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中国雷电灾害的现状
雷电灾害是一种不可抗拒的自然性灾害,危害着人类的人身和财产。安迅电源防雷器主要通过地区分析、行业分析、时间分析、人身雷电灾害四个方面来讲解中国雷电灾害的现状。1998-2001年全国直接经济损失超过100万元的雷电灾害每年都在10次以上.其损失每年都大于5000万元。全国同期平均每年雷击死亡379人.受伤310人。
一、雷电灾害地区分析
全国重大雷电灾害在空间上呈现明显的区域性分布特点.1998-2001年这四年间.全国56次重大雷电灾害的46.4%(约一半)发生在5个省,其中山东7次、广东6次、江西5次、河南4次、浙江4次,这5省重大雷电灾害的直接经济损失为8337万元,占全国的57.9%;其余的发生在贵州等17个地区,另外,新疆等9个省区没有重大雷电灾害的记录。图6.1给出了1998-2001年中国重大雷电灾害空间分布(各省用省会城市来表示).全国重大雷电灾害主要分布在东南地区和华北地区.形成一南一北的两个明显的雷灾中心区。雷灾在南方集中在浙江——江西——广东,呈带状分布。在北方集中在山东和河南,呈圆形分布。这两个雷灾中心区在地形上具有很好的代表性,北区以平原为主。南区以山地为主。在直接经济损失方面,北区的损失强度为235万元/次,比北区更严重的南区为383万元/次,其原因主要是南区发生了3次损失都在1000万元以上的重大
雷电灾害.其中1998年2月和6月江西两次棉麻储备库遭雷击引发火灾分别造成1800万元和1200万元的损失,2001年5月广东某厂房遇雷击并引发爆炸造成1000万元的损失并有人员伤亡。这3次雷电灾害都与仓储行业有关,和下面所做的雷灾行业分析的结果是吻合的.从整体来看,全国重大雷电灾害在东部比西部更严重,其原因主要是社会状况尤其是经济水平存在差异,经济相对发达的东部地区发生重大雷电灾害的可能性较大。西南地区的雷电灾害也比较严重,成为仅次于两大雷灾中心区的第三雷灾区。整个广大的西北地区是全国雷电灾害轻的地区。
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图6.1 1998-2001年中国重大雷电灾害空间分布图(单位:次)
二、雷电灾害行业分析
1998-2001年全国重大雷电灾害56次分布在采矿、仓储、电力、纺织、旅游、农业、石化、通、冶金、医药等10个行业.其中雷灾严重的三大行业是通、电力和仓储,雷灾次数(指重大雷电灾害次数,下同)分别为15次、14次和9次,占全部的67. 9%。这三大行业的直接经济损失为10757.8万元,占全部的74.7%。图6.2给出了1998-2001年中国重大雷电灾害行业分布,实线代表雷灾直接经济扭失,虚线代表雷灾次数,行业损失和雷灾次数的相关系数为0.6965,存在一定的相关性。通和仓储行业具有代表性,通行业的重大雷电灾害发生频繁,而仓储行业的经济损失严重。通行业自身的特点以及伴随电子化的发展是导致雷电灾害日益频繁的根本原因,特别是雷电电磁脉冲(LEMP)的危害变得越来越严重,这也是雷电灾害的发展趋势之一。通行业的雷电灾害往往有一个明显的特点,就是其经济损失不仅存在严重的直接经济损失,而且伴有更严重的间接经济损失如服务中断和数据丢失等。而仓储行业的重大雷电灾害的发生有两个显著的特点:一是雷灾损失强度很大,即单次雷电灾害造成的经济损失很高,全国9次重大雷电灾害的直接经济损失高达5470万元,平均607. 8万元/次;二是雷灾的后续危害很严重,容易发生雷击火灾和雷击爆炸等,尤其是当雷电袭击存放棉麻、火药、粮食等易燃易爆物品的仓库或厂房时.对重大雷电灾害单次直接经济损失按行业进行比较,高的是仓储行业.其次为农业、采矿和石化行业,居中的是电力、医药和冶金行业,而通、纺织和旅游行业低。
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图6.2 1998 -2001年中国重大雷电灾害行业分布图
(实线代表雷灾直接经济损失,单位:万元.坐标左轴;虚线代表雷灾
