电力调度通讯自动化及网络防雷
大气层中的声、光、电等综合的物理现象,它具有极大的***性,其电压可高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培,给人类生活及生产带来了巨大影响,它危及人类生命、引起火灾、***、建筑物倒塌、森林大火,特别对电力、广播电视、航空航天、邮电通信、国防建设、交通运输、石油化工、电子工业、******等领域产生严重危害。近年来,随着高层建筑设施的大量涌现,特别是大量的数据设备和和精密仪器的广泛应用,雷电损害造成的事故不断逐年上升,在现实生活中,雷电对人类存在着很大的威胁。目前,世界上有各种建筑设施大多数防雷保护仍沿用富兰克林避雷的原理,其特点是利用自身的高耸位置使雷云下部电场发生畸变,从而将雷电吸引于自身代替被保护物受雷击。这种传统的避雷针已使用了几百年,对防止直接雷击收到了良好效果,实践证明是经济和有效的。但是,随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。避雷针不能阻止雷击过电压,开关过电压及其本身在泄放电流时在其周围产生强大的感应电压,而这些过电压却是***大量电子设备的罪魁祸首。每年各种通信系统或网络因雷击浪涌电压而受***的事屡见不鲜,轻者使终端计算机和通信接口设备损坏、通信中断,各种信息无法传递;重者使网络主机损坏、致使网络全网瘫痪,工作无法进行。不仅造成巨大的直接经济损失,而且造成巨大的社会的、政治的损失和影响。雷电和浪涌电压成了电子化时代的一大公害,因此对雷电过电过压及电磁干扰保护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路、设备运行不可缺少的技术环节,是信息网络建设及运行管理工作的重要组成部分。雷击一般分为直击雷和感应雷击:1)直击雷是指:雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,由于电效应、热效应等混合力作用,直接摧毁建筑物、构架以及引起人员***等。2)感应雷是指:雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空及埋地线路、金属管线或类似传导体上产生感应电压,该电压通过传导体传送至设备,间接摧毁微电子设备。感应雷击对微电子设备,特别是通讯设备和计算机网络系统的危害***大,据资料显示,微电子设备遭雷击损坏,80%以上是由感应雷击引起。虽然有不少***学者在努力的研究有效的防止直击雷的方法,但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。实际上现在公认的防直击雷的方法仍然是200年前富兰克林先***明的避雷针。3.1.1接闪器避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等统称为接闪器。历***对接闪器防雷原理的认识产生过误解。当时认为:避雷针防雷是因为其***放电综合了雷云电荷从而避免了雷击发生,所以当时要求避雷针顶部一定要是***,以加强放电能力。后来的研究表明:一定高度的金属导体会使大气电场畸变,这样雷云就容易向该导体放电,并且能量越大的雷就越易被金属导体吸引。这样接闪器的防雷是因为将雷电引向自身而防止了被保护物被雷***中。现在认为任何良好接地的导体都可能成为有效的接闪器,而与它的形状没有什么关系。为了降低建筑被雷击的概率,宜优先采用避雷网、作为建筑物的接闪器,如果屋面有天线等通信设施可在局部加装避雷针保护,这样接闪器的高度不会太高,不会增大建筑的雷击概率。避雷网的网格尺寸***类防雷标准应不大于5m×5m,第二类防雷标准应不大于10m×10m,第三类防雷标准应不大于20m×20m,避雷针应与避雷网可靠连接。3.1.2引下线引下线的作用是将接闪器接闪的雷电流安全的导引入地,引下线不得少于两根,并应沿建筑物四周对称均匀的布置,引下线的间距不大于24米,引下线接长必须采用焊接,引下线应与各层均压环焊接,引下线采用10毫米的圆钢或相同面积的扁钢。对于框架结构的建筑物,引下线应利用建筑物内的钢筋作为防雷引下线。采用多根引下线不但提高了防雷装置的可靠性,更重要的是多根引下线的分流作用可大大降低每根引下线的沿线压降,减少侧击的***。目的是为了让雷电流均匀入地,便于地网散流,以均衡地电位。同时,均匀对称布置可使引下线泻流时产生的强电磁场在引下线所包围的建筑物内相互抵消,减小雷击感应的***。3.1.3接地体接地体是指埋在土壤中起散流作用的导体,接地体应采用:n钢管直径大于50毫米,壁厚大于3.5毫米;n角钢不小于50×50×5毫米n扁钢不小于40×4毫米。应将多根接地体连接成地网,地网的布置应优先采用环型地网,引下线应连接在环型地网的四周,这样有利于雷电流的散流和内部电位的均衡。垂直接地体一般长为1.5-2.5米,埋深0.6米,地极间隔5米,水平接地体应埋深1米,其向建筑物外引出的长度一般不大于50米。框架结构的建筑应采用建筑物基础钢筋做接地体。3.2感应雷的防护感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属导体中的,其实感应雷可通过两种不同的感应方式***导体,一是静电感应:在雷云中的电荷积聚时,附近的导体也会感应上相反的电荷,当雷击放电时,雷云中的电荷迅速释放,而导体中原来被雷云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道,就在电路中形成电脉冲。二是电磁感应:在雷云放电时,迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场,在其附近的导体中产生很高的感生电动势。研究表明:静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。感应雷可以通过电力电缆、视频线、网络线和天馈线等***,由于电力电缆的距离长且对雷电波的传输损耗小,所以由电源***的感应雷造成的危害十分突出,按原邮电部的统计约占了雷击事故的80%。因此,对建筑物内的系统设备进行感应雷防护时,电源是***。感应雷还可以通过空间感应***室内的内部线路,虽然经过建筑物和机壳的屏蔽衰减后其能量大为减小,但许多设备的抗过压能力也很弱,如果处理不当也可能造成设备故障。3.3接地的布置接地汇集线(汇流排)应布置在靠近防雷器的地方,以使防雷器的接地连接线***短,各楼层的分汇集线应直接与楼底的总汇集线相连,这样能保证实现单点接地方式,当楼层高于30米时,高于30米部分的分汇集线应与建筑物均压环相连,以防止侧击。近年来IEC的研究认为:接地汇集线的多重互连是有益的,并在实际中广泛应用。3.4等电位连接各种系统的防雷要求种类很多,但其防雷思想是一致的,就是努力实现等电位。***的等电位只是一个理想,实际中只能尽量逼近,目前是综合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法来近似实现等电位。4.二次防雷工程范围1.调度自动化主站机房设备防雷2.通讯自动化主站机房设备防雷3.变电站二次系统防雷4.计算机机房防雷5.MIS系统防雷6.营销站所设备防雷7.OA系统防雷)
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