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防雷技术论文赏析八篇

发布时间:2023-03-30 11:29:32

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的防雷技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

防雷技术论文

第1篇

关键词:防雷技术防雷问题技术措施 工程措施

中图分类号:TU856文献标识码: A

防雷是一个系统工程。一个完整的防雷系统包括外部防雷和内部防雷,即防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲。防护措施主要是接闪、传导、分流、接地、屏蔽、等电位连接、合理布线等。下面就防雷中出现的一些问题及其技术措施进行探讨。

一 防雷技术存在的问题。

1 加装防雷设备存在的问题

随着防雷技术的发展, 防雷设备也在不断地改进和发展,已逐渐成为电子设备防雷工程的重要组成部分。但是,目前在防雷工作中存在一个误区,凡是涉及到防雷,就认为是加装防雷设备,而很少考虑接地、屏蔽、等电位连接等措施。毋庸置疑, 防雷设备在电子设备防雷中起着重要作用,但是,现代防雷的技术原则强调全方位防护、综合治理、层层设防,系统性地采取接闪、传导、分流、接地、屏蔽、等电位连接等技术措施。同时,雷电侵入的途径是多方位的,在整个空间范围都可以侵袭电子设备,所以单单靠防雷设备进行保护是不够的。

2防雷电位连接存在的问题

如前所述,防雷是一个综合性、系统性工程,不是单单靠设置避雷针、加装防雷设备就可以满足的。防雷接地、屏蔽、等电位连接等措施也是一个完整的防雷系统的组成部分。但在采取这些措施时存在较多问题,主要表现在:

2.1接地网设置混乱。企业一个区域的接地网常常有两个甚至三个,究其原因,一是在设施的多次改造中,接地网重复建设,且未统一联结成一个整体;二是一些设备制造厂家常常以产品精密为由,要求其设备的接地是独立的;三是工程技术人员没有”共地”的意识,人为把信息系统接地与防雷接地等分开。从防雷保护角度,无论是电气地、信息地(仪表地)和防雷接地都该共用一个接地网,如果不是这样,系统遭受雷击时,不同地之间的电位差将高达几千甚至上万伏,会发生放电,造成设备损坏。

2.2屏蔽意识淡薄。简言之“屏蔽”就是把雷电引起的脉冲电磁场屏蔽在被保护物体之外,该措施也是重要的防雷技术措施之一。屏蔽指施虽然比较简单,但因雷电流频率范围比较宽,特别是低频段能量比率比较大,因此利用简单的屏蔽技术就可以阻断或分流大部分能量。例如变压器若采用隔离蔽措施,可以使来自电网侧的雷电波干扰衰减100dB以上。屏蔽的主要对象有建筑物、传输线、电子设备等,如屏蔽得当,大大减缓电子设备本身的风险和投入。

3 避雷针存在的问题

避雷针作为最经济有效的防直击雷手段,广泛使用于各种场所。但在实际应用中,在对避雷针的选择和设置上还存在一些不合理的认识。偏信设计者和生产厂家的宣传和推销,选用非常规的避雷装置。最具代表性的非常规防雷装置有:消雷器、能扩大保护半径的预放电避雷针、能限制雷电流的优化避雷针。实际上,这些非常规防雷装置或者是理论依据不正确,或者是实践验证未通过,或者是效果远没有广告介绍的好。避雷针的选择原则,简单地讲,就是经济适用。非常规避雷装置的价格很高,举个简单的例子,一座消雷器塔的价格为十几甚至几十万元,而同样高度的避雷针也就是几千或几万元,相差十倍以上。而现在按防雷界的普遍共识,常规避雷针仍然是最经济且可靠适用的防直击雷装置,那些非常规避雷装置的实际应用效果并没有比常规避雷针有明显的提高。

