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篇1
输电线路是经铁塔各段基础型式的选择,是一个非常重要的研究方面,要结合所选地段地形、地质、水文等多种施工条件,在符合相关规定规范的情况下,还要尽可能减少工程开销。铁塔基础结构的设计要能保证线路安全、稳定地运行,为此必须满足以下几种功能要求:正常运行时必须具有良好的工作性能;正常施工或者运行时可能出现的多种情况都能承受;遇到突发事情发生时还能保持必须的最基本的整体稳定;日常的维护状况下要有足够的耐久性能。
2 输电线路铁塔基础型式分类
目前,电网高压输电线路铁塔基础型式主要有掏挖类基础和大开挖基础两种类型,其中掏挖类基础包括全掏挖基础和半掏挖基础两种型式;大开挖基础可以细分为斜插式柔性基础、斜插式刚性基础和偏心直柱刚性基础三种型式。其中,掏挖类基础比较适合山区及平丘地段的铁塔基础设计,而大开挖基础一般可以应用在各种类型的地段中。
2.1 掏挖类基础
掏挖类基础分为全掏挖和半掏挖两种型式,这两种型式的优点比较多,具体有:节约模板,钢材使用量也比较小,开挖土方量少,并且整体施工过程相对简单,可以在很大程度上节省经济投入。其中,最大的特点就是能够在充分利用地基原状土的力学性能的基础上,显著提高铁塔基础的抗倾覆承载和抗拔能力。
2.2 大开挖基础
2.2.1 大开挖基础各种型式的经济与技术比较
大开挖基础的型式比较多,按照不同的标准可以分为不同的类型,如:按基础对地基的影响可以分为偏心和轴心基础;按照基础主柱的形态可以分为斜柱与直柱两种基础类型;按照基础本体受力状态则可以分为刚性与柔性两种基础类型。
偏心基础的特点是铁塔基础中心部位坐落在塔腿主材的延长线上,这样就可以在很大程度上缩减基地边缘的应力,进而节约工程用料,减少工程经济投入。由此可知,偏心基础相对于轴心基础来说使用的更广泛,优点更多。偏心直柱刚性基础在经济上的投入不如斜插式柔性基础优越,但是其明显低于直柱柔性基础经济投入。而斜插式刚性基础在遇有地下水的地质条件时则明显优于斜插式柔性基础。
斜柱的最大特点是,斜柱与塔腿主材的坡度相同, 作用在主柱正截面上的弯矩减少了, 同时使主柱的配筋和截面尺寸相应的减少,从而材料得以节省。因此, 斜柱柔性基础胜于直柱柔性基础。由于在终端塔及转角塔配筋施工时,基础顶面需要预偏, 当转角度大于三十度,预偏值较大,这时,就难计算准确插入角钢的预偏值。另外, 采用斜柱基础,用塔脚和底脚螺栓相连接, 则需要火曲底脚螺栓, 受力性能及加工的质量就难以得到保证。
2.2.2 大开挖基础型式选择分析结论
斜插式柔性基础,指将铁塔基础的腿部直接插入基础主柱, 一直延伸到基础地板,其中基础的端部可以用短角或锚钉钢锚固牢固。这种基础一般多用在自立式直线型塔及0~30°转角塔工程当中。这种铁塔基础主材部分产生的内力是直接传递到基础地板之上的,并不是作用在主柱顶上,所以,斜插式柔性基础非常节约材料。当基础部分压力下时,主材的内部力多穿到基础地板的中心部位,传递过程中产生垂直分力作用于基础底板中心,水平方向的分力则由土抗力承受。基础地板部位的弯矩来自于塔腿斜材的水平力,地板配筋不用太大,因为弯矩值相对于直埋台阶式基础来说小很多。基础上拔的过程中,铁塔主材作用力的承受部位是斜插式的主角钢,这中情况的配筋计算一般情况下按通常的构造就可以满足基本要求,只计算斜材的垂直和水平分力即可。斜插式基础与台阶式基础相比,虽然增加了插入角钢量,但是却省却了底脚板和地脚螺栓部分的重量。总而言之,斜插式柔性基础主要的力是直接传递到地基中的,这样既可以充分利用侧向土抗力,能够增强基础的整体稳固性和强度,还能够在很大程度上节省工程用料,降低经济开销。当遇有地下水,或者需要考虑土的浮容重时,应该选择更加合适的斜插式刚性基础。
3 山区地方高压输电线路铁塔基础设计分析
根据不同的地形和地址段岩土分布及岩性特点,综合分析各种基础铁塔上部的架构规划,共总结探索以下几种基础铁塔型式:(1)岩石嵌固式基础:它是人工掏挖成型的,这种形式的优点非常多,主要有能够充分利用岩石自身的强度抵抗基础外荷载,混凝土、钢材等工程中的用料量比较小,相对的运输量也不大,可以在很大程度上节省经济开销,而且方便工程施工。这种基础进行设计时,要根据要求严格规定基面开方,这样既可以减少基面的开放量,又能够有效防止水土流失。(2)斜插式柔性基础:一般情况下,0~30°的耐张转角塔、直线塔,并且地质条件属于平原地区黄土状粉土的地段比较多选择这种基础。(3)台阶式刚性基础:和斜插式柔性基础适用地质条件差不多,而且铁塔转角度数更高(多大于30°)的耐张转角塔更适用这种型式。(4)直柱柔性基础:这种基础是大开挖基础类型中的一种,使用的地址条件主要有:不容易掏挖成型的强风化岩石、丘陵气度黄土状碎石土和粉土。
4 结语
高压输电线路铁塔基础的设计要全面考虑当地的地质水文条件,在基础上要做好细致的分析及研究,挑选适当的铁塔基础型式。这样不仅可以降低工程投资的成本,并且输电线路可靠、安全、有力的运行还可以得以保证。
参考文献
篇2
0 引言
山西省汾阳市防雷检测工作,从1991年起步至今有20多年的历史,20多年来防雷检测工作,从单一的烟囱、水塔、铁塔的检测到现在各行各业的各种建筑、构筑物、计算机房、易燃易爆场所的检测,从使用摇表到使用“4105”接地电阻测试仪,防雷检测工作逐步走向正轨道,为汾阳市经济建设和保障人民生命财产起到了重要的作用。
1 汾阳市2011年防雷现状及原因分析
20年来,虽防雷工作迅速发展,但由于多种原因汾阳市防雷设施仍然存在许多问题,且大多是重复出现。
2011年汾阳市共检测167个单位的防雷设施,检测覆盖率80%,有机关、企业、学校、易燃易爆场所的烟囱、水塔、楼房、铁塔、贮罐、计算机房、龙门架、加油(气)设施等735座(件),合格的548座(件),合格率75%,不合格的187座(件)占25%。合格率最高是龙门架、水塔、铁塔,合格率最低的是加油(气)设施。
1.1 龙门架、水塔、铁塔
龙门架检测32座,全部合格。主要原因是龙门架本身是金属且埋得较深较广。
水塔检测20个,全部合格。主要原因是水塔附近较潮湿,且人流较少,无人为损坏。
铁塔检测42处,全部合格。主要原因是铁塔安装时均设牢固的地网,且本身是金属构成。
1.2 楼房
检测楼房75座,合格74座,合格率99%。虽然合格率较高,但普遍存在一些不足:
1.2.1利用楼房主钢筋作暗敷引下线,部分不留检测点。
1.2.2明装引线大部分不设断接卡。
1.2.3部分明装引线虽然有断接卡,但由于锈蚀造成断接卡两头接触不良,接闪器接地电阻超标。
1.2.4楼顶安装的太阳能热水器部分未接地。
1.2.5天面霓虹灯、空调外机、射灯支架未作接地处理。
1.2.6电话线、电源线拴在避雷带或引下线上,主要出现在部分办公楼。
1.3贮罐
检测加油站、液化气站、化工厂、酒厂的各种易燃易爆气、液体贮罐202个,合格182个,合格率90%。不合格的主要表现在汽油、柴油临时明罐和二硫化碳的临时储罐的接地多不合格,甚至根本无接地。
1.4计算机房(包括电源)
共检测计算机房22处,合格15处,合格率68%,存在以下问题:
1.4.1一些单位没有综合防雷,只有一些简单的微机接地。
1.4.2接地阻值偏大。
1.4.3虽然有综合防雷措施,但经常发现UPS电池箱未作接地处理;
1.5烟囱
共检测各种烟囱171个,合格109个,合格率64%,存在问题主要表现在:
1.5.1引下线断开,主要出现在一些生产企业,原因是烟囱引下线地上1.7米到地下0.3米,未加保护,生产过程中被车辆挂断,又无人问津。
1.5.2接地阻偏大,甚至超出接电阻仪的最大量程。此类大部分出现在企业,主要原因是接地体离火源很近,高温烘烤土质干燥。
1.5.3铁烟囱不接地,主要出现在一些单位的铁烟囱直接座在水泥墩上,没采取任何接地措施。
1.6 加油(气)设备
检测加油(气)站48个,加油(气)设备共171套,其中合格74套,合格率仅为43%。加油(气)设备合格率低,存在问题主要表现在:
1.6.1加油(气)枪接地不良,原因是每天使用加油(气)枪,造成橡胶管壁内的接地网断开。
1.6.2总配电箱(柜)未安装SPD,大部分出现在未进行改造的加油站。
2 对策
2.1加强防雷宣传,提高社会整体防雷意识
利用各种媒体宣传防雷安全以及防雷减灾的安全知识,提高公众对防雷抗减的整体意识,赢得社会对防雷工作的理解和支持。另一方面,通过与行政部门的合作,依靠必要行政力量,建立日益完善的防雷系统,加大执法部门的执法力度,对于新建的防雷工程项目,必须严格设计审核,对于违规操作的公司,必须严格审查,在必要时候由法院等机关强制执行,打造规范的防雷市场。
2.2建立完整的检测体制,加强各部门间的合作
防雷的安全工作涉及多个部门的管理,要更好地完成检测工作,必须打破各部门的壁垒,建立完整的检测体制,与安监、公安、保险等各个部门加强合作,实现检测部门的效益最大化。对于重点工程的防雷检测,应从防雷设计图、检测、验收等整个过程中定期检测,提高检测工作的服务质量。
2.3检测单位在实际检测中要注意的一些容易出现的问题
2.3.1楼房暗敷引线要设检测点,楼房的明装引线一定要设断接卡,否则无法准确测量接地电阻,以及检查引下线和接地体的连接状况,这点在图纸审核和施工监督时要特别注意。检测时要注意断接卡的接触情况,要求被测单位做好断接卡防腐工作。做好日常检查维护。楼顶安装的太阳能热水器要与避雷带可靠连接,雷雨天气尽量不要使用太阳能热水器。天面霓虹灯、空调外机、射灯支架应作接地处理。
2.3.2易燃易爆单位使用临时明罐也必须接地并达要求。
2.3.3有信息系统的单位,要搞好综合防雷,并注意UPS电池箱应就近作接地处理。
2.3.4砖烟囱引线一定要用≥12mm圆钢或截面≥100mm2,厚度≥4mm的扁钢,并强调焦化厂引下线地上1.7m,到地下0.3m,一定要加钢管保护。
2.3.5座在水泥墩上的铁烟囱一定要特别注意有良好的接地。
2.3.6电话线、电源线要绝对杜绝拴在避雷带或引下线上。
2.3.7加油(气)设施一定要注意勤检查油枪接地情况,总配电箱(柜)要求安装SPD,检测单位对这些单位要增加检测频率(起码半年检测一次)。
参考文献
[1]陈渭民.雷电学原理[M].北京:气象出版社,2003.
