雷击风险论文范文1
本文对于海上风电工程的雷击风险评估，主要依据IEC提出的标准进行分析，通过对然灾害风险管理模型的分析，结合本研究防雷措施研究部分提出的各项防雷措施，引入雷击风险评估模型，并讨论雷击风险评估中需要考虑的各种风险评估因子，分析海上风电机组遭受雷击的各种情况，并归纳到各种影响因子中，从而确定风电机组遭受雷击的风险评估模型，对各种风险因子确定概率值，并进行风险计算，确定各项防雷措施的有效性和必要性。
【关键词】
海上风电；雷击；风险管理
1引言
风力发电是一种绿色能源，得到了政府的大力支持，近几年来在我过也取得了迅速的发展，在我国西北及沿海的部分地区，都建成了大规模的风电工程，海上风电因为其得天独厚的优势，在近几年来也得到了迅猛的发展。然而，由于自然条件的原因，世界各国风力发电系统均存在雷害问题，根据一项统计显示，每年有8%的风力涡轮发电机会遭受一次直击雷击，风电发展至今，风力涡轮发电机遭受雷击损害的事件仍然层出不穷；海上风电工程往往所处环境更加恶劣，风电机组遭受雷击的概率更高，损失也更为严重[1~2]。所以，研究海上风电工程的雷击防护问题，具有颇为重要的意义，而风电机组的雷击风险评估问题，解决的是在海上风电项目设计阶段防雷措施在项目投资中所占比重的大小，是支撑风电机组防雷技术研究的策略性问题，它能够给出一个风电场以及每台机组在当地遭受雷击风险的大小，根据这个风险值，设计者可以考虑相应的防雷措施。
2雷击风险评估及其管理概述
2.1雷击风险评估风险评估是指为了评估风险而对特定风险做评价与估算的一个过程。雷击风险评估是根据己掌握的统计资料，对与雷击风险相关联损失的可能性及损失程度定量化的统计计算和分析研究，确定损失发生的概率及严重程度，确定种种潜在损失可能对经济单位、个人或家庭造成的影响。
2.2风险管理风险管理最早起源于20世纪20年代，在风险管理发展过程中，形成了许多较为成熟全面的定义，如美国学者威廉斯和汉斯就认为“风险管理是通过对风险的识别、衡量和控制，以最少的成本将风险导致的各种不利后果减少到最低限度的科学管理方法”。
2.3雷击灾害风险管理雷电灾害是风险事件的一种，雷电灾害的风险特征与一般的企业的风险特征有很多相似的地方，因此，现代企业风险管理的某些理论、方法可以应用到雷电灾害的风险管理工作中来。
3珠海桂山海上风电场雷击风险评估
3.1风电厂厂址条件珠海桂山海上风电场位于珠海市桂山岛西侧海域，实际用海面积约33km2，水深约6～12m，装机容量为198MW。第一批风电机组为单机容量为3MW级（3～4MW），总容量约为100MW（不少于100MW）的并网型海上风力发电机组，偏差不超过1台机组。风电场在三角岛建设升压站1座，通过2回110kV海底电缆与珠海陆域连接。珠海位于广东省珠江口的西南部，地势平缓，倚山临海，海域辽阔，百岛蹲伏，属亚热带海洋性气候，常受南亚热带季风影响，多雷雨，其中4~8月雨量集中，占全年降雨量的7成以上，近年来平均雷暴日数为62d。
3.2海上风电雷击风险评估计算步骤
3.2.1风险评估步骤风险评估流程图如图1。对于雷击涉及人员生命损失、公众服务损失或文化遗产损失，表1给出了具有代表性的风险容许值的RT。
3.2.2雷击大地密度的计算雷击大地密度（Ng）是进行雷击风险评估的重要参数之一。计算公式为：Ng=D/SD———某地区一年中的地闪次数（次/a）；S———该地区的面积（km2）。根据目前的技术水平和条件，D和S都可以得到较为精确的数值，所以用D和S去计算得到的Ng值，通过查阅相关资料得到Ng=5。将用上面两种方法计算得到的Ng带入时序多指标决策下TOPSIS中的时间权重法公式。
3.2.3风电机组雷击频率评估风机年平均遭受的直击雷频率可由下式估算：电机附近没有其他物体时适合取Cd=1，在山地或山坡上安装时适合取Cd=2，位于特别潮湿的环境下适合取Cd=1.5。按照IEC61400-24的原则，所以风机的有效截收面积为。
3.2.力发电机可以接受的雷击频率根据IEC61024-1-1标准阐述的原则，可以接受的的雷击危险事件数Nc与直接雷击Nd及防雷系统效率E应遵循以下关系。一般原则，引下线的直径越大防雷系统越有效，接地系统越大防雷系统越有效。本工程中，风机位于海上，取Cd=1.5，风机的有效高度取h=90+55=145m，该地区雷击大地密度Ng=5.6。按照我国工程标准，针对本次工程中的实际情况进行分析，取Nc=10-3。因此，对于处于此环境下的海上风电机组，需要安装一个效率为99.98%雷电防护等级为Ⅰ级的防雷防护系统（LPS）。