4防雷工程施工常见问题

通过实际检测测验和经验,施工过程防直击雷和防感应雷措施中常出现以下问题:一是避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷。二是地钢筋网的连接点的错焊、漏焊;作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。尤其是建筑结构转换层,因构造柱(墙)内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况发生。三是用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线时,焊接破坏镀锌层不刷防锈漆;或螺栓连接的连接片未经处理,片与片接触不严密等。四是引下点间距偏大,引下线跨越变形缝处未加设补偿器,穿墙体时未加保护管。接地体安装埋设深度不够或引出线未作防腐处理。五是屋面金属物,如管道、梯子、旗杆和设备外壳等,未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足。六是电气设备接地(接零)的分支线未与接地干线连接,实行串联连接。多层住宅采用TN-S系统时,进线在总电表箱处没有重复接地,没有按要求在配电间作MEB。七是低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符。

二 防雷措施

(一) 防雷技术措施

1传导。对于云地闪的直击危害,必须采用这一措施,即把闪电吸引到接闪器上,而后把闪电信导人地,把它的能量耗散到地下,从而保护了地上的建筑物。有的消雷器忽视传导,其结果常导致其爆炸或毁坏。这恰恰说明,直击雷的能量及其破坏作用不容轻视,把它传导到地下,让大地吸收耗消它的能量。是防止其危害的有效方法。避雷针的这个“传导”作用的价值是重要的。

2 搭接。从物理上说,则称它为“均衡连接”或“等电位连接”。它是与这措施1紧密配合的极为重要的防雷害的措施。因为闪电被传导入地的过程中,沿着传导闪电流的路径上会形成非常高的瞬时电压,它会对周围的建筑、设备或人产生旁侧闪络,造成雷灾,因为后者与大地等电位。为此用够粗的导线把闪电可能流通的部位与周围的构筑物各部分、建筑物各部分、设备的某些部分等连接起来,保证处处等电位,闪电通过时,大家的电位同时升高,“水涨船高”,就不会产生旁倜闪络放电了。

3接地。它与1和2是互相配合,防止直击雷害的完整一套,良好的接地才能有效施泄放闪电的能量入地,降低引下线上的电压。接地也是为其它防雷措施D与S服务的,接地不好,都不可能完善,所以它是整个防雷系统工程中最基础的一环,特别重要,也是最费钱、费工的一环。

4分流。这是现代防雷技术中迅猛发展的重点,是防护各种电气、电子设备的关键措施,近年频繁出现的新的雷灾几乎都是需要采用这种措施的。所谓分流就是在一切从室外来的导线与接地体或接地线之间并联一种避雷器。不仅在入户处要并联避雷器,而且在一些电子仪器的入机壳处也需装避雷器,当赢击雷或感应雷在室外线路上产生的过电压波循这些导线进入室内时,避雷器的电阻突然降至很低值,近于短路状态阀电电流就由此处分流入地了,这类似于堵截了雷电的入侵通道。当然只在入户处装避雷器是不培的,仍会有少部分闪电电流进入室内设备.对于一些耐高电压的设备、元件是不会被损坏的,可是不耐高压的微电子设备则会遭殃,所以对于这类设备迁需要在各种进入设备的导线的入机壳处,甚至在内部线路处设计安装避雷器,进行多级分流。

5屏蔽。躲避是积极性的。这就是在基建选址、确定建设规划时,一些需要防雷的建筑应避开多雷区或一个地区易落雷的特殊地点,免得日后在防雷工作中陷于困境,增大建设费用。例如美国的肯尼迪航天中心、日本的种子岛航天中心、我国的西昌火箭发射中心都是座落在严重的多雷区,因为当年选址时只考虑了其它方面,而对雷电的威协的严重性尚无认识,直到航天筮射频繁因雷灾而损失惨重之后才认识到,可是此时“术已成舟”观在我国在微波站频频遭雷击而中断微波通信之后,也开始扶y到微波通信千线的选线、微波站的选址都应事先调查好落雷情况,投法避开多雷区和易落雷地点,主动采用躲避的战略。