[2]李家启,李良福.雷电灾害风险评估与控制[M].北京:气象出版社,2010.
篇3
引言
位于中国辽东半岛最南端,城市大,笔者是气象部门从事防雷减灾工作十余年的技术人员,在多年工作中接触许多雷击事例,群众提出是通讯塔引雷造成他们的损失,而通讯公司坚持自己的通讯塔防雷装置合格,还拿出防雷技术检测机构的检测证书,双方僵持不下,造成群众围堵通讯机房,通讯公司不能正常进行维护,本人在参与处理几起事件后,从防雷工作的角度出发,在思考:群众认为通讯塔“引雷”是否合理?通讯塔经检测合格,真的对周围的雷电多发没有影响吗?经多方查阅资料,仔细研读规范,总结一点解释技巧,本篇简单进行介绍,希望和同行共勉。
雷击案例分析
通过现场查看,对受灾群众调查,初步分析此次雷击事故的原因有以下三个方面原因 有线电视分线盒、农户西边墙上的有线电视信号线是经过广电部门维修更换过,特此说明 。
(一)雷电波侵入
雷电闪击在架空线路和金属构件上,雷电流沿输电线、信号线进入群众家庭,对家用电器造成直接损坏,而此时,沿钢绞线行进的雷电流到达的分开处时,一部分雷电流向通讯塔方向,一部分向电线杆的铁环处,由于该钢绞线在此处没有直接接地线,而是利用电线杆内部的钢筋进行泄流(相当于暗敷引下线),规范允许,但会出现有水泥被击落的现象,群众看到的火花,和的闪击造成10X15CM的痕迹是最直接的证明。
(二)雷电电磁脉冲
雷电闪击在通讯塔、树木附近,在架空线路和金属构件上产生感应脉冲电压,当输电线、有线电视信号线形成回路时,就会在回路中产生相应的冲击电流,冲击电压和冲击电流沿线路进入群众家庭的家用电器,造成设备损坏。
(三)群众房屋没有雷电防护措施
农村农户的房屋没有雷电防护措施,一旦遭受雷电闪击,必将造成雷击事故,以前,由于农户家庭家用电器较少,雷击事故似乎不多,但近几年,随着经济的发展,农村富余起来了,电脑、空调等等家用电器的快速增加,由雷电波侵入、雷电电磁脉冲形式引起的雷击事故才逐渐被人们认识和了解,人们才知道防雷仅防是防直击雷是不行的,所以,农村电气、电子设备的雷击损坏,与农村建筑物没有雷电防护装置有密切关系。
通讯塔是否如群众所讲是引起此次雷灾的“凶手”
(一)高铁塔能够改变所处地域的雷电环境
根据GB50057―2010附录A 建筑物年预计雷击次数N=KNgAe的条件分析,k值的大小是关键,而通讯塔相当于孤立的突出建筑物,值应取2.
世界上最先被雷击的电视塔是被称为“欧洲第一塔”的莫斯科奥斯坦金诺广播电视塔,高573.5米。有人于1972年统计,它在4年半的时间里遭到了143次雷击,经过多年观测数据分析,发现电视塔建成后,该地区雷电闪击增加2.4―4倍。
中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室主任张义军在《高建筑物与雷电的发生》论文里指出:高筑建物的存在能够明显改变一个地区的闪电密度分布情况。
(二)通讯塔相当接闪器,能够起到防直击雷作用
雷电放电先前为先导放电,当先导前端从天空接近地面时,通讯塔(一般为55---60米)上的接闪器在强电场的作用下产生尖端放电,形成向上的先导放电,和闪电接触,将雷电流通过自身的引下线传向地面,避免保护对象直接遭受雷击。如果用一个通俗比喻来讲,就比如在下雨天,我们打把雨伞,雨水顺伞四周流下,从而保护我们不受雨淋,但它有一定的范围,同样,通讯塔也有一定的保护范围,在保护范围内的物体在防直击雷方面是相对安全的。
(三)通讯塔接闪雷电会发生侧击雷和绕击雷
侧击雷:莫斯科电视塔发生雷击事故时,雷击点经常在电视塔的中间部位,这一现象引起了防雷学术界的关注,雷击电气几何模型的理论由此诞生。雷击电气几何模型决定,高层建筑可能会发生侧击,越高的建筑物遭到侧击的几率越大。
绕击雷:雷击电气几何模型中,雷击闪电先导的发展起初是不确定的,当先导与地面目标的距离等于击距时,才受到地面影响开始定向,由GB50057―2010(P160)得知,各类防雷接闪器接受雷电流数据为:第一类(5.4KA)、第二类(10.1KA)、第三类(15.8KA),当雷电流等于和大于上述数据时,闪电将击于接闪器,而一旦小于上述数据,闪电有可能穿过接闪器击中通讯塔附近的建筑物,甚至地面的情况,但概率很小,也就说在通讯塔正下方的建筑物也会遭受雷击,这和我们打伞一样,当雨大时或风大时,我们的衣服同样会被雨淋湿。
(四)通讯铁塔遭受雷击后会给周围建筑物造成一定的地电位反击
雷电流通过通讯铁塔的引下线流入大地时,由于接地电阻的存在,产生较大的压降,使地电位抬高,则向没有接受雷击的建筑物产生反击。
三、结束语
以上通过雷击案例的分析,我们知道通讯塔的存在能够改变该地域雷电电磁磁场;会增加该地域雷电活动次数;增加附近建筑物遭受雷击的概率。也就是群众认为的通讯塔引雷,但不是引起大面积雷灾的直接原因,随着群众家庭电器、电子设备的增多和房屋没有雷电防护装置的现实情况,
参考文献:
1《建筑物防雷设计规范》GB50057---2010
2《雷电散击案例调查》李伟 等《中国防雷》2008.No.5
篇4
2009年11月,我公司中标承接了220kV硕放变进线线路工程,该工程由原220kV望亭电厂~宛山线路双线开断环入,共计新建杆塔12基。原220kV望宛线导线采用双回路四分裂LGJ-630/45导线,为无锡地区220kV线路中导线截面最大的线路。线路开环后,为减小线路走廊宽度,降低铁塔占地面积,新建线路除原线路开环点及变电所终端塔采用双回路铁塔外,其余均采用四回路铁塔。因此本工程基础的承载力可以说是以往所建工程中最大的。大部分基础采用了群桩+承台的结构形式。全线12基铁塔基础灌注桩部分混凝土量就达2279立方,承台及板式开挖基础混凝土量达1482立方。详见下表。
表1 220kV硕放变进线工程基础一览
由于新建的220kV硕放变为沪宁城际铁路无锡牵引变点所的电源点,根据要求,2010年5月底必须具备投运送电条件,因此施工工期很紧,所有基础工程必须在春节前完成,节后再进行杆塔、架线部分的施工。加上该线路采用四回路四分裂的设计结构,受力较以往基础大得多,绝大多数基础采用群桩+承台的结构类型,基础施工工艺要求高,必须确保基础的施工质量。考虑到基础施工期正值寒冷的冬季,混凝土使用量大,设计使用的混凝土标号又高,若采用现场搅拌,施工中的配合比控制、防冻剂的添加都较难得到有效保障,为避免因混凝土引起的基础质量事故。加上本工程线路路径沿待建的新312国道走线,与新312国道同期施工,沿路施工便道已基本成形,混凝土运输车可到达大部分基础塔位附近。有了这些有利条件,公司经过研究决定,准备在基础施工中使用商品混凝土,以尽可能地确保该重点工程的基础施工质量。避免返工造成工期延误及更大的经济损失。
一 商品混凝土基础施工的讨论
1.1商品混凝土基础施工的特点
使用商品混凝土,施工现场不需要堆放砂、石、水、水泥等原材料,减少了施工占地面积。商品混凝土的制备在制造厂实行工厂化生产,对整个生产流程有着完善的质量保证体系,配合比控制精确,尤其对高标号混凝土,能最大限度地确保混凝土质量,杜绝因混凝土本身质量原因所引起的基础缺陷,提高基础的施工质量。
使用商品混凝土可进行连续不间断集中地进行施工,浇制时间短,通过商品混凝土运输车,或通过泵车,混凝土可方便地浇注到基础模板中,节省了施工时间和人力。基础的连续不间断浇注,可避免因浇注间隔时间过长所有可能引起的基础断层、断桩等重大质量事故。.