3.3用模糊概率方法计算单台风电机组的雷击风险根据之前的分析，要求雷击风险R：在影响因子不确定的情况下，用以下模糊概率方式表达：3.4防雷措施安装效果评估从R1的计算过程和结果得到如下结论：分析R1的计算结果可以看出，风险R1主要受以下因素影响：内部系统失效产生的风险区域Z2中物理损坏产生的风险与入户线路上感应出的并传导进入建筑物内的过电压引起内部系统失效有关的风险评估过程中，由于风机没有采取防雷保护系统，对于线路也没有装设很好的屏蔽装置，因此计算结果R1≈62.06×10-5，大于容许值RT=10-5，需要对风电机组和线路进行防雷保护。对计算结果进行分析后采取以下防护方案：风机安装I类LPS；电力系统和控制系统安装I级的SPD保护装置，达到PSPD=0.01；Z2区安装自动火灾探测系统；风机和线路均安装屏蔽装置；采用本方案后，部分参数有所变化，各类损害概率如表3~4。由计算结果可知，当机组和升压站采取了高等级的防雷防护系统后，上述各因素造成的风险分量得到有效地抑制，根据最终计算得到的R1≈0.73×10-5，小于容许值RT=10-5，即雷击风险低于容许值，可知当风电机组安装一个雷电防护等级为Ⅰ级的防雷防护系统（LPS），即使处于多雷区（Td=62d）防雷保护系统依然能够可靠有效地防护雷击可能造成的各类风险，保护机组的正常工作。
4结束语
本次雷击风险评估计算过程中，对于各项参数的选取均参考实际海上风电工程中的实际环境和条件，结合IEC62305中规定得到，并根据规定中的方法进行计算得到结果。由于雷击的各种不确定性如雷击点的随机性、雷击是否造成损失以及损失大小均无法作出精确的判断等等原因，对于雷击灾害风险的评估，只能作出大概的判断而无法针对其有详尽的研究。由计算结果可知，由于风机所处环境遭受雷击概率较高，且遭受雷击后损失较大，针对机组和升压站需要配备I级的防雷防护系统，对机组和机组内部的各种设施以及升压站内部设施和布线均需要安装良好的屏蔽设施，对电力线路还需要配置性能良好的SPD，否则，雷击对于机组和风电场将产生远高于IEC规定的风险值，此外，各类防火措施也不容忽视，在有人员工作的区域需要采取良好的防触电保护措施。
参考文献
[1]孟德东.风电机组雷雷击损害风险评估方法研究[D].华北电力大学，2009.
[2]陈青山，等.汕头南澳风力发电场雷电环境分析和防雷技术研究[J].中国雷电与防护，2005，2.
雷击风险论文范文2
关键词：勘察工作 前期勘察 雷击灾害风险 风险评估
中图分类号：P413 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-01
雷击防护是一项系统工程，涉及建筑、电子信息等多个领域的知识，由于人才的缺乏，很多从事防雷击工程设计的人员往往在这方面却较为缺乏，对防雷减灾工作带来了一定的影响。由于以往对雷击灾害风险评估工作重视不够，导致工程项目在防雷装置设计和施工中受到较大影响，甚至造成严重的雷击事故，因此，加强对雷击风险评估工作的重视程度，科学合理的开展好雷击风险评估工作意义重大。
1 雷击灾害风险评估前期勘察工作的意义
雷击灾害风险评估工作是雷击风险管理的重要环节，为雷击风险管理工作提供必要的基础，也是进行防雷工程设计和施工的依据。根据中国气象局8号令和11号令的要求，雷击风险评估是一项不可或缺的基础性工程，雷击灾害评估的根本目的是对雷击产生的直接或间接的建筑物损害程度和遭到雷击的风险因子进行科学的评估，包括防雷工程的规划、设计，对现场的地质情况及气候条件等环境进行必要的勘察和测绘，为风险评估工作的顺利开展提供真实的、准确的依据。高质量的雷击灾害风险前期勘察报告，能够为防雷工程提供准确的参考，保证各项工程的安全性和可靠性。
2 防雷工程前期勘察的内容
2.1 勘察收集防护区域的基本资料
在资料中，包括勘察建筑物的地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律，以及被保护建筑的特点等，通过这些资料能够真实、全面的反映出建筑物周边的环境特点。这些资料可以由被评估单位提供，如果提供的资料不充分、不全面，也可以向当地相关部门进行原始资料的查询和收集。具体应当包括：建筑的总平面图、地形、地貌、交通情况、地物状况以及雷电活动状况等。
2.2 施工区域的地质资料
在不同的地区有着不同的地质地形，这也是决定接地工程难度的重要因素，同时也对雷击概率有着较大的影响，因此要有详细的地质资料作为依据。第一，应当对施工现场的土质、岩石的成分比例、周围是否存在金属矿等进行勘察，第二，对于施工区域周围的土壤电阻率进行勘测，如果测量获得的数值较大，则要考虑对测量的范围进行适当的扩展，这样便能够对周围土壤的导电能力有更为全面的了解。第三，通过对于使用年限较长、接地稳定性要求高的工程（如埋地油罐）还应测量土壤酸碱性。第四，对该施工地点曾经是否有过雷击事故进行了解，对发生雷击事故的原因进行分析，做好记录，为防护工作提供参考。
2.3 被保护对象的资料
第一，要了解被保护对象的用途，是作为居住，或者生产，或者是存储，如果不是居住，则要了解具体的生产和存储的物品特性，从生产设备到工艺流程，从存储的原料到商品的成品，都应当有详细的了解，只有这样才能保证防雷工程体现出更强的针对性和可靠性。当存储的物品带有一定危险性时，则需要按照不同的防雷级别做好相应的防静电措施。雷击风险灾害的评估工作也需要根据不同的保护对象来实现对防雷级别的划分，而且需要根据被保护对象的具置分布以及体积大小来确定详细的数据，对其周围的建筑物高度和防雷设备的安装等问题也要有全面的了解，只有保证相关资料的完整性才能够保证数据信息的全面性和准确性。