(二)防雷工程项目施工质量控制的主要措施

加强对防雷工程关键部位和工序的质量控制,针对施工中易出现质量通病的几个环节,制定现场检测预控措施,做到预防为主,动态跟踪,保证防雷工程的施工质量。严格审查设计图纸 一是不仅要熟悉电气图,对建筑设计中的结构、设备的布置也要有初步认识,领会设计中有关说明,对有些特殊的建筑工程项目系统,如弱电系统中的智能化工程、信息通讯、计算机、监控等,因为这些地点和设置在设计平面图纸中一般都没有明确标注,是以规范要求为施工标准进行预留预埋的,要注意对照强制性标准、施工验收规范进行施工。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥,选用的防雷接地材料不当时,应及时与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。二是一个建设项目,相关专业设计图纸较多,审核防雷图纸时,要对照建筑图、结构图、基础图。各项目衔接复杂,极易导致施工错误。若施工单位经验不足,易因工种(序)配合不当而造成施工错漏。对于施工中容易忽视和特别重要的问题应起草书面意见,以提醒施工单位执行。

三 结束语

防雷工作是一项事关人命生命财产安全的重要工作,推进防雷工作的规范化及制度化管理是我国防雷工作的必然趋势。我国应该积极探索规范化、合理化、科学化的防雷业务流程,提高防雷技术水平和服务水平,以保证防雷工作的顺利进行。

第2篇

【关键词】输配电线路,雷击故障,防雷措施

中图分类号:U226.8+1 文献标识码:A 文章编号:

一,前言

雷害事故是架空送电线路最频发的事故,我国历年送电事故统计中,雷害事故平均约占60%以上。在雷曝日平均40日以上的多雷地区和强雷地区,雷害事故可达送电事故的70%以上。线路防雷工作在架空线路的安全运行工作中是一项十分重要的工作,本文着重结合目前已采用的新技术谈谈防雷方面的措施

二.输配电线路遭受雷击的形式及危害

1.输配电线路容易发生雷击的原因分析

输配电线路雷击故障危害严重,我们应在了解这些故障的基础上探讨防雷措施。概括地说,输电线路雷击故障的原因有如下七点:线路绝缘水平低;带电部分对地间隙不够;避雷线布置不当;避雷线接地不良或避雷线与导线间的距离不够;线路相互交叉跨越距离不够;线路防雷薄弱环节措施未到位;线路处于雷击活动强烈区。

2. 输配电线路遭受雷击的形式

线路遭受雷击的形式主要包括感应雷、直击雷、球形雷。

(一)直击雷

直击雷在发生时候可以让巨大的雷电电流侵入地表,使得被雷击的地方接触的到的各种金属产生很高的对地电压,很容易发生触电事故的发生。同时,由于直接雷击释放出的电流巨大,冲击电压很容易让电力变压器和发电机发生烧毁,也可能造成电线烧毁,或者断裂,因而产生停电,甚至诱发火灾,因此,这种雷电的毁灭性巨大,造成的损失严重。

(二)球形雷

球形雷出现的次数少而不规则,因此取得的资料十分有限,其发生的原理现在还没有形成统一的观点。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内,极其危险。

(三)雷电感应,也称感应雷

雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场;这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压,造成对人体或者设备的二次放电,从而损坏电气设备。

3. 输配电线路遭受雷击的危害

雷击对线路的危害非常大。造成绝缘子串闪络,电源开关跳闸,严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开,从而形成永久性的接地故障;雷击导线引起绝缘闪络,造成单相接地或相间短路,其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断;架空地线档中落雷时,在与放电通道相连的那部分地线上,有可能灼伤、断股、强度降低,以致断地线;当线路遭受雷击时,由于导线、地线上的电压很高,还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。

三.输配电线路的防雷措施分析

建筑物输配电线路系统对整个建筑物功能的正常运行有着至关重要的作用,同时,建筑物内部的各种输配电线路系统以及系统设备也是极其容易发生雷击事故的环节,因此,根据雷电的不同特点和造成损害的不同方式,科学做好防雷措施,是保证整个建筑物内部输配电线路正常运行的关键。笔者以为,有以下几个方面的措施。