1.2商品混凝土的和现场拌制混凝土的费用比较
该工程施工期间,所使用的C25商品混凝土经过招投标当时采购单价为310.5元/立方, 425#普通硅酸盐水泥的价格是300元/吨左右,通过配合比的换算,折合每立方混凝土的单价大致为297元左右,虽然从价格上看低于商品混凝土,但使用现场搅拌需考虑现场材料运输、损耗及场地清运等费用增加问题,这样算来,使用商品混凝土成本和现场搅拌混凝土的实际成本已基本相当。
二 商品混凝土基础施工的注意事项
使用商品混凝土基础施工与传统现场搅拌的施工方法及顺序是完全一致的,所有的注意事项质量要求均应遵守,有些我认为是需要注意的地方:
基础在扎筋支模后要检查并加固模板的支撑。因为商品混凝土能保证连续快速地进行浇注,从混凝土车或泵车上下来有很大的冲劲。下料时,当混凝土自由倾落高度超过2m时应采用溜槽等措施,以防止有可能发生的离析现象。当扎筋和钢筋网支撑不足则会把钢筋网整个冲沉下去,如果模板支撑不够会把模板冲错位,引起混凝土外漏,影响整体形状美观。所以钢筋网的每一个交点的地方都应扎上铁丝,架立筋增加,保证钢筋网不被冲沉下去。模板的支撑要加密,整体稳固性要加强。
基础浇制到立柱时不可直接冲击事先固定好的地脚螺栓上,一般地脚螺栓的固定抗不住商品混凝土的冲击,所以在浇制到地脚螺栓时不要直接用商品混凝土往立柱里面灌,应事先放在铁板上或推车上进行人工灌注,以确保地脚螺栓不移位。同时,也要跟踪做好基础根开数据的测量工作,从而保证基础根开尺寸的准确性。
商品混凝土一般坍落度较大,不易堆积起来,容易漏浆,因此需注意模板接缝处的缝隙;另外商品混凝土一次下来的量比较大,所以振捣必须要跟上,不然将会影响混凝土浇注质量。同时由于从搅拌站至施工地点需间隔一定的运输及等待时间,混凝土到场后应按要求进行交货检验、混凝土试样的采取及坍落度试验等工序,以检验到场混凝土的各项参数,保证混凝土及浇注质量。
三 总结
近年来随着送电线路的输送容量不断提高,导线规格不断加大,有些线路已采用四分裂结构,已与常规的500kV线路一致,使杆塔及基础的受力都在不断增大。加上对电力线路可靠性要求的不断提高,在地质条件差,以及有些不适合使用大开挖基础的地段,灌注桩基础得到了广泛的应用。灌注桩基础很好的解决了软弱地基的基础受力问题,同时通过群桩+承台的结构形式,很好地解决了大截面及多分裂导线运用后基础受力大的难题。使基础的施工占地面积得以有效降低。本工程中,SSZT-23四回路直线塔设计采用了板式开挖基础及灌注桩+承台两种基础形式,使用PZA平板基础的施工占地面积为370m2,而使用GSSZ灌注桩+承台基础的施工占地面积为290m2,减少施工占地面积约21.6%。但灌注桩基础较普通开挖式基础施工技术要求高,灌注桩施工大部分是在水下进行,影响质量的因素很多,且万一出了质量问题,很难采取简便有效的补救措施。同时为提高基础强度, C20、C25等高标号混凝土已广泛用于送电线路基础中。受现场条件及搅拌设备制约,采用现场搅拌有时很难保证混凝土的质量要求,而使用商品混凝土可有效解决这一问题。
我市处于长三角经济发达地区,路网遍布城乡,道路运输条件较好。同时受城市规划影响,一些送电线路逐步开始沿道路架设,为商品混凝土的运输创造了极为有利的条件。首先从经济角度考虑,现在商品混凝土的市场价格已经和现场拌制混凝土的实际成本已很接近;其次从时间上来看,使用商品混凝土可缩短施工时间,大大降低工人的劳动强度,提高浇注质量;同时,取消了现场搅拌及堆放场地,减少了施工占地面积,降低了青苗赔偿及政策处理的难度;再次,使用商品混凝土可有效确保混凝土质量,避免因混凝土不合格所引发的基础质量事故,尤其在高标号混凝土大量使用到送电线路基础后,显得尤为突出和重要。
当然目前商品混凝土在一些地区还不是很适用,尤其在水系发达而道路又无法满足的地区,这也是目前商品混凝土受限制的主要原因。同时,使用商品混凝土还需考虑的就是生产厂家的资质问题。我公司材料采购通过招投标比价,有效地保证了混凝土的质量。同时我公司作为施工单位,也必须加强对现场商品混凝土的检验、监管机制。不能因为使用了商品混凝土而忽略了对其质量的控制。使用商品混凝土后的监控措施及管理制度还有待于进一步地明确和细化。
综上,笔者认为在送电线路基础施工中,若道路运输条件允许,使用商品混凝土有着多方面的优越性。我公司通过在220kV硕放变进线工程中的全面试点,全线172根灌注桩经低应变测试,桩身完整,全部达到I类桩标准,所用的商品混凝土经试块检测也全部满足强度等级要求。工程经公司基建部及运行单位验收,施工工艺优良,取得了良好的效果。但使用商品混凝土只是解决了混凝土制备这一环节,无法从根本上保证基础施工的整体质量。施工过程中其它各项技术、安全及监督措施仍需严格地执行与遵守。同时针对本文提高的与现场搅拌混凝土施工的差异也必须提高认识,不能因为使用商品混凝土后出现其它问题而影响基础的整体质量。
参考文献:
国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册-送电工程分册中国电力出版社
110~500kv架空送电线路施工及验收规范GB50233_2005
篇5
架空输电线路是电网的主动脉、电能输送的重要渠道,因此架空线路是否“畅通”直接关系到电网的安全运行。广东恩平市属亚热带季风海洋性气候,冬短夏长,雨量充沛,年平均气温23℃,全境北宽南窄,地势较高,一半是山地,一半是丘陵,境内有锦江,底河、那吉河等大小河流13条,均发源于天露山及其余脉,森林植被较好,为鸟类栖息、繁殖或越冬提供了良好的条件。随着退耕还林、湿地恢复及树木保护等工作的开展,鸟类繁衍生息条件逐步改善,各种鸟类数量不断增加,进而给高压输电线路安全运行带来越来越多的隐患,因此如何防治鸟害已经成为线路安全运行的一项重要工作。
1 鸟害故障类型
1.1 鸟粪拉丝闪络
鸟在杆塔上方排便,鸟粪沿绝缘子串边沿或横担头跌落时,形成拉丝状态,由于鸟粪具有一定的电导性,会造成导线与塔材之间的绝缘间隙缩小,形成导电性通道,当距离小于线路电压等级允许的最小安全距离时,导线会通过鸟粪对杆塔放电,引发线路单项接地故障。
1.2 鸟巢引起的故障
每年的春季鸟类会在输电线路杆塔上进行筑巢、卵化,鸟类筑巢时会用嘴叼一些树枝、柴草、铁丝等杂物在线路上方飞行易引起线路故障。当鸟巢筑在绝缘子上方塔材时,刮风天杆塔上的鸟巢会被吹散,掉落到导线或者悬垂绝缘子上也会发生短路接地故障。
1.3 鸟类飞行故障
大型鸟类在展翅飞行过程中,较大的身体会短接空气间隙造成闪络。
1.4 鸟粪积污
有些鸟类虽然不在杆塔上筑巢,但是会在杆塔上方停留。鸟类在杆塔上排泄,绝缘子表面易产生鸟粪堆积,在空气湿度较大的情况下回造成污闪。
2 鸟害故障发生的特征
2.1 季节性
恩平地区鸟类活动受季节明显,调查发现,全年4~9月为鸟类活动高发期,鸟类在杆塔上频发搭巢,周期也越来越短。此时正值鸟类繁殖高峰期,加之受南海季风影响,使得鸟巢极易吹散,造成导线与塔材短接。8月之后时值农收,鸟类食物充足,使得排便周期变短,易引发鸟粪闪络。
2.2 时间性
经大量实例总结发现,鸟粪闪络通常发生在夜间,白天相对较少,这是因为一方面鸟类白天觅食,夜晚归巢,排泄物会污染绝缘子,造成闪络;另一方面夜间湿度较大,会稀释鸟粪,降低绝缘子的绝缘水平,最终造成闪络。
2.3 重复性
通常情况下,鸟类一旦适应了一种生态环境就会很难改变,因此假如某杆塔被选为搭巢位置便会长期如此,即便强行拆除鸟类还会继续搭建。如恩平地区的一条110kV线路,由于该线路毗邻水库,周围环境适宜鸟类繁殖,在鸟类繁殖期线路班组十天内连续3次进行鸟巢拆除。
2.4 电压等级
通过对近年来鸟害发生故障线路电压等级统计进行分析,鸟害故障多发生在110kV、220kV和500kV电压等级上的线路,而35kV及其以下的线路发生鸟害故障的概率明显较小。原因主要是35kV及其以下主要是城市配网,周围的鸟类少,且多为小鸟,排便量小,同时电压等级低,击穿空气距离就小,且低压合成绝缘子一般无均压环,不易堆积鸟粪,因此鸟害故障相对较少。
3 鸟害的防治措施
现今国内电网防鸟害措施通常分为三种:驱鸟型、引鸟型、隔离型。
3.1 驱鸟型
驱鸟型即阻止鸟类在塔材上筑巢,现今国内驱鸟装置大概有以下四种,如图1至图4所示:
图1 防鸟刺 图2 太阳能声音驱鸟器
图3 超声波驱鸟器 图4 风车式驱鸟器
3.1.1 防鸟刺。防鸟刺,顾名思义,刺为主体,状若蘑菇。通常为一束多股钢绞线做成的刚刺,装设在绝缘子的正上方,如同小型云杉树插在上面,使鸟类无从下脚。防鸟刺的优点是便于安装,造价低廉,不过缺点也十分明显,由于防鸟刺需一端螺栓固定,因此安装一定时间后会容易生锈而无法打开,防鸟刺安装一定时间后也容易变形,变形后的防鸟刺便会失去作用,鸟类会继续栖息,同时刺状装置在塔材上给检修工作带来一定的麻烦。
3.1.2 太阳能声音驱鸟器。太阳能声音驱鸟器,主要是以太阳能电池板为能源,声源则一般分为两类:一类是扬声器与语言芯片相结合发声,另一类则是利用MP3录入一些鸟类的悲鸣或天敌的声音来惊走鸟类。
语言芯片发生器成本较低,技术简单;缺点是声音种类少,鸟类较容易适应。而MP3式驱鸟器优点则是声音还原度高,种类变换多;缺点是技术比较复杂,成本较高。
3.1.3 超声波驱鸟器。超声波驱鸟器所发出的音频为12~25Hz,每两分钟为一个工作周期:一分钟是扫频,一分钟是定频。扫频是在12~25Hz的频段中不断变换频点循环工作,循环速度一般为3.8秒,定频是工作时随机选择一个频点工作一分钟。这种声音频段是人类无法感应到的,而且超声波驱鸟器的功率都未能达到穿透人体的能力,因此对人体没有影响,但对鸟类而言却是一种噪音,会驱使鸟类离开铁塔。
3.1.4 风车式驱鸟器。风车式驱鸟器是我国电网最早采用的一种驱鸟装置,其原理非常简单,将风车式驱鸟器安装在塔材上,在风的带动下,驱鸟器转动从而起到恐吓鸟类的作用。还有一些在驱鸟器上涂上一层反光材料,在太阳的照射下反光驱赶鸟类。