次数,单位:次,坐标右抽)三、雷电灾害时间分析
全国1998-2001年56次重大雷电灾害分布在各年分别为21次、17次、8次和10次,其中52次发生在4-8月的时间段内,占全部的92.9%. 4-8月的重大雷电灾害在很大程度上可以代表全年的同类灾害,这一点在下面的雷电灾害预测中将会得到应用。全部56次雷灾按月统计。8月多为18次,其次7月为14次,1、3、11、12月为0次。图6.3给出了1-12月的重大雷电灾害次数的季节指数,显著表明雷灾集中发生在4-8月,尤其是7月和8月。雷电灾害次数和直接经济损失之间的相关系数r为0.9284,具有良好
的相关性,因此,下面的雷电灾害分析与预测将以雷灾次数为主,其直接经济损失可以用雷灾次数乘以单次雷灾损失而得到.按月的距平百分率分析结果表明,重大雷电灾害每月平均发生1.167次。1998年的7月与8月和1999年的7月与8月是主要的正偏移月份,而每年的1,2,3月和9,10,11,12月几乎没有重大雷电灾害的发生,为主要的负偏移月份。雷灾的发生呈现周期性,集中在每年的4-8月,并且有逐渐递减的趋势,重大雷电灾害次数1998-2001年的48个月中平均每月递减0.027次.但由于年度数据太少,并不能得出确切的雷灾年际周期及年际趋势。
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图6.3重大雷电灾害次数的季节指数
四、人身雷电灾害
雷电灾害的危害不仅体现在经济损失方面,也多造成人身伤亡。1998-2001年雷击死亡人数每年分别为421,227,451和417人,四年共死亡1516人,平均每年379人;同期雷击受伤分别为192,194,372和483人,四年共受伤1241人.平均每年310人.其中严重的1998年8月发生在湖北的炸药库雷灾,一次性造成197人死伤。造成人身伤亡的雷击多发生在海边、河边、树下、农村田间和山坡等易受雷击的地方。全国雷电典型灾害造成人身伤亡多的是广东省,其次为广西、贵州、福建、云南等4省区,这5个省区每年的雷击人身伤亡人数占全国的60%左右,其中广东约占全国的1/4。这类灾害主要发生在广大的农村,具有很大的不确定性.很难得到根本的防治.有效的防治方法就是加强雷电灾害的宜传和教育,提高人们的防雷意识,让人们主动避开易受雷击的时候和远离易受雷击的地方。
对于雷电灾害,开展灾害预测是必要的,可以对未来雷电灾害的风险评估提供重要的指导.钟万强等人对中国的雷电灾害做过初步的预测,雷电灾害的预测主要根据雷灾与时间的关系,分别采用时间序列平滑法和季节变动预测法,预测结果表明,在2002-2005年期间全国将分别发生重大雷电灾害14,12,11,11次,四年合计47次,平均每年12次,每年将造成直接经济损失约3000万元,平均每年人身伤亡580人左右。
防雷的主要措施有:接闪、等电位连接、接地、分流、屏蔽。每项都包含很多内容,本文主要介绍一些关于综合防雷措施中屏蔽的相关知识。
1、问:我有TN-C或TN-C-S系统,如何使用布线系统?答:首先测量配电系统中PE上的电流。如果电位差高于1V,应在配电点之间安装等电位线。更有效的方法是改变配电系统。 在这两种情况下,PEN线会造成许多问题。2、问:应在单端连接屏蔽层还是在两端连接屏蔽层?答:应始终在两端连接(即,在配线架和网络设备上,而不是在插座上),以便有效地抑制全部电磁兼容性机制和避免天线效应。3、问:使用屏蔽系统是否危险较高?答:不是。如果采用TN-S系统,则系统像非屏蔽双绞线系统一样。接地不良或配电系统不良会影响各种铜缆布线系统。如果采用TNC或TN-C系统。在PE(N)线上会出现电流。如果是屏蔽系统,在屏蔽层和基准电位上会出现电流。如果使用非屏蔽双绞线系统,在参考电位上会出现电流。当发生雷击时,屏蔽系统的损害危险要比非屏蔽双绞线系统低得多。4、问:在屏蔽系统的电缆管道中必须使用金属隔板吗?答:只有在管道长度大于35米时才需要,对于非屏蔽双绞线系统,必须始终采用金属隔板。5、问:雷击是否也影响非屏蔽双绞线系统?答:是。如果没有任何防雷系统,磁通量将非常强,导致非屏蔽双绞线电缆中的线对无法抑制号。