1.建立健全科学合理的整体防雷系统

从整个输配电线路系统而言,要做好防雷措施,首先要从整体上做好防雷规划,从内到外,做到防雷措施的全面覆盖。整体而言,外部可以可以安装避雷针,接闪器等,避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施,引起火灾或者事故。同时,内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统,通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地,并将其钳位在一定的电压范围内,以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划,内外覆盖,这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。

2.实施多级保护措施,做好配电系统的防雷

建筑物的输配电系统是保证整个建筑物功能正常运转的关键部分,而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此,做好配电系统的防雷措施,是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前很多建筑物都会在配电系统的进线处安装避雷器,避雷带等防雷器件,但是,经过很多次实践证明,单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转,当雷击降下时候,建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候,要据实际情况做好多级防护措施。

首先要在变压器二次侧安装好各种防雷装置,让外线产生的电压可以迅速得到释放。其次,要在各个控制站PLC专用隔离变压器前,主要是释放外线残压,和配电线路上感应出的过电压和其他用电设备的操作过电压。同时,要科学设计安装好隔离变压器,加大对各种电磁干扰的处理力度,减少雷电波诱发的雷击事故。最后,要在PLC专用电源模板前安装好保护措施,以便用最短的时间让前面的残压得到释放,应尽可能从总配电柜开始将自控系统的电源线单独布排。各级防雷器应尽量靠近被保护设备,以避免雷电侵入波发生全反射。

3. 降低接地电阻

(一)水平外延接地,如杆塔所在的地方允许水平放射接地体时应尽量采用水平放射方式。因为水平放射施工费用低,不但可以降低工频接地电阻,还可以有效地降低冲击接地电阻。

(二)深埋式接地极,如地下较深处的土壤电阻率较低,可用深井式或深埋式接地极。

(三)填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜,综合利用。

(四)敷设水下接地装置,如杆塔附近有水源,可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极,可以降低接地电阻,提高泄流能力。

(五) 合理接地。合理的接地设计是整个建筑物输配电线路系统防雷措施中的重要组成部分。在建筑物输配系统中,一般会有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地等三种接地方式,因此,科学设计,使得这三种接地方式之间互相配合,有助于大大降低雷击通过接地网络对系统的毁坏。以计算机自控系统为例,一般采用系统工作接地、直流工作接地、安全保护接地等几种接地方式。在防雷措施中,要根据实际情况,将各种接地方式合理的组合,使得接地电阻值最小,取得最佳的效果。

4. 架设耦合地线

提高线路的反击耐雷水平,降低反击跳闸率,一般主要应用在接地电阻较高的线路。根据日本电力中央研究院对500kV同杆双回线路的计算结果表明:在对雷击性能改善效果相似情况下,采用耦合地线的总费用约为增加绝缘的4.5倍。因此在使用耦合地线时应对效果和费用做综合比较,多数情况下该方法的性价比较低。

5.耦合地埋线

沿线路在地中埋设,并可与下一基塔的杆塔接地装置相连的l~2根接地线。据本电力单位的运行经验,在一个20基杆塔的易击段埋设耦合地埋线后,10年中只发生一次雷击故障。此法可降低跳闸率40%,能显著提高线路耐雷水平

四.结束语

输电线路的防雷并不只是以上一些措施就能彻底解决的,而是一个任重而道远的任务,肯定在今后的线路维护工作中还会遇到新问题,随着运行管理经验的不断丰富,再将成熟的新方法和新技术运用到实际工作中去,相信线路防雷工作一定会提到一个更高水平。

参考文献:

[1]谢思寿 10KV输电线路雷击的防雷措施及其效果 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期