风车式驱鸟器的优点是造价低、安装方便,不过缺点也很明显。驱鸟器易老化、寿命短,在无风天气就会失去作用,且鸟类适应能力强,在投入使用一段时间后鸟类会适应风车式驱鸟器的存在,不再惧怕。
3.2 隔离型
隔离型是将鸟类的活动区域与杆塔重要带电部位进行隔开,以确保线路安全,目前,国内通常采用以下三种隔离措施:
3.2.1 绝缘防鸟隔板。对绝缘板进行加工,通过架子安装在横担下部,将悬垂绝缘子与上方隔绝,这种方法防鸟害效果好,能够有效控制鸟粪掉落,但容易被折断,且安装麻烦,检修时需先拆卸,适用范围也小。
3.2.2 驱鸟笼。驱鸟笼是近几年来使用的驱鸟装置,在恩平地区被普遍采用。通常对线路造成威胁的鸟巢都筑在绝缘子上方,在塔身或远离导线的塔材可忽略不计。驱鸟笼正是针对这一点进行设计的。驱鸟笼形状刚好贴合塔身,使鸟类无从筑巢,从而起到驱鸟的作用。这种驱鸟方式在短期内十分有效,但材料易老化,自然损坏严重,对塔上作业也会产生一定的影响。
3.2.3 横担封堵帽。将专用的绝缘封堵帽安装在横担与杆之间的缝隙处,使之形成一个光滑的曲面,使鸟类无法在横担上筑巢。
3.3 引鸟型措施
引鸟型措施是指在鸟类活动区域,如果隔离效果不佳且不易驱走鸟类,则采取主动提供栖息地的方法,同时避开线路。例如在线路附近人工假设鸟巢吸引鸟类进行居住。
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二、运用数学实验,有助于探索数学概念的形成
传统教学在讲解数学概念时,往往是老师从教材内容的文字中找出来勾画后让学生背记,或是从数学概念中的关键字眼入手进行讲解,这样的教学枯燥无味,干巴巴的例子也难以让学生理解概念的内涵。这种概念教学方法即便是当时死记硬背记住了,但也是只知其然,不知其所以然,教学效果可想而知。因此,可以把一些抽象的数学概念通过数学实验来还原数学概念的形成,揭示数学概念的原理和本质,把难以理解的数学概念原理用简单形象的数学实验来降低数学概念的理解难度,使隐性的数学概念就变得易于观察和把握了,概念的形成过程更加直观、明了,从而让学生学起来会轻松又自如。
例如,在学习和理解“圆的定义”这一概念时,引导学生固定绳子的一端,另一端系一支画笔,拉紧绳子后,在画板上画出一个圆来。看似简单的实验却让学生明确了“圆的定义”概念(描述性定义:一条线段绕一个顶点旋转一周,另一个顶点运动的轨迹。集合性定义:到定点的距离定义定长的点的集合),这样就很容易被学生概括出来了,并且在老师的引导下区别于常见的圆面,从而让学生对圆的概念有了一个明确的认识。
三、运用数学实验,有助于验证数学原理
验证性的数学实验借助数学软件或简单的动手操作,以剪图、拼图等形式进行数学实验验证数学规律和原理。如,通过实地观察、实验验证、类比实验等模式,运用模拟实验、实物演示、仿真练习等为实验方法,探索验证数学规律和原理等。主要是通过简单的自主探究、动手实践,对猜想进一步验证。学生通过探究活动,通过猜想、验证,亲自解决问题,理解的才深刻,记忆的才牢固。
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1.1 几个专业术语介绍
交流干扰:由交流输电系统和交流牵引系统在管道上耦合产生交流电压和电流的现象。
交流干扰源:能对埋地钢质管道造成交流干扰的高压交流输电线路、设施和交流电气化铁路设施,统称为交流干扰源。
管道交流干扰电压:由交流干扰产生的管道对地交流电压。也称为管地交流电位。
交流电源密度:交流电流在防腐层破损点处单位面积的泄露量。
固态去耦合器:由固态电子元器件组成的干型去耦隔直装置。它具有在低压直流时的高电阻和交流时的低电阻的特性。
1.2 交流干扰的影响
交流输电线路对输油输气管道的电磁影响主要涉及影响人生安全、影响输油管道、影响其设备的安全、影响管道的交流腐蚀等一系列问题。
(1)影响人身安全。当输电线路正常供电且输电线路与管道相距很近时,线路中工作电流使管道长时间产生纵向的感应电动势,使得金属管道的对地电压升高。若该电压较高,可能影响施工、维修或测量人员的正常工作,若输电线路出现故障,产生的交流干扰可能会危及到人身安全。
(2)影响管道的安全。防腐层是必须被敷在埋地钢质管道的表面的金属上,它的介电常数和电阻都很高,可以避免土壤中的有害物质腐蚀了钢质管道。若交流输电出现了故障,短路电流受到阻性、感性耦合的影响后会在管道上产生很高的对地电压,甚至可能击穿防腐层。
(3)影响管道的阴极保护设备。在输油输气管道上设置阴极保护设备是为避免防腐层漏敷及破损处的金属表面产生腐蚀。交流输电线路正常运行情况下,通过了感性耦合的工作电流在管道上可以产生电压,这将会使恒电位仪以及牺牲阳极的阴极保护不能正常工作。例如: KKG-3 型和KKG-3BG 型恒电位仪的抗交流干扰能力分别为12V 和30V;牺牲阳极阴极保护的镁牺牲阳极的抗交流干扰能力为10V。这在目前的新建管道已经几乎不适用。
(4)管道的交流腐蚀。研究表明,管道的交流腐蚀主要发生在绝缘性能较高的涂层上。铺设在同一环境下的管道,当管道外防腐层选用石油沥青等级别的防腐层时,即便有交流干扰电压的产生,一者是由于其绝缘性能较低,所以干扰电压不会太高,另一方面则由于管道防腐层上所存在的较多的漏点而会使感应的交流电压随时排入地下,因此,管道反而不会产生交流腐蚀。
1.3 利用交流电流的密度可以评价交流干扰腐蚀
充分了解管道沿线周围的土壤腐蚀有助于对交流腐蚀进行评价,由于土壤的电阻率各不相同就造成了管道的交流腐蚀的电流密度的不相同。交流、直流腐蚀不同之处还有,直流腐蚀更加注重涂层比较大的缺陷,而交流腐蚀则更注重较小的涂层缺陷,因为它的交流电很大增加了腐蚀的风险。利用ACVG技术有助于准确地检测小缺陷涂层,再分析土壤电阻率确定管道的腐蚀程度。
2 管道交流干扰防护的设计施工方法
2.1 交流干扰的防护的设计施工方法
防护措施设计应根据调查与测试的结果,对下列各项进行预测和评估:
(1)干扰源在正常运行状态下对管道的交流腐蚀;
(2)故障情况或雷电状态下对管道防腐层和金属本体、阴极保护设备和干扰防护设施的损伤;
(3)操作和维护人员及公众的接触安全等影响。
对存在交流干扰的管道,在阴极保护系统设计中应给予更大的保护电流密度;在运行调试中应使管道保护电位(相对于CSE,消除IR降后)比阴极保护准则电位(一般土壤环境中-850mV,在厌氧菌或硫酸盐还原菌级其它有害菌土壤环境中-950mV)更负。
在同一条或同一系统的管道中,根据实际清苦可采用一种或多种防护措施;但所有干扰防护措施均不得对管道阴极保护的有效性造成不利影响。
管道与输电线路杆塔、通信铁塔等及其接地装置间应尽可能地保证足够的安全距离。在路径受限地区难以满足安全距离时,应采取故障屏蔽、接地、隔离等防护措施;宜根据工程实际情况,在分析计算的基础上进行管道安全评估。
管道与110kV及以上高压输电线路的交叉角度不宜小于55度。在不能满足要求时,宜根据工程实际情况进行管道安全评估,结合防护措施,交叉角度可适当减小。
所有交流干扰防护设施的安装中,应首先把接地电缆连接到接地极上,然后再连接到受干扰的管道上,拆下的顺序相反,连接接地极的一端应最后拆卸。操作中应使用适当的绝缘工具或绝缘手套来减少电机危险。
2.2 交流干扰防护的效果评价
防护效果的评价应符合以下原则:
(1)防护效果的评价点应包括防护接地点、检查片安装点、干扰缓解较大的点、干扰缓解较小的点,其它评定点可根据实际情况选择。
(2)在测取干扰防护措施实施前、后参数时,应统一测量点、测定时间段、读数时间间隔、测量方法和仪表设备。
防护效果应达到如下要求:
(1)在土壤电阻率25欧/米的地方,交流电流密度小于60安培/平方米。
(2)在安装阴极保护电源设备、电位远传设备及测试桩位置处,管道上的持续干扰电压和瞬间干扰电压应低于相应设备所能承受的抗工频干扰电压和抗电强度指标,并满足安全接触电压的要求。
3 埋地钢制管道交流干扰防护的总结
我国在埋地钢制管道交流干扰防护方面的技术还十分落后,一般都引经的是国外的先进技术。国内的交流干扰对管道的危害越来越大,如果不及时的进行维护和解决,这就会严重影响到公共基础设施的建设。因此,我国应加大管道交流干扰方面的技术研究,制订相应的设计标准,真正地解决电流干扰问题。
参考文献
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[3] 陈世利.埋地管道防腐层缺陷检测与评价技术研究[D].天津大学,2003
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近年来,我矿经多年开采,煤炭资源枯竭,采场条件越来越差。采场四邻多为落差较大的断层,地质条件极其复杂,部份掘进巷道因突遇大断层而废弃或绕过,增加了无效进尺;采场向-250水平深部延伸,矿压显现非常强烈,掘进巷道常出现前掘后返现象;劳动强度大,工资低,招工难,掘进队伍人员不足;由此造成采掘接续严重失调,采煤工作面接续不上。利用现有工作面研究增加可采储量,延长工作面可采期,缓解接续紧张的局面,成为当前我矿亟待解决的问题。
第二部分 课题研究思路
十二采东部复杂区域11220工作面北为海顺线19#输电铁塔保护煤柱,南为十二采区下部回风下山保护煤柱,西为十二采区上部工作面采空区,东为设计的11221工作面。根据11220工作面四周情况,结合洼里煤矿以往采煤工作面回采实践经验,要增加其可采储量,可从以下几个方面考虑、研究,采取措施实施。加大采高;工作面西部带采部份采空区煤柱;南部在不影响十二采区下部回风下山状态的条件下,考虑外延工作面停采线;加强工作面顶板管理,不留顶煤,加强清扫浮煤管理,浮煤清扫净。