与屏蔽系统相比,结构附近的闪电导致内部系统故障的概率要高10000倍。这在IEC62305-2/FDIS中有所说明。6、问:使用FTP电缆是否足够?使用PiMF电缆是否更好?答:从电磁兼容性和性能观点来看,PiMF电缆是佳解决方案。7、问:我有非屏蔽双绞线系统,我需要接地系统吗?答:是。接地是为了,电压超过25V AC、60VDC或电压在SELV内的全部电气设施必须接地。即使是光纤设施,良好设计的全功能接地系统也是必须的。8、问:我有非屏蔽双绞线系统。 我需要等电位连接系统吗?答:是。等电位连接是为了,全部电气设施必须具有等电位连接。另外,它能够改善电磁兼容性能。这适用于各种布线系统。9、问:非屏蔽双绞线系统能够满足电磁兼容性要求吗?答:有可能。今天还没有布线系统电磁兼容性的标准。因此,从系统观点来看,没有必须满足的限制。电磁兼容指令仅要求业主负责不会干扰其它系统并不受其它系统的干扰。某些测试表明,非屏蔽双绞线系统无法满足EN 55022B的要求。该标准针对住宅和办公环境。10、问:我的系统供应商为我的布线系统提供了电磁兼容性担保/符合性担保。这是否意味着我履行了自己的责任?答:否。如果系统是有源的,目前还没有明确的意义。11、问:我有非屏蔽双绞线系统并想提高我的电磁兼容性性能。我要怎么做?答:有效的方式是把电缆和元件纳入到屏蔽环境中。 这种环境可以是屏蔽电缆管道和通道。屏蔽的机架和配线架能够提供一些基本的保护。注:全部部件必须连接到等电位连接系统。12、问:我的非屏蔽双绞线系统有线对绞合作为保护。这是否足够地抑制干扰?答:不能。互绞能够减少干扰,但不能够有效地干扰。互绞不能抑制电磁辐谢。如果电缆在安装过程中被拉长或压扁,这将更严重。因为几何形状不再均匀一致。13、问:接地和通地之间有什么差别?答:没有差别,仅是同一对像的两个词。14、问:我有屏蔽系统,并想使用非屏蔽跳接线。这可能吗?答:系统可以像配有屏蔽跳接线那样工作。但是由于没有对地的完整连接(仅在接线板上连接),所以没有电磁干扰抑制能力。因此,应始终使用屏蔽跳接线。总结:屏蔽是防雷措施中很重要的一项,屏蔽做的好可以避免很多原本不会发生的雷击事故,希望本文能带给大家一些启发。
号防雷器内部受潮是一种比较常见的故障现象。具体表现是绝缘电阻低于2500MΩ,工频放电电压下降。
1)防雷器顶部紧固螺母松动导致漏水;瓷套顶部密封用螺栓的垫圈没有焊死,密封垫圈长时间使用后会发生老化,潮气、水分沿螺钉缝渗入内腔也就不足为奇了;
2)底部密封试验的小孔没有焊牢或者是没有堵死导致水分或者是水蒸气趁虚而入;
3)瓷套破裂、有、砂眼、裙边胶合处有裂缝等等许多因素都会导致潮气及水分进入;
4)橡胶垫圈长时间使用老化开裂,失去密封作用;
5)底部压紧用的扇形铁片留有缝隙,没有塞紧,底部密封橡胶垫圈防雷器位置不正,造成空隙渗入潮气;
6)瓷套与法兰胶合处不平整或瓷套有裂纹。
安装好的直流浪涌保护器应该检查哪些方面
1.外观质量
直流浪涌保护器的外观表面应该是平滑无划痕的,且不存在变形现象,表面颜色均匀没有明显的深浅变化;直流浪涌保护器上的标志应该是完整且清晰可见的,铭牌稳固,没有移动的迹象。
2.警告功能
直流浪涌保护器拥有一定的警告功能,在其正常或者出现故障的情况下,会出现不同的标志,或者不同颜色的指示灯,让人一目了然。
3.保护接地
在正确安装和连接直流浪涌保护器时,直流浪涌保护器上的浪涌保护器非带电且易触及的所有金属部件应该形成一个整体且与保护接地端子有效连接。
4.安装工艺
检查浪涌保护器的产品型号,应采用经认可的检测实验室检测的产品;查看浪涌保护器各技术指标参数,是否符合防雷检测规范的要求。参数一般有大持续工作电压UC、标称放电电流、大放电电流、电压保护水平等技术参数;查看浪涌保护器安装的位置是否与设计要求一致、接线方法是否正确,连接线是否平直,接地线的线径、长度是否符合要求,接地线连接是否牢固。
5.阻燃性能
采用非接触式快速测量低压配电系统浪涌保护器表面温度,查看说明书关于阻燃的要求等
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