第二，对建筑物本身的楼层高度以及本身的电子信息设备的安装情况进行了解。当前的建筑物中使用了大量的电子信息系统设备，而且有着十分广泛的分布，这些设备的分布状况与雷电电磁脉冲防护设计有着密切的关系，其是确定SPD种类、数量以及安装位置的重要依据。同时需要根据屋面保护设备的分布情况来确定避雷针和避雷带的数量和安装高度。
第三，了解工程相关的设备和人员分布的详细情况，对现场的管道、通信电缆、电力线路的埋设位置、深度、走向等有准确的把握。
3 撰写雷击灾害风险评估报告
雷击灾害风险评估报告是利用勘察中取得数据和资料通过存在各风险因子的估算进行归纳分析得出的雷击风险报告，是防雷工程设计和施工的重要依据。对于雷击灾害风险评估报告来说，不仅要保证其数据信息的真实性和完整性，同时也应当具备相应的工程资料，以此来保证其内容的完整性。
在雷击灾害风险评估报告中包含以下基本内容：被评估的防雷工程的概况；该评估区域内的地质条件、大气环境以及雷电分布的特点等，同时也应当包括当地的社会环境和服务设施等全面的描述；在勘察工作进行过程中所涉及到的评估标准和依据；雷电截收面积、雷击次数以及对雷击风险评估计算的数值；不同数据的记录和汇总信息，以及勘察工作的最终结论。
4 结语
雷击灾害风险评估是防雷减灾工作的一个重要组成部分，是否能够获得科学、准确的雷击风险数据对于防雷装置设计、施工都有着十分重要的影响。
因此雷击灾害风险评估前的勘察工作，必须做到认真、细致，勘察内容全面，勘察数据真实，为防雷减灾系统工作中的设计与施工提供科学依据。
参考文献
[1] 刘杰，朱云凤，田芳，等.浅析雷击灾害风险评估工作存在的问题及建议[C]//2011年第二十八届中国气象学会年会.2011.
[2] 邓春，林季，严飞，等.基于雷电定位数据的区域雷击灾害风险评估方法探讨[J].南京信息工程大学学报，2010
（3）.
[3] 谢海华，曾山泊，肖稳安.电子信息系统雷灾风险评估方法[J].气象科学，2006（3）.
雷击风险论文范文3
关键词 移动基站；雷电；风险评估；必要性；方法
中图分类号 S761.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）01-0257-02
随着移动全球气候变化，雷电灾害的发生范围和破坏的强度正在慢慢加大，目前已被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”，被中国国家电工委员会称为“电子时代的一大公害”。对于通信行业而言，雷暴天气产生的危害同样不容忽视。多年来，雷暴一直威胁着通信基站的安全，损坏移动基站的设备，影响网络运行，影响市民正常通信，对经济建设也造成很大损失，因此加强移动基站的雷电灾害的风险评估有着很大的必要性。近年来，气象部门都相继开展了雷电灾害的风险评估，雷电风险评估技术也已发展到了一个相当成熟的阶段，但唯独对移动基站雷电风险评估在山西省目前来说还是一片空白。
1 雷击事故调查
1.1 现场调查
2012年8月，武乡县的1座移动基站塔在短短的1个月内就连续2次遭受雷击，基站的传输信号线被烧坏，主设备死机，AC屏空开跳闸，移动基站为电源线架空引入，引入后均未在配电屏安装电涌保护器，进入移动基站的低压电力电缆不从地下引入机房，走线架上塔的馈线及同轴线缆，其屏蔽层均未做好接地且馈线金属外护层直接与避雷针专用引下线（扁钢）相连接，也影响其附近的百家用电器不同程度受损，造成很大经济损失（图1）。
2010年6月中旬，武乡县的一座移动通信基站被雷击，并使得周围居民的大部分电器损坏，民房也严重损毁，是由于其基站的防变雷设施安装不规范，其铁塔与输电线路连接，铁塔受雷击时，其周围原本就会产生强大磁场并感应出较大电位，并通过架空并绑扎在铁塔上的电力电缆线引入机房内，加剧雷电电磁脉冲的危害程度，扩大雷电灾害的影响范围，此种做法在各地非常普遍，存在很大的安全隐患（图2）。
1.2 原因分析
据统计，移动基站的雷击事故，其95%以上都是由电源线、信号线引入，电源线路侵入造成雷电流过电压，是基站遭受雷击的罪魁祸首。平阳县等移动基站也不例外，其电源线架空引入，引入后均未在配电屏安装电涌保护器，进入移动基站的低压电力电缆不从地下引入机房，根据YD/T5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》规定：进入通信局（站）的低压电力电缆宜全程埋地引入，其电缆埋地长度不宜小于15 m；建在郊区或山区，地处中雷区以上的通信局（站），低压电缆引入配电室或配电屏终端入口处，应安装电涌保护器；进入移动通信基站的低压电力电缆宜从地下引入机房，电力电缆在引入机房交流屏处应加装避雷器。现有很多移动基站其机房地网、铁塔地网、变压器地网无共地或已采用共地但受地理环境所限，两地网之间距离很近，当雷电被引入到地网后，由于电位差，从而引起地电位反击，造成设备烧毁。不过造成这些原因的根本还是在于未在选址、施工前进行雷击风险评估，规划建设时，其设计图纸没有进行相关的防雷图纸审查，竣工后也不做相应的防雷设施竣工验收就开始开通运行，埋下了最初的雷击隐患。
2 移动基站雷电灾害风险评估的必要性
2.1 移动基站风险评估依据
