什邡市消防大队师古消防总站雷电灾害调查分析论文_廖毅,雷先富,陈林琳, 权浩然

什邡市消防大队师古消防总站雷电灾害调查分析论文_廖毅,雷先富,陈林琳, 权浩然

四川省德阳什邡市气象局 四川 什邡 618400

摘要:本文通过2016年8月23日晚强雷暴天气造成什邡市师古消防总站雷击损失的分析,结合事故现场的调查资料,分析出雷击事故原因,并提出相应的防范措施。

关键词:雷灾事故;调查;分析;消防站

据师古消防站反映, 8月23日晚上出现雷雨天气,约11时30分,一声响雷后,发现办公楼内大量用电设备被雷电击坏,包括通信接收设备1台、有线电视机顶盒1台、室外摄像机4个。整个消防站的供电采用架空线引入,然后埋地敷设约8米,末级架空杆380V电缆入地前被雷击时发生燃烧。无人身伤害事故。本文就此次消防大队师古消防总站雷电灾害事故展开了分析和研究。

1雷暴产生时的气象条件分析

23日08时,中高纬度为两槽一脊的形势,副热带高压继续控制我市大部分地区,中低层受偏南气流影响,水汽条件较好,850hPa有弱辐合。根据数值预报分析,48h我市持续受副热带高压控制,以晴好天气为主,高温天气持续,中低层为的偏南气流,湿度和能量条件好,将有局地阵性降水;72h低槽有所东移并携带冷空气南下,副高整体有所西移,中低层盆地受偏东气流控制,表明有回流冷空气侵入,高温天气逐渐消退。由于前期高温控制下本地能量积聚,此次过程出现强对流天气可能性大,已经具备了产生较大范围强雷暴天气的能量条件,大气层结不稳定。对比雷电潜势预报图与雷电活动分布图 ,此次过程雷电活动区域基本与预报形势一致。

图1 2016-8-23 21时-2016-8-24 09时四川省雷电潜势预报图

活动情況:从8月23日18时1分至8月24日5时22分为止,全省共发生雷电云地闪击1817次,德阳市发生雷电云地闪击168次。什邡全市总计发生雷电闪击次数86次,其中正闪次数2次,负闪次数84次。

图2 2016-8-23 18时00分 - 2016-8-24 6时00分四川省雷电活动分布图

2雷击灾害现场资料

办公用房屋顶四周女儿墙上无防直击雷雷接闪带,四角部分有1.2米高接闪杆。办公用房屋顶后侧女儿墙上安装有一个通信天线,天线高出屋顶约3米,无直击雷防护措施,天线通过同轴电缆引入通信接收设备机房,同轴电缆上无馈线避雷器防护,通信设备机房内的通信设备被雷击损坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通信机房对面为寝室,寝室内有线电视机顶盒,机顶盒无避雷器,机顶盒被雷击中损坏。消防站室外区域内安装有4个室外摄像机,摄像机的电源和信号部分都没有相应避雷器,4个摄像机均被雷击损坏。

3雷击事故的原理分析

由于闪电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波即闪电电涌,可能沿着这些线路侵入屋内,危及人身安全或损坏设备,以致通信接收设备、机顶盒、室外摄像机雷击损坏以及架空电缆自燃。

架空电缆末级电杆处发生燃烧,确定为架空电缆被雷击所致,被雷击的架空电缆产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花放电,从而引发燃烧。

架空电缆被雷击后,由于雷电流迅速变化使其周围空间产生瞬变的强电磁场,以致在供电电源线路上感应产生高压电动势。感应电动势和侵入雷电波叠加耦合,延供电线路到达建筑物内,造成通信接收设备、机顶盒、室外摄像机雷电源部分被高压击穿损坏。

通信接收设备室外天线不具备防直击雷措施,接收天线被雷击中或周围建筑被雷击中时,天线的同轴馈线上感应出过电压,加之馈线电缆金属绝缘层没有进行等电位连接,没有接地处理,高电压雷电波会传入接收设备损坏通信信号端口。上述这些雷电波高电压远远超过电器设备的耐压能力,将电器击坏。

4防范措施

将楼顶四周女儿墙处未敷设接闪带的地方采用镀锌圆钢敷设接闪带,楼顶角落处采用镀锌圆钢敷设接闪针。增大接闪带多点接地,可分散每根引下线的雷电流,降低雷击对建筑物的危害。

在电源线路进入建筑物处,安装第一级电源避雷器,在各楼层安装第二级电源避雷器,需要重点保护的设备前端安装第三级电源避雷器。信号线进出建筑物处安装信号避雷器,可有效减少雷电流对电器设备的冲击。

将强电线路和弱电线路分开布线,分别用金属槽进行屏蔽,金属槽良好接地,减少闪电电磁效应在导体线路上感生的高电压。天线的同轴馈线有效的等电位连接,进入建筑室内时良好的与地网连接。

形成良好的防雷安全意识和习惯。电气设备没有使用时,要及时拔下电源插头和信号插头。在雷电临近时,停止使用非必须使用的办公设备,及时拔下电源插头和信号插头,切断办公设备与外界的导线连接。

5结论

根据GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》对办公楼自身防雷薄弱地方安装相应外部防雷装置,保护建筑物及其内部人员、设备等的安全。对室内外的用电设备的供电部分、信号部分安装相应型号的电源浪涌保护器、信号浪涌保护器。对建筑物、各种用电设备、设备的工作接地、防雷接地实施联合接地系统,接地电阻值符合要求。通过综合防雷处理,达到防雷减灾的目的。

参考文献

[1]国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》.2011.10.01实施

[2]国家标准GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》.2012.12.1实施

论文作者:廖毅,雷先富,陈林琳, 权浩然

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/21

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