第三部分 复杂区域11220工作面增加可采储量技术研究
一、改进前的状况
洼里煤矿2011年以前采煤工作面一直是见顶见底回采,采高一般为2.0~2.1m, 工作面底部的次油页岩丢失,减少了煤炭资源。
11220工作面2012年2月23日开始回采,受采动影响工作面西部采空区没放净的小量水流出,5月份以前工作面材料巷侧没有超前处理。
5月份工作面推进到临近停采线,根据以往工作面矿压观测,结合11220工作面矿压显现情况,确定工作面停采线距12采下部回风下山180m。
二、改进技术研究 及应用
(一)采高方面
2012年以来,根据一层工作面煤层赋存情况,工作面顶底板情况,矿决定工作面采用DW25-250/100型外注式单体液压支柱配合DJB1000/300型铰接顶梁进行支护,采煤机落装煤,返机割部分小煤和次油页岩,采高控制在2.35~2.45m。
11220工作面平均煤厚1.96m,采高平均在2.38m,每循环割次油页岩高度0.42m,工作面长100m,每循环次油页岩产量63.84吨,工作面推采长度272m,回采次油页岩产量17364吨。
(二)超前处理方面
11220工作面2012年2月23日开始回采,经过探放水,到4月底采空区没放净的小量水也基本放完,再加上工作面仰采,上山0.75°,经地质部门预测,工作面基本不能受到采空区水的威胁,具备了工作面材料巷出口超前处理条件。
从11220工作面煤层底板等高线图上看,工作面回采范围内材料巷侧采空区煤柱最大13.5m,最小9.5m,如留5m以上的净煤柱,工作面材料巷出口可超前处理非面一帮宽度3~4m。根据洼里煤矿以往工作面回采经验,在没有大断层影响,地质条件比较稳定的情况下,采空区预留5m煤柱不会造成有害气体涌出。我们也制定了详细的《11220工作面材料巷侧出口超前处理措施》,包括:超前处理段宽度最大不超过4m,最小不小于3m;沿工作面推进方向,超前处理进度不超前工作面煤壁1m,每班向采空区方向打钻探,探测水、有害气体情况;超前处理段落煤、支护方式;通风、监测方法等。
2012年5月13日11220工作面材料巷侧出口开始超前处理,经近一个月的实践,增加了工作面可采储量。超前处理平均宽度3.8m,采高平均2.38m,超前处理随工作面推采42m,增加储量502吨。
(三)停采线外延方面
4月底工作面推进到临近停采线,通过对11220材运两巷、12采下部回风下山矿压观测,认为工作面设计停采线距12采下部回风下山180m,预留煤柱过大。采取措施对12采下部回风下山进行支棚加固,在11220运输巷、12采下部回风下山布置动态仪,进行矿压观测;设置测点,测量巷道高度、宽度的变化情况;测量支柱初撑力、工作阻力,以观测工作面回采超前压力的影响;通过采取以上措施,观测12采下部回风下山受采动影响不大,经矿领导慎重研究决定,11220工作面设计停采线外延20m、40m、60m。以工作面设计停采线外延60m,面长105m,平均采高2.38m计算,工作面增加储量19826吨。
11220工作面外延停采线60m,不但增加了储量,更主要的是缓解了工作面接续不上的极端被动的局面,为矿安全生产、和谐稳定奠定了基础。
第四部分 复杂区域11220工作面增加可采储量技术研究效果总结
1、11220工作面加大采高0.42m,储量增加17364吨;工作面西部材料巷出口超前处理采空区煤柱3.8m,储量增加502吨;南部在不影响十二采区下部回风下山状态的条件下,外延工作面停采线60m,储量增加19826吨,;加强工作面顶板管理,不留顶煤,加强清扫浮煤管理,浮煤清扫净。工作面共增加储量37692吨。
2、按以往采煤工作面生产产量计算,工作面增加储量37692吨,缓解接续一个月的时间,延长了工作面生产时间,极大缓解了生产接续,工作面能够接续上了。为矿安全生产、和谐稳定奠定了基础。
第五部分 技术经济价值和推广价值
技术经济价值:1、11220工作面增加储量37692吨,按240元/吨计算,直接经济效益达904.6万元。
2、工作面增加储量37692吨,按以往采煤工作面生产产量计算,相当于采煤队一个月的产量,也就是说缓解接续一个月的时间,工作面能够接续上了。为矿安全生产、和谐稳定奠定了基础。
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一、国内外带底座也的发展概况
(一)国外带电作业的发展概况
1.俄罗斯带电作业发展。上世纪30年代,俄罗斯就已经开始尝试第一次为输电线路进行带电作业,到了40年代,俄罗斯的第一本带电作业的操作过程通过了审定并且装订成册。50年代中期,俄罗斯已经有85%的输配电线路是在带电作业的情况下进行维修与维护的,而当时的电力系统铺设路线,仅仅普及到全国的75%的地区,其带电作业的内容包括绝缘检测、压接管电阻测量、对架空地线及拉线涂刷防腐漆等。这充分说明了在20年左右,带电作业这一新兴技术已经收到了俄罗斯当局的认可。1959年至1962年,当俄罗斯的330~750KV的输配电线路的建设后,考虑到输配电线路系统需要更高的安全性及可靠性,已经经济因素的影响,俄罗斯决定再次重视起带电作业,并为带电作业开发出了一套更为完善、合理与安全的操作方法,实现了全国范围内的带电作业。
2.美国、加拿大、英国带电作业发展。第一套木质带电作业工具始于1913年美国的俄亥俄州,第一次世界大战与第二次世界大战之间,美国因经济萧条,在各项开发中非常注重经济性,为了节约资金,与提供不间断供电,美国开始进行带电作业的研究。50年代,美国Chance公司研制出了玻璃纤维增强型合成树脂管。目前,美国所有的电力系统线路全部都是带电作业,并且有的地方还配备了直升机带电作业。加拿大于30年代开始,在220kv的线路上展开了带电作业,1959年开始在460kv的高压线路上进行带电作业,1960~1967年,加拿大成功的推出了等电位带电作业技术,并成立了相关的工作组。英国在40年代时已经开始运用带电作业技术检测绝缘子串的电压分布,1967年开始,在配电线路上进行等电位带电作业。目前,欧洲带电作业广泛应用在配电线路上,而在输电线路上相对减少,这主要是因为输电网已有较多备用设备。
3.法国、意大利、丹麦带电作业发展。1960年开始,法国成立了带电作业相关的技术委员会和带电作业试验研究所,并总结近年来的带电作业经验,主要研究课题是:(1)安全性分析:包括带电作业原理、安全规程、人员培训和监督方法;(2)作业方法:采用工具的间接作业法、戴橡胶手套的配电线路直接作业法、输电线路的等电位作业法,③工具设备:包括参数、性能的确定,各种工具的操作方法和使用范围。意大利语1962年开始带电作业,并在1967年出版了《带电作业管理规程》,并在70年代初,成立了相关技术委员会,1969年建立了带电作业中心对带电作业进行详细规划与教学。丹麦于70年代初期才开始进行带电作业,虽然起步比较晚,但是进度却很快,71年就建立了带电作业协会,对工作人员进行重点培训,分为5天的理论培训与11天的时间久了培训两部分。
(二)国内带电作业的发展概况
我国的带电作业起步于20世纪50年代初,也即是中国刚刚解放的阶段,由于当时我国的电力基础非常薄弱,设备老旧,出现问题了就要停电检修,这对于社会经济发展来说是有很大影响的。1953~1957年辽宁鞍山电业局首次对3.3~66kv的线路进行了带电作业,1957年东北电业局首次在154~220kv的输配电线路进行了不停电作业,并成功的研究除了等电位带电作业。随后,带电作业在全国得到了广泛的推广应用,从10 kV配电线路到500 kV输电线路,从检测、更换绝缘子、线夹、间隔棒等常规项目到带电升高、移位杆塔等复杂项目均有开展。在这之后,我国又对带电作业进行了专题研究,并建立了专业的工作单位,全国范围内展开了带电作业技术的发展。带电作业的发展主要包括:建立正统的带电作业专业组织机构;对带电作业制定标准工作章程;对更先进的带电作业技术及设备进行详细的研究;对新型带电作业工具进行研发;带电作业人员的重点培训。
二、带电作业的发展趋势
就目前而言,带电作业一般都是常规输配电线路的维修和维护工作。而随着国家电网的不断铺设、技术的不断进步,就有了特高压线路、紧凑型线路、超高压同塔多回线路、超高压直流线路的架设,带电作业就变得严格与谨慎了起来,对于维修技术、绝缘维修设备及维修人员的素质要求有了很大的提高。另外,随着国家经济体系的发展,电网的铺设带来了很大的经济利益,而常规维修方法的停电作业,对于经济利益的影响很大,故带电作业被广泛的应用到了各地区各线路,而且带电作业还需要向更广阔的领域,更先进的技术水平迈进。
我国的电网虽然已基本铺设完成,但由于覆盖面太广,技术水平也较发达国家落后很多,很多都是采用500KV的单向输配电线路,一旦因线路损坏时正常维修所导致的停电发生,那么这一线路上的所有用电客户,将全部停电,对社会利益造成很大的伤害,这就决定了带电作业的重要性。另外还有一大部分的老城区,直接为客户服务的配电系统,因其网络繁杂,覆盖面大,设备老旧等等原因,检测维修的工作量太大,带电作业在这些地区是非常有必要开展的。
三、带电作业用保护间隙的发展趋势
对于带电作业的安全性来讲,随着技术水平的不断发展,技术相关部门的研发力度也正在加大,从之前的无保护设备带电作业,开发出了可以大大增加带电作业安全性的设备,也即带电作业保护间隙。在带电作业的工作点加装了保护间隙后,带电作业的工作人员的安全性就大大的提高了,特别是对于紧凑型线路、生涯改造线路和小塔窗线路的维修与维护,引起相间及相对地的距离较小,按常规作业方式无法满足标准和规程中规定的最小安全距离和组合间隙。在带电作业过程中,当系统过电压超过作业间隙的放电电压时,很有可能发生工作人员触电的危险,而加装了保护间隙后,设定保护间隙的放电电压低于作业间隙的放电电压, 则在过电压作用下, 保护间隙将先期放电, 从而限制了过电压的幅值,可以很好的保护作业人员的人身安全。