一是法律依据。移动基站风险评估的法律依据见表1。二是技术标准。技术标准包括：《雷电防护-风险管理》（GB/T21714.2-2008）[1]《雷电灾害风险评估技术规范》（QX/T85-2007）[2]《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》（QX3-2000）[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）[4]《通信局站雷电损害危险的评估》（ITU-TK.39）[5]。
2.2 移动基站雷电灾害风险评估的意义
累计风险评估是以实现系统防雷为目的，针对雷害的特性以及建设项目的使用性质和所在地雷电活动规律的复杂性等因素进行分析，对保护对象是否应采取防雷措施以及做何种等级的防雷措施做出判断，对采取某项措施前后存在的风险做出评估，以使决策正确防患于未然。对移动基站进行雷击风险评估，分析雷电对该移动基站造成危害的影响因子和因此带来的风险，确定该移动基站所需的防护等级，并提出合理可行的建议及安全对策措施，将雷击所导致的风险降低到最小的概率。有助于将防雷高新技术研究成果应用于建设项目防雷工程设计的实际工作中，避免了因移动基站的防雷工程设计不完善或不合理而造成雷击所带来的重大经济损失。
3 移动基站雷击风险评估的方法
3.1 一般建筑物雷击风险评估的方法
一般建筑物电器、电子信息系统的雷击风险评估可按GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，简易雷击风险评估方法进行简易雷击风险评估后按防雷装置的拦截效率确定雷电防护等级，或是按电子、电器、信息系统的重要性、使用性质和价值确定雷电防护等级。对于特殊重要的建筑物电器、电子信息系统和用户需要详细完整雷击风险评估的建筑物电器、电子信息系统应按IEC62305-2雷电防护风险管理的雷击风险评估要求进行雷击风险评估后确定雷电防护等级。
3.2 移动基站的雷击风险评估方法
通信局（站）雷击损害风险的评估，若按一般建筑物雷击风险评估的方法进行计算，那移动基站的L、W、H和各类因子C是如何取值，建筑物的年预计雷击次数是如何计算，笔者认为移动基站的雷击损害风险评估除按《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012）中定性的方法确定雷电防护等级，还应参照《通信局站雷电损害危险的评估》（ITU-TK.39）的雷击损害风险评估方法进行专项专业雷击风险评估后，确定雷电防护等级。虽然国际电信联盟（ITU）制定的《通信局站雷电损害危险的评估》（ITU-TK.39），适用范围是通信局站雷电过电压（过电流）造成的设备危害和人员安全危害的风险评估。但此标准技术方法比较复杂，结构庞大，而且是建立在国外防雷工作基础上，没有能考虑到中国广袤大地的具体情况的差异，不宜完全照抄照搬或全盘引用。在国内，虽然起步较落后于发达国家，但伴随着经济的发展和人们防雷意识的增强，我国相应了一系列防雷技术规范。然而基本都集中在雷电防护系统上，关于移动通信基站的雷电灾害风险的评估和预测研究还比较少，也没有形成一个公认的理论体系和评估方法。
4 结语
以部分移动基站的雷击事故调查为基础，通过查阅相关规范，对移动通信基站遭受雷灾原因进行分析，提出移动通信基站雷击灾害风险评估有着很大的必要性，并总结了动基站雷击灾害风险评估的方法。
5 参考文献
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.GB/T21714.2-2008 雷电防护-风险管理[S].北京：中国标准出版社，2008.
[2] QX/T85-2007雷电灾害风险评估技术规范[S].北京：中国标准出版社，2007.
[3] QX3-2000气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范[S].北京：中国标准出版社，2000.
[4] GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[5] ITU-TK.39通信局站雷电损害危险的评估[S].日内瓦：国际电信联盟，1996.
雷击风险论文范文4
Abstract: Manufacture of electric detonator is kind of dangerous work during the production of civil blasting equipment which contains a lot of uncertain thunder-disaster risk. This article defines the risk factor of detonator on the basics of learning detonator production in some chemical plants,analyzes the existence of thunder-disaster risk factor and proposes the measure of risk reduction.
