线路不同区段遭受雷击风险的评估结果,高危区段重点防护,实现配网线路差异化防护的目标,科学合理的解决了防雷装置装在哪里的问题。
4 10kV配网架空线路差异化雷害风险评估技术
通过对配网输电线路雷击风险评估工作的开展,对配网线路薄弱环节实施防雷改造时遵循差异化防雷思想,实现低成本就能使配网线路雷击跳闸和断线率有效降低的目的,使当前生产中遇到的实际问题得到解决。
该技术主要是通过研究配网线路的GIS地形地貌、雷电活动密度,并通过对配网线路历史跳闸数据的统计和分析,对该线路的雷电活动情况进行科学的分析和计算,设计出最合理的防雷措施。根据雷害风险评估结果进行有选择的安装带串联间隙雷击闪络保护器进行防护,实现以最少的经济投入进行全线防护,降低雷击跳闸率90%以上的防雷效果。
4.1 技术路线(图1)
4.2 基于线路地形地貌信息的雷害风险评估
根据长期运行经验总结,形成易雷区的典型地形地貌风险评估标准:
⑴ 雷暴走廊,如顺风的河谷和峡谷,以及风口等。
⑵ 四处都是山丘的湿润的盆地,如杆塔周围有水库、池塘、沼泽地、森林等,又有起伏的山丘在附近。
⑶ 土壤电阻率突然改变的地方,如地质断层带,山坡和稻田、岩石与土壤的交叉地带,岩石山脚下有小河谷等,低土壤电阻率处易被雷击。
⑷ 地下水位较高处和有导电性矿的地方。
⑸ 电阻率差别不大的土壤,如山丘的土层和植被良好,突出的山顶、山的向阳坡易遭雷击等。
⑹ 耐张转角杆塔、大跨越杆塔。
4.3 基于雷电活动密度分布的雷害风险评估
根据电力系统雷电定位系统数据绘制出线路走廊近三年的平均落雷密度,通过线路走廊落雷密度将线路走廊区域内杆塔按照雷害风险等级由高到低划分为红、橙、黄、绿、浅绿五个等级,挑选出需要重点防护的杆塔。
4.4 基于历史跳闸数据的雷害风险评估
通过查询、统计历史跳闸数据,在GPS坐标上对线路杆塔进行标注,对雷害杆塔进行分布。
4.5 配网线路防雷设计原则
根据长期运行经验进行总结,形成易雷区风险综合评估应遵循的几点规则:
⑴ 分析基于三维地理信息系统的线路走廊地理条件,优先考虑易遭雷击段;
⑵ 基于雷电定位系统的雷电流幅值分布和落雷密度分布,优先考虑雷电活动密集区域;
⑶ 线路及杆塔防雷性能评估相结合,优先考虑防雷水平低的杆塔;
⑷ 同时满足⑴和⑵条件的区域为重点防护段;
⑸ 满足⑴或者⑵条件之一,且发生过雷击跳闸的杆塔为重点杆塔。
5 10kV配网架空线路差异化雷害风险评估技术的应用及结论
5.1 应用效果
2014年2月,由国网新疆电力公司乌鲁木齐县供电公司成立10kV配网架空线路专项雷害治理小组,选择雷害相对严重的甘渠线、菊板线、菊灯线、永乡线进行差异化雷害风险评估试点。经过充分的现场勘查,线路运行情况调研,分析了线路所在区域的地形地貌特征,掌握了线路走廊区域近几年的雷电活动规律及参数统计。并根据配网线路防雷设计方案要求于2014年4月对以上四条线路安装10 kV线路雷击闪络保护器,进行防护。通过6个月的雷雨季节挂网运作,雷害防护效果显著。
5.2 结论
在专项治理小组对甘渠线、菊板线、菊灯线、永乡线四条线路采取了有效地科学分析,并进行了差异化雷害风险评估后,制定的技术方案是科学、有效的,该技术今后应大力推广。
参考文献
[1] 陈水明,何金良.防止配电线路绝缘导线断线的方法[C]//中国电机工程学会高电压专业委员 会2004年学术会议.