保护间隙的设计原则为:保护间隙的放电电压应具有稳定性、重复性;保护间隙的放电电压应不受导线布置、绝缘子类型、杆塔塔型、极性效应等的影响;保护间隙应可调节, 在安装或拆卸时应增大间隙以保护装卸人员安全, 安装就位后可减小间隙到设定值;保护间隙应轻巧, 便于拆卸、安装、运输,适于野外和塔上作业, 便于作业人员操作;保护间隙应具有良好的动热稳定性, 不因放电而损坏导线、绝缘子及铁塔构件。
四、结束语
国家电网已经在全国范围内铺设开来,带电作业也有了很大的发展空间,通过对带电作业工作人员的技术、作业工具盒绝缘器具的认真审核,保证了带电作业的安全性和进度。带电作业是一种可以迅速解决输送电线路上的问题的最快捷的方式,但因其危险性大,所以有关部门必须认真检查工具的质量,这样可以保证最快速度排除麻烦的同时,又可以避免事故的发生。
参考文献:
[1]胡毅、王力农、邵瑰玮、刘凯、张亚鹏、 750kV输电线路带电作业的试验研究[J],电网技术,2006(02)
[2]胡毅、王力农、刘凯、邵瑰玮、杨社林、张亚鹏、 750kV输电线路带电作业组合间隙的研究[J],电力设备,2006(01)
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输电线路运维工作的特点,注定了线路工人必须长年累月跋涉在崇山峻岭间,这是责任,更是使命。不管是春夏秋冬还是风霜雪雨,无论高山峻岭还是沃野平川,只要是输电线路跨过的地方,都有线路员工挥汗如雨的身影,他们用勤劳与智慧,担当起维护电网安全稳定运行责任,践行保设备、保安全的使命,以数千个烙着安全印记的日子实践着“守护电网安全是线路人的天职”的承诺。
在百年不遇的冰灾面前,他们趴冰卧雪,忍饥挨饿,冒着生命危险与自然环境作艰苦的斗争,一次次地超越生理与心理的极限,顽强拼搏,确保了主网的运行安全。2008年初,一场历史罕见的持续高强度冰冻灾害突袭三湘大地,娄底地网遭受了前所未有的冲击。输电部所辖220KV早青线、田群线相继倒塔,9条110kv线路发生导地线断线故障,220KV田上线、柘上线冰情加剧,电网安全形势严峻。在危急形势面前,输电部全体干部职工以坚定的信念、坚强的意志和强烈的责任感,不畏艰难,踏冰卧雪,英勇奋战,与天灾展开了艰苦卓绝的抗争,在全省范围内率先实现了主网恢复运行,完成了9条110KV以上线路的康复性检修,同时还发扬“一方有难,八方支援”的优良传统,紧急调集精兵强将驰援怀化、郴州电网重建,历时28天完成怀化电业局3条220kv线路和1条110kv线路的抢修重建任务。在这场惊天地、泣鬼神的战斗中,广大员工舍小家顾大家,无论是正式职工、外聘职工还是员工家属,都争先恐后地为抗冰救灾贡献力量,许多同志日夜翻越在无路可寻的崇山峻岭,驾驶在冰天雪地的盘山公路,穿越人迹罕至的深山老林,每天只睡几个小时,甚至连续数天不休息,没有一个人叫声苦,喊声累,有的同志带病上阵,轻伤不下火战,累倒在抗冰抢险现场,有的主动请缨,申请到最艰苦最困难的地方工作,并提出火线入党要求等等,还有许许多多感人的故事,动人的情景至今仍历历在目。
在大规模、大范围的砍青扫障工作中,他们不厌其烦地向群众宣传《电力法》,化解矛盾,砍出一条条线路通道;在节日保电工作中,他们日夜蹲守在线路的重点地段,防范可能出现的险情。2012年6月,在开展迎峰度夏保电特巡时,输电部发现有人违反国家电力法律法规,在电力线路220KV群豹线P62~P63号杆之间种植成片杉树林,造成400多株杉树与电力线路水平距离和垂直距离均低于安全距离,对输电线路的安全稳定运行和线路附近居民的生命安全构成威胁。为了及时消除这一隐患,输电部先是多次上门协商,阐明利害关系,宣传电力法律法规,努力说服户主配合砍树。在多次协商未果的情况下,输电部总结往年经验,转变策略,采用“依靠政府,考虑群众,兼顾企业,保障安全”的工作思路,政企协作,集中骨干力量,忍耐烈日与高温的“烤”验,对太坪村违章栽种、影响220KV群豹线安全的400多棵杉树进行了强制性的集中砍伐,及时消除了安全隐患,清理出一条“树线和谐”的放心通道,为迎峰度夏的顺利开展打下了基础。
在居高不下的跳闸率面前,他们立下“军令状”,不达目的誓不罢休,在一年之内实现跳闸率新的突破。2012年,输电部开展输网带电作业65次,节约电量1050万千瓦时,成大修技改项目22项,设备健康水平大为改观,设备完好率达到100%,电网安全可靠性进一步加强。2012年迎峰度夏保电期间的红外测温工作中,输电部发现金锑Ⅲ线#3、金锑Ⅳ线#4 、#11 温度异常,对该线路安全稳定供电都构成极大威胁,必须紧急带电处理。为尽早完成三个点的消缺任务,尽管正值气温高、烈日当头,周围又杂草茂盛,蚊虫、蚂蚁活跃,作业人员始终坚守岗位,严格按照标准化作业要求,动作规范,步骤标准:摆放工具、开展“三交”,布置安全措施、交待危险点、人员各就其位,工作负责人紧盯作业人员一举一动,并时不时提醒注意安全;把关人全程把关安全和施工质量,注重细节,确保施工人员无违章…当螺栓完全紧固后,线路终于"退烧"了,温度降至了正常温度范围,紧急消缺任务终于在夜幕来临前圆满完成。
创先争优试比高
输电运检业务部65名职工大多学历文凭都不高、初中、中专毕业大有人在,就是这样一个队伍在短短几年的时间里,有5 人取得工程师或高级工程师, 19人取得线路技师,13人取得高级技师, 8人取得助理师职称,业务部人才密度居全局前列,并在湖南省公司输电线路专业现场培训竞赛中,在强手如云的“战场”上,以标准规范的动作、安全高效的作业质量和现场的出色表现征服了裁判员和对手,在三年竞赛中以一次全省第二、两次全省第一的佳绩稳居榜首。
优异的成绩凝聚着他们挑战自我、奋力拼搏的艰辛和汗水。荣誉背后的辛苦和汗水只有选手和教练最为清楚:他们起早贪黑,放弃周末,放弃休息,全员参与到培训中来,多少个与家人相聚的日子在训练中悄悄溜走;他们或与烈日鏖战,或与雨水亲密接触,时而忍受烈日烤验,时而在暴雨间见缝插针,刻苦训练,奋勇拼搏,无怨无悔。从封闭式训练起,参赛队员主动放弃周末休息时间,经受连续高温酷暑的考验,在教练们的带领下开展了半个月的系统性、封闭式、强化训练;主教练邹德华与选手们同吃、同住、同训练,讨论训练方案、现场督战、后勤服务、心理辅导一手抓,以坚守“前线”的实际行动鼓舞了士气,解决了选手们的后顾之忧;专项教练倾尽所学,手把手指导选手解决问题、提高成绩;比赛中,选手们克服身体不适、临赛紧张、天气闷热等困难,奋勇拼搏,团结协作,战胜多路高手,勇夺佳绩,赛出了风格、赛出了水平,展现出良好的精神风貌。
在2010年现场培训竞赛中,参赛队员曹汉忠,患有支气管炎和腰椎病,高温下的每次训练对他而言都是一次煎熬,但为了比赛他没有丝毫退缩,强忍不适,一直坚持训练。特别是在比赛接近尾声,他拆除最后一根接地线时,由于体力透支,他支撑不住在塔上呕吐,当工作负责人问他是否吃得消时,他坚定地回答“没问题!”,在塔上稍事调整后坚持完成最后一道工序。参赛队员谢洪伟临近比赛时又感冒又发烧,彭晓华则肩关节受过伤抬臂就痛,又患皮肤病两个多月,一直在吃中药且饮食禁忌多,身体消瘦很多。但在训练期间,他们能克服困难,战胜自己,坚持训练,如谢洪伟为克服紧张时的口吃问题,利用睡觉前、车上、休息等一切可利用时间反复练习,终于在比赛时做到表达流畅,声音洪亮,彭晓华为锻炼肩关节,在训练结束后常常独自一人坚持在训练场训练。
台上三分钟,台下十年功。竞赛佳绩的取得是输电部培训常态化的体现,从坚持日常的晨练以提高员工体力和身体素质到定期开展的基本技能训练和年度“过关考试”,员工基本技能水平大大提升;从准军事化训练到标准化流程的全员培训,全员执行力和标准化作业水平显著加强;从技能过关考试的奖励到树立竞赛优秀操作手的榜样宣传,员工体验到了培训竞赛的喜悦和激情。员工进步的一小步,是团队进步的一大步,在全员创先争优的浪潮中,打造出一支执行高效、战斗力强的“线路铁军”。
科技创新引风潮
近日来,关于“老虎创新工作室”的报道见诸报端,“邹老虎”火了,娄底电业局输电运检业务部的“老虎创新工作室”红了。人们都好奇,这个“老虎工作室”究竟有什么神奇的魔力?就是这个初中生、中专生占据了半壁江山的工作室破解了一系列输电线路工作的老大难问题,先后研制创新成果25项,获国家专利6个,荣获全国、省级、系统奖项逾40项,大大提升了输电线路供电可靠性,多项成果在全省推广取得了显著的社会效益和经济效益。
全国五一劳动奖章获得者、湖南省劳动模范邹德华是“老虎创新工作室”的领头人,一直以来酷爱发明创造的他将创新的魔力辐射开来,带领业务部秉承着“只有想不到,没有做不到”和“源于实际,服务生产”的创新理念,打造出 “老虎创新工作室”。他常说只有带着问题搞工作,才能学以致用求突破,工作室的一项项创新成果都是立足实际,从小革新、小创造入手,在反复实践、反复改进中摸索出来的。
在一次配电抢修作业中,因绝缘斗臂车无法进入作业点,被迫取消带电抢修造成大面积停电影响时,抢修人员突然提出了这样的疑问,“要是能有一个简易平台替代绝缘斗臂车就好了。”
“对!这个可以有,以前在带电班时我就有过这想法。”班员的提议,与在场指挥的邹德华不谋而合。
“创新只能来源于生产,再服务于生产”。邹德华带着问题迎难而上,他召集带电班成员收集资料、设计图纸、联系厂家制作、试验……几轮下来,成果却不尽人意。因为这种固定平台,每完成一基杆塔的作业,就必须重新拆装一次。当有多个作业点,拆装固定平台的工作量、劳动强度非常大,严重影响工作效率,这与最初设想的降低劳动强度、提高工作效率的目标相差甚远。
创新进入关键阶段,而输电部负责的配网带电作业要成建制地划分出去,这时有的员工打了退堂鼓,认为可以体面地停止相关研发了。但他们不甘心,这里的每一个零件、结构都是他们一手设计的,他们已经把他当做自己的“孩子”了。虎毒不食子,他们怎么能够轻易割舍呢?