关键词: 电雷管;雷击灾害;风险措施
Key words: electric detonator;thunder disaster;risk measure
中图分类号:TU895 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)05-0250-02
1电雷管生产概况
某化工厂位于福建省闽南地区,总建筑面积一万多平方米,是国内民用爆破器材定点生产企业。企业拥有通用设备两百多套、火工专用设备一百多套、产品包括秒延期电雷管、瞬发电雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管、毫秒延期导爆管雷管、瞬发导爆管雷管、半秒导爆管雷管及塑料导爆管等多个品种。新建的工房有:装填装配编码工房、刚性引火元件工房、延期药和延期元件制造工房、起爆药干燥工房、化工品库、销毁塔及辅助设施等;新建的库房有:800万发雷管库、30吨苦味酸库、30吨黑索金库及辅助设施等;单班生产能力可达4000万发。
2电雷管风险要素
2.1 重大危险源辨识重大危险源辨识的依据是物质的危险特性及其数量,某化工厂主要从事电雷管的生产,其生产场所的电雷管,根据《重大危险源辩识》GB18218-2000表1中爆炸性物质名称及临界量,可以判定某化工厂电雷管构成重大危险源。其主要危险体现在原材料的危险性,在制造过程中可能形成爆炸性粉尘,遇高温、撞击摩擦、电气和静电火花、雷击可能发生的燃烧爆炸,在成品内部搬运和贮存时,包装后的电雷管仍具有较高的温度,炸药中的氧化剂和可燃剂会缓慢反应,当热量得不到及时散发时易发生燃烧而引起爆炸。
2.2 年预计雷击次数根据项目所在地的环境及生产场所的本身情况,计算生产场所年平均雷击危险事件的次数。而影响其次数取决于需保护对象所处区域雷暴活动的情况以及需保护对象的物理特性。按QXT 85-2007《雷电灾害风险评估技术规范》,年预计雷击次数N的计算方法是:将雷击大地密度Ng 乘上需保护对象的等效截收面积,同时还要考虑需保护对象物理特性所对应的修正因子。
以某化工厂起爆药干燥工房为例:
雷击大地密度 Ng=0.1Td=0.1×67=6.7[次/(km2・a)]
等效截收面积是与工房上沿接触的斜率为1/3的直线旋转一周在地面上划出的面积。
Ad=LW+6H(L+W)+9π(H)2
=66×12+6×18(66+12)+9×3.14×182
=792+8424+9156=18372(m2)=0.0184(km2);
年预计雷击次数
N= kNgAe=2×6.7×0.0184=0.25(次/a)
注:Td为某化工厂年平均雷暴日,根据气象资料取67天;
L、W、H为起爆药干燥工房的长、宽、高,取66、12、18 m;
k为校正系数,按照GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》附录一,可取2。
同时,按GB 50089-2007《民用爆破器材工程设计安全规范》,电雷管生产场所应划分为第一类防雷建筑物。
3雷击灾害风险分析
3.1 影响生产场所的雷击数目取决于当地的雷击密度、生产场所的环境特征、尺度特征等所体现的年预计雷击次数。
3.2 雷电的出现对生产场所构成危害,主要体现在雷击工房、库房,雷击工房、库房附近,雷击入户线路、雷击入户线路附近,雷击与入户服务设施线路相连的工房、库房。
3.3 雷击导致损害的概率取决于生产场所、雷击放电特点和所采用的防护措施的种类与效率。
3.4 雷击导致的年度平均损失量取决于重大危险源损害程度及雷击可能造成的损害后果。
4减少雷击灾害风险的措施
4.1 生产场所应采用第一类防雷建筑物的防护措施。
4.1.1 由于生产场所的工房、库房等分布在不同的地方,且建筑面积较大,防直击雷应采用避雷线塔加以防护。避雷线塔应设置独立的接地网,每一引下线的接地电阻应小于10Ω。
4.1.2 防雷电感应应环绕工房、库房等形成闭合回路的接地网,接地电阻应小于10Ω。
4.1.3 钢筋混凝土屋面内的钢筋绑扎或焊接成闭合回路,每隔18-24m利用钢筋混凝土柱内主筋作引下线与防雷电感应的接地装置相连。突出屋面的放散管、风管等金属物与防雷电感应的接地装置可靠连接。
4.2 为防止高电位引入,金属管道在进出生产车间处,与防雷电感应的接地装置相连。距离生产车间100米内的管道,每隔25m接地一次,其独立接地电阻不大于20欧。当电气线路全线采用电缆有困难时,至少必须换接成长度≥50m的金属铠装电缆埋地,在引入处电缆金属外皮进行接地。
4.3 生产场所的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大的金属物与防雷电感应的接地装置可靠连接。当需要接地的设备多且分散时,应在室内装设构成闭合回路的接地干线,且接地干线每隔18～24m与接地装置连接一次。接地干线和保护线的规格应符合国家相关标准的要求。输送爆炸物品的金属管道不应作为接地装置。生产场所内平行敷设的管道等长金属物、当净距小于100mm时每30m采用金属线跨接一次,交叉净距小于100m时,交叉处跨接。长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时,连接处用金属材料跨接。
4.4 当电源采用TN系统时,从工房、贮存室总配电箱开始引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。其接地电阻应不大于4Ω。生产场所内的电气化装置采取等电位连接,等电位连接端子设置在配电间内。当由于生产需要,仅设总等电位连接不能满足要求时,应采取辅助等电位联结。
4.5 对可能积聚静电电荷的金属设备、金属管道等导电物体 、均应直接接地。防静电直接接地装置应与防雷电感应、等电位联结等共用同一接地装置。地面和工作台采用防静电材料,对不适宜直接接地的金属设备、装置等,也应通过防静电材料间接接地,对地电阻为1.0×104~1.0×108Ω。
4.6 生产车间电源引入总配电箱处应装设电源电涌保护器。其工艺应符合相关要求, 为使过电压限制在设备所能耐受的数值内,应选配合适的电源电涌保护器。
4.7 雷管库之间安全距离应符合R=K■的要求。其中:R为最小安全距离(m),K为库房内有效的雷管数量(个);N为安全距离计算系数,取0.05-0.10之间。
4.8 按照《防雷减灾管理办法》第四章的有关规定,实行防雷装置定期检测制度。电雷管生产场所应每半年请有防雷装置检测资质的防雷检测单位检测一次,条件许可的可以在雷电集中月份来临前加检一次。并指定专人做好日常维护,对存在的问题及时予以整改。
参考文献:
[1]GB 18218-2000.重大危险源辨识.