雷击风险评估范文6
1材料与方法
1.1风险因素确定
动物卫生风险分析尤其注重流行病学调查,通过流行病学调查,做到细分风险事件,掌握风险事件发生发展过程,查找与疾病发生、传播有关的风险因子[9]。根据这一方法本研究查阅草鱼出血病有关文献资料,罗列相关风险因子。同时从2010年5月至10月,在全国草鱼主养区调查草鱼出血病流行情况。根据该疫病流行特点,咨询多位草鱼研究人员、鱼病兽医师、生产一线工作人员等,根据他们的生产经验推荐草鱼出血病发生的有关风险因子,最后总结、归纳。
1.2风险评估指标体系构建
风险指标是反映风险事件发展的尺度和衡量标准,在对事件进行评估时,风险指标体系的构建需要充分考虑其代表性、系统性、综合性和易获性等原则,能够反映疫病的现状和客观规律[10]。层次分析法是一种多目标的风险决策工具,它可以将复杂的系统问题条理化、层次化、清晰化[11]。草鱼出血病的发生受多种因素的影响,利用层次分析法将上述罗列的因素加以归纳总结,以构建草鱼出血病发生的风险指标体系。
1.3风险因子权重确定
采用德尔菲法确定权重[12]。依据构建的草鱼出血病风险指标体系,建立判断矩阵,比较两个因素重要程度时,根据因素间的相对重要程度给1~9分,其中1表示同等重要,3稍微重要,5比较重要,7重要,9绝对重要,反之填1/3、1/5、1/7、1/9;偶数表示重要程度介于前后奇数之间,最后通过矩阵求解权重[12]。以调查表方式咨询了国内50余位有关专家,进行风险权重确定,专家主要包括从事草鱼出血病研究的科研人员、水产技术推广人员、养殖户或鱼病兽医人员等。1.险评估模型选择本研究根据陆生动物常用风险评估方法[68],借鉴生态学环境综合评价方法[10],结合草鱼出血病特点和发病规律,综合考虑各指标体系,构建草鱼出血病发生风险评估模型。
2结果与分析
2.1风险因素
通过归纳、分类、总结,最后确定引起草鱼出血病发生的风险因素主要有鱼种、免疫、水温、水质、池塘状况、放养密度、饲养管理、发病史、天气等9个方面。
2.2风险指标体系
针对9大方面的风险因素,利用层次分析法构建草鱼出血病风险指标层次体系,该体系包括9个目标层和26个风险指标层,如图1所示。2.3风险权重通过对9个目标层构建判断矩阵,两因素比较、计算,求解出B1B9(B1鱼种、B2免疫、B3水质、B4放养密度、B5水温、B6饲养管理、B7发病史、B8天气、B9池塘状况等)的权重集合为W={0.167;0.202;0.124;0.109;0.101;0.097;0.092;0.081;0.064},其中B2免疫与B1鱼种的权重值最高。矩阵一致性检验CR=0.094,小于0.10,因此矩阵具有较满意的一致性。各风险指标层权重见图1。
2.4各风险指标量化赋值标准
2.4.1一等级重要风险指标赋值
根据各风险因子性质,鱼种是否带毒和鱼种是否接受免疫具有重要影响权重,如果其赋值为1,即能够直接被评估为高风险。C1鱼种是否带毒*:本研究中发现某一地区草鱼种常来自相对集中的苗种场或养殖户。在江西南昌和佛山南海区的几个重点苗种场进行不定期抽样监测,将样品冰冻带回实验室进行RT-PCR检测。检测结果为阳性的草鱼种,即判断为鱼种携带病毒,为高风险,权重系数为1,直接赋值1分;C4鱼种是否接受免疫*:通过养殖户生产记录可知,鱼种下塘后从未接受免疫措施,即为高风险,权重系数为1,直接赋值1分;这两个指标只要符合其中之一,即整个养殖系统发生草鱼出血病的风险为高。以上两点均不符合,则按下述逐条赋分。
2.4.2三等级评判标准