“我偏要让它如愿地攀爬起来。”倔强的创新小组成员开始了坎坷而漫长的改进工作。他们先在电杆上安装滚筒让平台旋转起来,然后又在平台上加装丝杆,让平台能轻松“上树”,同时通过遥控装置,让平台自己转动起来……
一次次试验,一次次改进。平台旋转时不太稳定、丝杆太重等问题,让邹德华夜不能寐。一次凌晨三点钟,从睡梦中醒来的邹德华突发奇想,能不能尝试用齿轮代替滚筒,用电动机和齿轮代替丝杆?他越想越兴奋,实在睡不着了,掀开被子就走向书房,对照着图纸计算起来,并打电话给徒弟肖荣贵,要他五点钟务必赶到工作室准备改进……
篇11
如在等式性质一节课的教学时,可以用天平平衡的实验引入本节课的教学。数学教师在数学课上弄来天平,使学生产生好奇感,从学生的无意注意中导入新课,既轻松,又激发学生的探究精神。学生从天平的实验中很容易体验到等式的性质,从而掌握本节课的教学内容。又如,在教学轴对称图形内容时,引导学生做简单的折纸和剪纸活动,学生很轻松地从折纸和剪纸折剪出一幅幅轴对称图形的活动过程中掌握了轴对称图形特点。这样的实验活动无疑激发了学生强烈的求知欲,从而使数学教学在轻松自如的动手活动中完成。
2 开展数学实验有助于学生探索数学概念的形成
抽象的数学概念往往会抑制学生学习数学的积极性,影响对数学概念的理解与掌握。传统教学在讲解数学概念时,往往是教师从教材内容的文字中找出来勾画后让学生背记,或是从数学概念中的关键字眼入手进行讲解,这样的教学枯燥无味,干巴巴的例子也难以让学生理解概念的内涵。这种概念教学方法即便是当时死记硬背记住了,也是只知其然,不知其所以然,教学效果可想而知。时间久了,势必会影响学生的理解能力。因此,可以通过数学实验来还原一些抽象的数学概念的形成,揭示数学概念的原理和本质。这样把难以理解的数学概念原理通过简单形象的数学实验来展示,降低数学概念的理解难度,使隐性的数学概念变得易于观察和把握,概念的形成过程更加直观明了,从而让学生学起来轻松而自如。
例如,在教学“圆的定义”内容时,可以这样简单操作:展示一张画板,把一根绳子的一端用钉子固定,然后把绳子拉紧;绳子的另一端系一支笔,拿着笔绕着固定的一端在画板上旋转一周,这时就会看到一个清晰的圆展示出来。通过这样简单的动作,“圆的定义”概念(描述性定义:一条线段绕一个顶点旋转一周,另一个顶点运动的轨迹。集合性定义:到定点的距离等于定长的点的集合)就很容易地被学生概括出来了,并且在教师的引导下区别于常见的一个圆面,从而轻松理解了什么是“圆”。
3 开展数学实验有助于对数学定理和数学规律进行实验探究验证
验证性数学实验借助数学软件或简单的动手操作,以剪图、拼图等形式对数学定理和数学规律进行实验探究验证。主要是通过简单的自主探究、动手实践,对猜想进一步进行验证。学生通过探究活动,通过猜想、验证,亲自解决问题,理解的才深刻,记忆的才牢固。
例如,教学判定三角形全等的内容时,教师先让每个学生利用直尺和量角器在厚纸板上作一个ABC,使AB=5 cm,BC=6 cm,AC=7 cm,并用剪刀准确地剪下这个三角形,与前后桌同学所作三角形进行重合对比,看看是否完全重合。实验的结果会发现是完全重合的。接下来让学生改变三角形三边的长度重新另做一个三角形,结果发现每一次所作三角形都可以完全重合。这时就可以引出三角形全等的概念,并总结出三角形全等的定理:三组对应边分别相等的两个三角形全等(简称SSS或“边边边”)。这一条也说明了三角形稳定性的原理。同样的方法可以验证判定三角形全等的其他定理(SAS、ASA、AAS、HL)。学生简单的动手实验操作活跃了课堂气氛,激发了学习兴趣,使抽象的数学知识在简单的动手实验中变得易于接受和理解掌握。
4 开展数学实验有助于解决生活中的现实问题
要联系学生的生活实际,找准教材内容与学生生活的“切入点”,使学生体验到数学与生活的密切联系,以培养学生主动参与数学活动的积极性。有些数学问题就在学生身边,可以用日常生活中的小实验来帮助理解数学知识。比如利用太阳的影子来测量铁塔的高度,计算室内铺设地板砖的块数,计算储户存贷款利率,进行小区住户的情况统计等,这些都要用到所学的数学知识和原理。运用数学知识解决实际问题是一种享受,做出一道难题的感觉,让人兴奋。学生只要找到这种感觉,就肯定能学好数学。
在数学教学中,要把生活中的一些数学问题与数学课本中的有关内容与知识相结合,用现实生活中的数学现象来证实数学原理和知识,用数学教材中的知识解决现实生活中的问题。只有这样很好地相互结合印证,才能让学生从数学实验中直接获得感性认识,然后通过观察、探究、思考、分析、归纳等思维活动,找出数学问题的本质与生活中的联系,来解决生活中的实际问题。
例如,在实际生活中经常会遇到测量一条河的宽度、一座山的海拔高度等问题。要完成这样的测量,可以利用三角形全等的知识,利用直角三角形中的(HL)判定定理来测量,还可以用三角形的中位线定理来测量,利用相似形的有关知识,等等。通过运用所学数学知识中这些巧妙的方法解决现实中的大问题,不但巩固了所学的数学知识,还对许多相关知识的理解更深刻。
总之,教师通过数学实验引导学生从不同的途径寻找到对数学概念、问题、知识的思考、探究、分析和验证,是对传统数学教学方式的有益补充,可以培养学生的动手操作能力,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而培养学生的自主探索能力和创新能力。
参考文献
篇12
如教学“等式性质”一节课,在导入这节新课的时候,教师可以用天平显示平衡的实验来引导。本来是上数学课,学生却发现数学教师搬来了一架天平,学生顿生好奇感,这好奇势必会引起他们的有意注意。利用新奇的实验激发学生的好奇感,产生这样奇异的导入效果,使本节数学教学既新奇,又轻松,激发了学生的探究精神。学生从天平的实验中很容易体验到等式的性质,从而掌握本节课的教学内容。
又如,在教学“轴对称图形”这一部分内容时,引入学生做折纸和剪纸的活动,在折纸、剪纸这种看来很简单、很平常的活动中,学生从折剪出来的蝴蝶、花瓶、飞机等一幅幅图形中观察到了轴对称图形的特征。像这种简单操作的动手剪纸实验活动既可以随时方便地进行,又很好地调动了学生积极参与教学活动的积极性和主动性,激发了浓厚的学习兴趣,无疑激发了学生强烈的求知欲,从而使数学教学在轻松自如的动手活动中完成。
2 开展实验探究有助于探索数学概念的形成
抽象的数学概念往往会抑制学生学习数学的积极性,影响对数学概念的理解与掌握。传统教学在讲解数学概念时,往往是教师从教材内容的文字中找出来勾画后让学生背记,或是从数学概念中的关键字眼入手进行讲解,这样的教学枯燥无味,干巴巴的例子也难以让学生理解概念的内涵。这种概念教学方法即便是当时死记硬背记住了,但也是只知其然不知其所以然,教学效果可想而知。时间久了,势必会影响学生的理解能力。因此,可以通过数学实验来还原一些抽象的数学概念的形成,揭示数学概念的原理和本质。这样把难以理解的数学概念原理用简单形象的数学实验演示,降低数学概念的理解难度,使隐性的数学概念就变得易于观察和把握了,概念的形成过程更加直观明了,从而让学生学起来会轻松而自如。
例如,在学习和理解“圆的定义”这一概念时,引导学生固定绳子的一端,另一端系一支画笔,拉紧绳子后,在画板上画出一个圆来。看似简单的实验却让学生明确了“圆的定义”概念(描述性定义:一条线段绕一个顶点旋转一周,另一个顶点运动的轨迹。集合性定义:到定点的距离等于定长的点的集合),这样就很容易被学生概括出来,并且在教师的引导下区别于常见的圆面,从而让学生对圆的概念有了一个明确的认识。
3 开展实验探究有助于验证数学原理
借助数学软件或简单的动手操作,以剪图、拼图等形式进行数学实验验证数学规律和原理。如通过实地观察、实验验证、类比实验等模式,运用模拟实验、实物演示、仿真练习等实验方法,探索验证数学规律和原理等。主要是通过简单的自主探究、动手实践,对猜想进一步验证。学生通过探究活动,通过猜想、验证,亲自解决问题,理解得才深刻,记忆得才牢固。
例如,教学判定三角形全等的内容时,教师先让每个学生利用直尺和量角器在厚纸板上作一个ABC,使AB=5 cm,BC=6 cm,AC=7 cm,并用剪刀准确地剪下这个三角形后,与前后桌同学所作三角形进行重合对比,看看是否完全重合。实验的结果会发现是完全重合的。接下来让学生重新改变三角形三边的长度,重新另做一个三角形,结果发现每一次所作三角形都可以完全重合,这时就可以引出三角形全等的概念,并总结出三角形全等的定理:三组对应边分别相等的两个三角形全等(简称SSS或“边边边”)。这一条也说明了三角形稳定性的原理。同样的方法可以验证判定三角形全等的其他定理(SAS、ASA、AAS、HL)。