[2]QXT 85-2007.雷电灾害风险评估技术规范.
[3]殷杰等.灾害风险理论与风险管理方法研究.灾害学,2009,6.
雷击风险论文范文5
关键词：移动基站；雷击风险评估；雷电电磁脉冲
1 概述
随着我国移动用户的不断增加和对移动网络服务精益求精的需求，移动基站的密度越来越大，由于移动基站天线塔较高，而且大多数移动基站位于郊区或者高山上，雷雨天气时极易遭受雷击，对基站内的通信设备造成损害，同时移动基站附近频繁的落雷还恶化了周围的电磁环境，对基站附近的电子信息系统也构成一定的危害，因此，有必要对移动基站做出科学而合理的雷击风险评估，将雷击基站的风险降到最低点。
2 雷击风险评估方法介绍
雷击风险评估是根据雷电及其灾害特征进行分析，对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，为建设工程项目选址和功能分区布局、防雷类别与防雷措施确定等提出建议性意见的一种评价方法。
雷击风险评估的主要任务包括：识别组织面临的各种风险（R）；评估损害风险概率（P）；评估损害的损失率（L）；可能带来的经济损失（Re）；确定组织承受风险的能力（RT）；确定雷电电磁脉冲屏蔽的效能（SE）；推荐风险消减对策（方案a、方案b）[1]。
同其它类型的雷击风险评估一样，风险计算主要包含三个重要的方面：雷击损坏的概率和损失率，而损坏概率又是与年预计雷击次数N，密切相关，直接决定着风险的大小。上述因子通过某种关系组织在一起，构成了风险值R。
3 移动基站的雷击风险评估
本评估方法的前提是没有给移动基站提供任何特殊的保护措施，这种保护措施包括基站自身组成的部分或者线缆外部自身的保护装置。但是，现实中总有一些因子减小了雷电对基站的影响，所以破坏发生的可能性总比理论要低一些。
3.1 移动基站雷击风险评估的公式
移动基站的风险R依然由雷击损坏的频率F，和损失率δ，且存在下列关系[2]：
R=∑F・δ
3.2 移动基站的组成及其雷电损害成因
移动基站由基站建筑物、电力线缆、电信线缆、基站设备和铁塔天线组成。根据雷电的破坏途径和规范，直接或者间接对移动基站造成的损坏成因可以分为四种：雷击建筑物或天线直接造成损坏；雷击邻近建筑物电流泄放入地时通过电阻或电感耦合对移动基站内设备造成的损坏；雷击入户设备（电力、电信线缆）造成的损坏；雷击与基站连接的铁塔天线时造成的损害。
3.3 雷击损坏的频率F
风险区域包含组成基站的各个构筑物的单独风险区域部分，应该注意到不同的风险区域可能会重叠在一起，当计算总的风险区域时应注意这点，也就是说要单独计算每部分的实际等效面积。
高的天线铁塔在一定程度上可以保护比它矮的移动基站的机房免受直击雷损害，一般直击雷引起的破坏要远远大于感应雷引起的破坏。因此，对于入户的线缆要比地面附近需要保护的区域优先考虑。
四个表达式分别描述了直击雷对基站造成的损害d，雷击基站附近引起的损害n，雷电击中线缆或线缆附近引起的损害s，雷击与机房连接的铁塔，对基站造成的损害a。在大多数的情况下，第三种引起的损害是占主要地位的，但是对比较大的建筑或者有移动铁塔的建筑，来自其它几种的影响占主导地位的。
在计算等效面积时将各种因素单独分开计算，有利于识别保护失败的原因，并提出最有效的方法。
3.4 损害概率P的估算
不同的概率P取决于用于降低损坏可能性的已经存在或将要采取的措施，所以影响P的各种因子可以分为两类，一类是本身自然具有的保护措施的因子，如建筑物的材料、天线、地网；另一类是给建筑物或者线缆提供的特殊的保护装置的因子，如SPD、线缆屏蔽。概率P不能大于1。
同建筑物雷击风险评估中的损害概率P一样，移动基站的损害概率P也由几个分项组成，分别是基站内部及外部的地表类型、基站的结构类型、基站外部的保护装置、基站内部的保护装置和入户线缆的特性。这些概率值应该基于计算或者长时间的实践得出，但是当无法确定时，可以采取下列表格中的参考数据，当基站满足同一个表格内的多项时，应将各因子相乘得出风险值，因为采取的措施越多，损害的概率就越小。
3.5 损坏的风险R
移动基站可以承受的一系列的风险可以用下式表示：R=（1-e-F・t）・δ，可以简化为R=F・δ=∑Fi・δi
权重因子δ表示由于雷击移动基站附近或相应的入户线缆造成的间接破坏的影响。它表示没有保护的基站的年预计损害与被保护对象的总价值之间的关系。权重因子δ应该根据不同的损害类型采取不同的方法。