[2]高新智 仇炜 韩爱芝 李景禄 陈国盛 针对某35 kV配电线路防雷问题的探讨 [期刊论文] 《高压电器》 ISTIC PKU -2010年4期

[3]何文旭 农村电网输配电线路防雷措施 [期刊论文] 《重庆电力高等专科学校学报》 -2005年3期

[4]张日朝 浅谈输配电线路安全运行管理 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年14期

[5]崔海 侯茜 李向奎 范宪铭 输配电线路运行中防雷措施的原理及应用 [会议论文] 2009 - 中国电机工程学会高电压专业委员会2009年学术年会

[6]唐韶雄 输配电线路安全运行管理的探讨 [期刊论文] 《管理观察》 -2010年36期

第3篇

【关键词】通信基站;高铁通信机械室;防雷地网;保护

1.雷电的基本知识

1.1雷电的形成

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云(雷云)中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高,可达20公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电现象。

雷云的产生必须具有以下三个基本条件:

a.空气中应有足够的水蒸气。

b.有使潮湿的空气能够开始上升并开始凝结为水珠的气象条件或地形条件。

c.使气流能强烈持续上升的物理条件。

雷云是在某些适当气象和地理条件下,由强大的潮热气流不断上升进入稀薄大气冷凝的结果。

大多数雷电发电发生在云间或云内,只有小部分是对地发生的。在对地的雷电放电中,雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。根据放电电荷量进行的多次统计,90%左右的雷是负极性的。

1.2雷电的参数

1.2.1雷电流幅值的积累概率

雷电流幅值与雷云中电荷多少有关,也与主放电形成过程有关,是一个随机变量,他与雷电活动的频繁程度相关。

1.2.2雷电通道的波阻抗Z

对雷电的研究,特别是雷电防护的研究,主要关心的是主放电通道的波阻抗。在主放电时,雷电通道每米的电容和电感取C=14.2PF/m,L=1.84uH/m,算出雷电通道波阻抗Z=■=359(欧姆)。波速v=1/■=0.65C(C为光速)

注:C、L的估算值是以圆柱长导体为模型。

2.铁路通信机房及通信基站防雷设计

随着铁路建设的快速发展,铁路客运专线运营里程不断增加,目前我国投入运营的高速铁路已达到7055公里,我国高速铁路运营里程居世界第一位,正在建设之中的高速铁路有1万多公里。而CTCS-2及CTCS-3的运用,全线通信基站及通信机房不断增加。仅以沪杭客运专线为例,沪杭高铁由上海虹桥至杭州东站(杭州东站目前在建所以临时引入杭州站)全长153.5公里,正线2条,全程高架无隧道。沿线设7个车站、3个线路所、3个中继站和45个基站。如此高密度的机房和基站对其防雷提出了新的要求。

2.1通信基站的综合防雷设计

2.1.1基站简介

目前铁路沿线使用的基站分为两种类型,塔下基站和杆塔基站,而铁路基站一般都建于郊外等空旷地区,地处雷暴强度较强、雷暴日较多,遭遇雷击事故概率较大。而且基站内高集成高精密度设备对雷电的敏感度较强。雷击事故成上升趋势,据不完全统计,近年来遭遇雷击的基站占到了总基站数的10%。影响了铁路通信及运输安全。

2.1.2基站防雷措施存在的问题

通过对通信基站的防雷设施检测.根据调查及用现实情况,经过多方面的调研。基站防雷措施通常存在以下问题。

(1)基站铁塔上的避雷针与通信天线的垂直、水平距离太近,没有按照滚球法计算,接闪过程中,天馈线的电磁感应电压过高,损坏通信设备,铁塔顶端至底端的过渡电阻I>0.03 欧姆,避雷针的接地电阻过大,不利于雷电流的泄流。

(2)基站天线铁塔地网和机房地网没有形成联合接地。独立铁塔旁的机房或铁塔下面的机房通信设备接地不规范,通信设备接地线从塔脚引入,没有从地网处引入,存在地电位反击。

(3)基站供电线路一般是采用架空引入,电力电缆金属护套或钢管两端没有就近可靠接地。配电屏中性线进站后重复接地,室内接地排与室外接地排没有分开设计,没有安装适合的电涌保护器SPD,防止雷电波侵入。