学生简单的动手实验操作活跃了课堂气氛,激发了学习兴趣,使抽象的数学知识在简单的动手实验中变得易于接受和易于理解掌握。
4 开展实验探究有助于解决现实问题
数学来源于生活,数学与生活息息相关。有些数学问题就在身边,可以用日常生活中的小实验来帮助理解数学知识。比如利用太阳的影子来测量铁塔的高度,计算室内铺设地板砖的块数,计算储户存贷款利率,进行小区住户的情况统计,等等,都要用到数学知识和原理。运用数学知识解决实际问题是一种享受;做出一道难题的感觉,让人兴奋,学生只要找到这种感觉,就肯定能学好数学。在数学教学中,不难发现生产生活中的一些数学问题与数学知识有着千丝万缕的联系。教师要把现实生活中的数学问题与数学教材中的内容与知识关联到一起,让学生从数学实验中直接获得感性认识,然后找出数学问题的本质与生活中的联系,来解决生活中的实际问题。
例如,在实际生活中经常会遇到测量一条河的宽度、一座山的海拔高度等诸多问题。要完成这样的测量,可以利用三角形全等的知识,可以利用直角三角形中的(HL)判定定理,还可以用三角形的中位线定理,或者利用相似形的有关知识,等等。通过所学的数学知识中这些巧妙的方法解决现实中的大问题,不但巩固了所学的数学知识,还对许多相关知识的理解更深刻。
总之,开展实验探究活动,是传统数学教学方式的有益补充,是培养学生动手操作,发展学生思维,培养创新能力和探究能力的有益探索,对增强数学教学效果有着深远的意义。
参考文献
[1]罗柳.提高初中数学课堂有效性教学的策略浅探[J].成功:教育,2012(24).
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一、雷电的形成
雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。
二、雷电防护措施
(一)拦截:信息防雷的第一道防线是拦截直击雷。最经济、最有效的方法仍然是接闪杆(接闪带、接闪网)法。尽管接闪杆对于电子信息设备有很多负作用,对其应抱趋利避害、积极、稳妥的态度,采取有效的技术措施予以抑制。
(二)屏蔽:屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本手段之一。屏蔽的目的,一是限制某一区域内部的电磁能量向外传播,二是防止或降低外界电磁辐射能量向被保护的空间传播。屏蔽一般分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽几种。
(三)均压:均压也称电位均衡连接(简称等电位连接)。就是把所有导体相互作良好的导电性连接,并与接地系统连通。其中非带电导体直接用导线连接,带电导体通过电涌保护器连接。其本质是由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线、等电位连接器(即电涌保护器、地线隔离器)和所有导体组成一个电位补偿系统。
(四)分流:分流是将雷电流能量向大地泄放过程中应符合层次性原则。层次性就是按照所划分的防雷保护区对雷电能量分级泻放。尽可能多、尽可能将多余能量在引入信息系统之前泄放入地。
(五)接地:接地是分流和泻放直击雷和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一,也是电位均衡补偿系统基础。目的是使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。
三、防雷技术
目前我国虽然有多种,但原理不外乎三种方法避雷。
第一、分合式电涌保护器采用断开法,在雷击时快速将电源断开,保护设备。
第二、接地式电涌保护器是利用地泄法,原理:把雷击电流直接引入大地,避免电器受到雷击,但是需要有完善的埋地线工程
第三、等电位电涌保护器
等电位电涌保护器的主要优点:
1、避雷效果与接地无关,电涌保护器由于采用“等电位”处理技术,它的避雷效果与设备有否接地无关,从而免去安装传统的电涌保护器必须接地的麻烦。因此安装简单,使用方便。
2、延长电器高设备的使用寿命
3、体形虽小,但保护设备本事很大
4、电源。信号通道同时避雷,一举两得,免维护,既阻燃又防爆。
5、具有自动诊断和修改和修复内部故障功能。
6、安全警示功能.
四、雷电的保护设施
(一)直击雷设施 :各种规格的接闪杆、接闪线、接闪带、接闪网等
1、接闪杆:对于直击雷可以采用接闪杆,接闪杆由三部份组成:最上部份叫受电端,中间是导电线,下部份是接地体。当雷雨云接近接闪杆时,它会感应出大量的异性电荷,通过导电线和受电端向空中放电与雷雨云中的电荷中和减弱雷雨云的电场强度,达到防雷目的。如受电端果是直击雷,接闪杆可以把雷电流引入大地,从而起到保护作用。
2、接闪线:也称架空地线,它是悬在高空的接地导线,其作用和接闪杆一样,当雷云放电时,接闪线将雷电引向自己,并安全地将雷电流导入大地。保护线路及电气设备免受直击雷害。
3、接闪带网:与接闪线相似,用于建筑物防雷,敷设在建筑物顶上。接闪带网多采用为35~70mm2的镀锌钢铰线或元钢设制,引下线应有足够的截面,其接地装置的接地电阻一般保持在10Ω以下。
4、电涌保护器:电涌保护器是用来限制作用于线路绝缘和电站绝缘上的大气过电压的,这种过电压波浸入变电所,将给变电所电气设备带来严重危害,在导线上装设电涌保护器、使之保护电气设备免遭雷电侵入波的危害。电涌保护器的型式主要有阀型电涌保护器、管型电涌保护器、金属氧化物电涌保护器等。
5、保护间隙:保护间隙是较简单的防雷设备。在架空线路正常运行的情况下,间隙对地是绝缘的,而当线路遭受雷击时,间隙的空气被击穿,将雷电流泄入大地,使线路绝缘子或其它电气设备的绝缘上不致发生闪络,起到了保护作用。
(二)对感应雷的防护
为了防护感应雷对供电线路,传输电缆和架空天线及高层导电线建筑的破坏,可以在线路上安装碳化硅阀型电涌保护器或金属氧化物(如氧化锌)电涌保护器;对于高层建筑,可将建筑物内的金属设施联合接地;对于非金属屋顶,可加装金属防护网并可靠接地。这些措施虽然有效,但有时也难免遭受雷击,究其原因关键在于存在接地电阻,流经接地电阻产生很高电压,仍可将设备击坏,故避雷效果不理想。现在随着社会的进步,特别是电子技术迅速发展,防雷技术也在不断完善和提高。生产电涌保护器的厂家有增无减,各种类型用途的新型电涌保护器不断问世。等电位电涌保护器就是其中之一。
(三)各种电源信号浪涌保护器的核心元器件
阀片电阻、放电间隙、放电管、雪崩二极管、齐纳二极管、暂态抑制二极管、氧化锌电阻等。
五、建筑物综合防雷的设计
现代建筑物的综合防雷包括了直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分。建筑物防雷设施三大部分是从其对雷电的不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施,为了实现其对不同雷害的防护目的,必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。因此,建筑物防雷设施应包括接地体、引下线、接闪网格、接闪带、接闪杆、均压环、等电位、电涌保护器等八个技术环节。
从设计到施工应分为两个阶段进行,第一阶段是随建筑物一体化施工的直(侧)击雷防护设施,其设计的目的是保护建筑物本身不受雷电损害以及尽最大可能去减弱雷击时对建筑物内的电磁效应,同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的基础条件,它的特点是与建筑工程的土建部分同步进行。第二阶段设计的目的是保护建筑物内的弱电设备安全,如通信系统、计算机系统、家用电气等,即建筑物防雷设施的感应雷防护部分,它的特点是与建筑工程设备安装同步进行。
六、防雷的注意事项
(一)不要成为至高点。在旷野、屋顶、水面时,尽量降低高度。不要躲在高大的树和铁塔旁边,可躲在低洼地带,也可以躲在车内、船内。
(二)躲雨不要选择易燃的工棚、茅房。这些地方一旦遭雷击,很可能起火,造成二次伤害。
(三)雷雨天,如果要拔插头,一定要在打雷前拔。如果听到雷声很大、很近,不要去拔插头,因为不少民房上面都有架空线路,遭雷击后很容易感应过电压。
(四)不要在打雷时使用热水器,特别是太阳能热水器。不少住户喜欢在屋顶上安装太阳能热水器,这些热水器很容易超过接闪带,很容易遭电击。
七、总结