3.5.1 人员伤亡
人员安全是防雷保护设计和安装的关键问题。人身安全风险存在于绝缘体击穿或由于在安装和维护与线路连接的设备时发生的浪涌。为了防止发生严重的人员伤亡，人员伤亡的权重因子δ定为1。
3.5.2 服务设施损失
雷击造成服务设施的潜在损坏经常是很难估计的，举一个例子，假如一个移动基站在工作了24小时后被损坏了，一种严重的情况是在这段时间内或者更长时间内无法正常工作，比如附近的移动天线被雷击了。在这个假设下，δ=24/8760，但是，大多数情况下， 服务设施的损害仅仅是网络设施的一部分，损害的后果减小到nx/ntot，nx是因损害受影响的用户数量，ntot是连接到交换机或者远程站点的总用户数。
3.5.3 物理伤害
移动基站的内的硬件设备即使在没有保护的情况下也是很少损坏的。通常是连接到外部网络接口的部分会损坏，例如各种网络和通讯端口。对于硬件的损害，对应δ的典型值为0.2，更高的值用于雷电直接击到网络线缆时的选择。直击雷对移动基站机房或邻近设施，尤其是邻近的天线将会造成比浪涌侵入线路更为严重的损坏。对于没有保护的移动基站，δ值最高取到0.8已经算是比较现实了。
3.6 可接受的风险Raccept
保护措施的目的是为了减小损害的数量，把损害的风险降低到可以承受的范围之内，如果要考虑经济损失风险的话，可接受的风险水平要由移动运营商来决定。当可接受的风险水平确定以后，降低损害或用户服务设施的损害应该占决定性因素了。它包括不可用的设备、计算机、其他信息设备的直接费用。服务中断，可能也会影响到企业的生产力和收入，紧急服务由于操作失误造成的简介损失可能会更大，必须要给予高度的重视。排除经济损失外，移动基站的损坏主要包括两个方面：物理损失和服务设施损失。因此对应的可接受的风险也包括两个，可接受的物理损坏的风险和服务设施损坏的风险，该风险应由移动通信运营商给出，下表给出了参考值：
3.8 雷击大地密度Ng
Ng是雷击风险评估时非常重要的一个因子，原则上该因子应该由雷电监测预警系统监测到的实时雷电为依据计算得出，可以采用这样的方法，将某地区的移动基站全部用GPS定位，然后将基站的位置反定位到地图上，并且通过调阅雷电监测预警系统的雷电资料，对移动基站附近三公里范围内的地闪次数进行统计，用公式并且计算出移动基站的雷击大地密度：
3.9 磁场评估
雷电在形成和发生阶段，由于雷电感应原理可以形成两种干扰源，分别为静电场、雷电电磁脉冲。两种干扰中，雷电电磁脉冲对电子系统的危害最大。雷电电磁脉冲是发生地闪或云闪时产生的一种时变电磁波，通过传导干扰和电磁辐射干扰两种方式对信息系统造成危害。对于传导干扰，一般是在相应线路上安装浪涌保护器，对设备的线路端口进行保护，而电磁辐射干扰，必须采用电磁屏蔽的方式，从静电屏蔽和雷电电磁脉冲屏蔽入手，利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播而达到消减电磁场强度的目的。
评估移动基站的屏蔽效能时，可以用屏蔽体电磁效能测试系统的振荡器产生接近首次雷击或后续雷击的电磁波频率，测试现有建筑物和机柜的屏蔽效能，根据测试结果和设备对电磁骚扰的抗扰度进行屏蔽设计。
屏蔽体的屏蔽效能用下面公式表示：
SEH=20lgH0/HS（H0：屏蔽前某点的磁场强度，HS：屏蔽后某点的磁场强度）。
实验室表明，当磁场强度大于0.07高斯时，的电路板会发生误动作，大于2.4GS时的电路板会发生永久性损坏。因此，屏蔽效能的评估也是雷击风险评估中非常重要的一个项目。
4 结束语
随着雷击事故的不断发生，雷击风险评估已经受到各个行业的关注。现有雷击风险评估还停留在建筑行业，对于特殊行业如化工、基站、风电、油轮的雷击风险评估还处于空白状态，文章提供的移动基站的雷击风险评估给出的方法和思路，依然遵循建筑物雷击风险评估的常规方法，可为其它特殊用途的生产、生活场所提供雷击风险评估新的思路，完善防雷减灾工作，为重大项目的决策提供一个科学的依据。
参考文献
[1]苏伟，罗佳俊.雷击风险评估程序的开发与应用[J].电气技术，2010（4）：32-36.
[2]易高流.雷电监测资料在雷击损害风险评估中的应用[J].江西气象科技，2004，27（4）：45-47.
[3]尹娜，肖稳安.区域雷灾易损性分析、评估及易损度区划[J].热带气象学报，2005，21（4）：441-448.