风险指标分为可测量风险指标和不可测量风险指标两类。不可测量风险指标按照三等级评判标准分为高、中、低3个风险等级,对应的风险量化值为:1、0.66、0.33。这类指标赋值情况见表1。
2.4.3四等级评判标准
根据危害识别细化原则,某些风险指标可按照四级评判标准分为高、较高、中、低4个等级,对应的风险量化值为:1、0.75、0.5、0.25,具体各指标说明见表2。
2.5评估模型
采用综合评分法来表述草鱼出血病发生的风险概率,其函数模型为:,ijijijR=∑wp其中,R为草鱼出血病发生概率,wij表示第i项风险指标层j项风险指标的绝对权重,pij表示第i项风险指标层j项风险指标的风险赋值。
2.6模型验证
2010年510月利用该模型对3个草鱼养殖区华中(湖南、湖北、安徽)、华南(广东、江西)和西南(广西、四川、重庆)121份草鱼出血病病例进行模型验证,通过现场鉴定或实验室分子检测共确诊草鱼出血病37例,占30.58%。华中、华南、西南3个养殖区域病毒性草鱼出血病发生率分别为35.7%、23.08%、34.21%。3个区域中,华南地区草鱼出血病疫苗使用情况较普遍,达63.33%;而华中地区和西南地区疫苗使用率都比较低,仅为7.35%和4.54%。应用该模型对调查收集的3个养殖区草鱼养殖情况、疫苗使用情况、养殖技术、管理技术和疫病流行情况等进行半定量风险评估,得出华中地区草鱼出血病发生风险概率为0.699,西南地区为0.69,华南地区为0.568。可以看出,广东地区发生草鱼出血病风险较华中和西南地区低。这跟笔者调查的实际养殖情况较符合,模型评估结果较准确。
3讨论
动物卫生风险分析是当前国际通行的实施动物卫生科学管理的重要技术手段,是对动物卫生事件进行预防性风险管理的一种通用工具。在陆生动物卫生风险分析方面近年来已开展不少研究工作,如禽流感[68]、口蹄疫[13]等的风险分析。本研究以进出口风险评估方法(IRA)[14]为基本思路,初步构建了草鱼出血病发生的半定量风险评估模型,为水生动物疫病发生风险评估提供了可以借鉴的方法。动物疾病的发生与多种因素有关,众多评估动物疫病发生风险的报道常采用生态综合评估模型的方法[12],这些模型综合考虑各方面因素,为采取风险管理决策提供依据[15]。李静等[6]2006年构建的高致病性禽流感发生的风险评估框架包括8个方面因素,17个子风险因素;之后王靖飞等[8]对风险因素进行提炼,使得评估模型更准确,风险管理措施针对性更强。蓝泳铄等[7]构建的模型则有22项风险因素。本研究同样采用上述方法,初步构建了草鱼出血病发生风险的评估模型。
目前常用的风险评估方法有定性、半定量和定量3种[16]。定性风险评估是风险分析的初级阶段,以“高、中、低”来表示风险评估结果,它以较强的灵活性尤其适合初次开展研究的学科。定量风险评估方法以事件发生的概率为基础,建立风险因素与后果之间的向量依存关系,以数字形式表述风险评估结果,准确性高[17]。定量风险评估是风险分析的高级阶段,需要丰富的数据,工作量大,难度高。草鱼出血病严重影响草鱼健康养殖,但是在水生动物疫病风险评估方面可利用的资源和数据非常有限,模型构建难度较大,这在初次进行风险评估的学科尤为突出[1718]。本研究模型在构建过程中充分利用现有资料,紧密结合草鱼出血病发生特点,并以调查表形式采用德尔菲法确定权重。专家组成多样,既有科研人员,又有一线生产经验丰富的专家,保证了评估结果的真实可靠,矩阵一致性较好(CR=0.094)。另外,构建的半定量风险评估模型,结合了定性风险评估灵活性强和定量风险评估结果相对准确的双重优点。