雷击风险论文范文6
关键词：风险评估 防雷 乡村学校 建设项目
1.项目环境概况
本文以台州市椒江区一乡村学校新建项目（施工前）为案例，经现场勘测情况新建学校项目位于椒江区前所街道前所村，东经121°26ˊ46"；北纬28°42ˊ14"。建设项目的东侧紧靠地势较高植被茂盛的山坡，山坡的迎风面水汽充沛湿度大、是雷雨天气地域选择的有利区域。
2.采集项目地块雷电地闪密度分布状况
根据浙江省雷电监测定位系统台州终端2007年1月1日至2012年12月31日的闪电数据分析得出：以椒江区前所中心校新建项目地为中心5公里范围内地闪共有677次，其中正闪22次，负闪655次，最大正负地闪强度分别为，184.0kA和-260.5kA。平均地闪强度为27.63kA，平均地闪密度为4.14次/（km2·年）。
3.对建设项目施工设计图进行雷电评估
3.1 防雷设计
该学校项目的总建筑面积为6852.7m2、新建建筑物有综合行政楼、教学楼高度为24.10 m。建设项目属于二类防雷建筑，内部雷电防护系统按D级设置。（1）屋顶采用暗敷接闪网格及天面周围明敷接闪带混合组成接闪器，建筑物接闪网网格尺寸≤12m×8m。（2）利用结构柱内的主筋2根以上≥Ф16mm钢筋作为防雷引下线。（3）桩基、承台、地梁为接地装置，均采用桩主筋及基础地梁主筋沿地网焊接，闭合接地装置均利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋，防雷引下线、防雷接地、电气设备的保护接地及建筑物四周环形焊接弱电接地合用，防雷接地电阻值不大于1欧姆。
3.2 综合布线
电力线路、通信线路穿金属管线埋地敷设进入建设项目的变电房至引出到建筑物各楼层设备终端。
3.3 等电位连接
所有金属管线进出各建筑物界面处与MEB作等电位连接。
3.4 选择学校建设项目的雷电风险特性因子
查阅施工设计图，按雷电风险评估技术规范涉及到的因子：建筑物特性因子、建筑物外部3m内区域特性因子、建筑物内部电源及入户电力线路的特性因子、建筑物内部通信系统及入户线路的特性因子。
3.5 量化计算各分量风险、总风险结果
根据《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2-2008中的给定公式，计算该学校建设项目各风险分量风险（见表1）、总风险（见表2）。
4.评估结论
根据《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2-2008规定的风险容许典型值（RT）如表3所示：
4.1 人身伤亡损失分量风险、经济损失分量风险原因分析
（1）经计算虽然人身伤亡总风险R1=1.14×10-6
（2）经与风险容许典型值（RT）比较分析，经济损失风险R4=1.24×10-3>RT（1×10-5）超出了容许风险的典型值RT，经济损失分量风险主要来源是分量RM值所占总风险的91%，原因是存在雷击建筑物附近引起内部系统故障风险。
4.2 防护措施建议
根据以上原因为了降低总风险采取防护措施如下：
（1）对建设项目服务设施的入户端做良好的等电位连接，避免同一防雷区内部的金属和系统之间发生雷电反击，以降低雷击造成的人身伤亡物理损害的总风险。
（2）各级电涌保护器的设置应满足所保护设备的匹配要求，应充分考虑持续运行电压UC、标称放电电流In、电压保护水平UP等技术参数，设置一组接地性能良好的接地装置。所有电子、电气设备须处在直击雷保护范围之内，在LPZOB区域的各类线缆穿金属管屏蔽并接地，把沿金属管线传播的过电压泄放入地。在LPZ1区域的电子、电气设备输入端或输出端设置相匹配的电涌保护器。对弱电系统进行综合性防护，内部布线时采用屏蔽线缆，当采用非屏蔽线缆时应避免构成环路或穿金属管敷设，减小高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击。建筑物内有多种接地时，应采用共用接地方式，消除地-地之间的电位差对信息系统的干扰。低压线路采用铠装线缆或穿金属管埋地敷设，入户端将线缆的金属外皮、穿线金属管与防雷地做等电位连接，在电源线路引入的总配电柜的低压输出端处设置电涌保护器。信息系统中的地下电缆应采用屏蔽电缆，如采用光缆也应采取有效的防护措施。线路中设置的电涌保护器，应根据所保护的对象，选择合适的电涌保护器，其主要技术参数应满足《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012要求，匹配的SPD保护才能有效减小内部系统故障的概率。屏蔽技术是减少电磁干扰的基本措施，电力和通信线缆应采用合适的路径敷设线路和线路屏蔽，衰减施加在设备上的电磁干扰和过电压。以降低雷击造成的经济损失物理总风险。
4.3采取防护措施后的经济损失分量风险、总风险分量风险： Rb=2.62-9， Rc=3.28-6， Rm=1.89-7， Rv=5.06-7， Rw=1.45-5， Rz=6.14-5
总风险：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
经济损失总风险R4=7.99×10-5
5.结语
雷击风险评估是个综合、复杂的工程，以大量繁杂的数据为基础。规定了建筑物允许落闪频率和可接受的最大危险度，超出相关规范规定值的雷击损坏是存在的。提高防雷工作的重要性、迫切性、复杂性，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，人类必须从新高度来认识和研究现代防雷技术，提高人类对雷灾防御的综合能力。
参考文献：
[1]《雷电防护第2部分：风险管理》GB/T21714.2-2008/IEC62305-2：20
06.
[2]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.
[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012.