(4)基站铁塔高度≥60m.天馈线中间和进入机房前都没有接地。馈线与通信机端口未设置馈线SPD。光纤架空敷设,光纤内加强芯、光端机及通信设备未作接地处理,使光端机和设备损坏。

2.2通信机房防雷设计

通信机房的防雷主要通过屋顶避雷网、避雷带和引下线、接地系统和机房屏蔽四块来实现。

2.2.1作用

导流、屏蔽。

2.2.2材料

采用40mm×4mm热镀锌扁钢或不小于Φ8mm热镀锌圆钢,引下线与分线盘(柜)之间的距离不小于5m。引下线下端采用?准50mm的绝缘管将引下线套起,防止雷击时,造成人员接触电击事故。绝缘管下端距地面距离30~50mm,绝缘管高度大于1.8m。

2.2.3设置

沿通信楼屋顶四周均匀设置4根以上,上端与避雷带焊接连通,中间用膨胀螺栓固定在墙面上,引下线与墙面距离15mm。下端与地网焊接。引下线下端采用?准50mm的绝缘管将引下线套起,防止雷击时,造成人员接触电击事故。绝缘管下端距地面距离30~50mm,绝缘管高度大于1.8m。

2.2.4工艺要求

所有扁钢搭接处三面焊接,焊接长度必须大于宽边的2倍。焊点平滑无毛刺,并做防腐处理,防腐层应在焊点四周延伸20-25mm,焊接处不得出现急弯(弯角不小于R90°),引下线与分线盘(柜)之间的距离不小于5m。与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固,间距宜小于2m。

2.3接地系统

2.3.1接地系统

通信设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线。通信设备的机架(柜)、控制台、箱盒、梯子等应设安全地线,交流电力牵引区段的电缆金属护套应设屏蔽地线,防雷保安器应设防雷地线,安装防静电地板的机房应设防静电地线,微电子设备需要时可设置逻辑地线。上述地线均由共用接地系统的地网引出。

2.3.2地网

由各接地体、建筑物四周的环形接地装置、基础钢筋构成的接地体相互连接构成。

【参考文献】

[1]边登程.通信基站的综合防雷设计[期刊论文].黑龙江气象,2009,(26).

第4篇

[关键词]:架空绝缘线 雷击 故障分析 防治对策

0.引言

有关文件规定,"城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆(俗称架空绝缘导线),今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线"。国家标准和行业标准的出台,推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。受制于造价和景观等条件的限制,在主城区供电主要采用电缆线路,城市中的线路仍然以架空绝缘线路为主。但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。根据笔者多年工作经验,实际统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,必须从技术上改进绝缘线的防雷。

1. 事故实例及简要分析

1.1实例

2014年5月26日14点18分(雷雨),笔者工作区域的某一条10KV线部分用户报修无电,随即,抢修人员查看在支线07#杆支08#杆之间绝缘线雷击断线,在现场设置警告标志的同时,联系调度汇报故障情况,并执行调度口令,隔离故障。由于绝缘线断线后,部分落于地面,有时会有弧光现象,但是线路接地保护不一定动作,增加人员触电的风险。根据配电线路运行维护的多年经验,我们发现在雷雨天发生导线雷击事件时,相比裸导线、绝缘导线更易断线。

1.2简要分析

架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后,常常发生点断式的导线断裂,导线落在地上或其他构件上,由于有良好的绝缘性能,不容易产生短路或接地,但有的有放电现象发生,这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看,断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内,或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因,一是绝缘线的结构所致,绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压,且很难沿绝缘导线表皮释放;二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊,造成雷击断线较多。架空裸线雷击时,引起闪络事故,是在工频续流的电磁力作用下,电弧会沿着导线(导体)滑移,电弧滑动中释放能量,而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移,电荷集中在击穿点放电,在断路器动作之前烧断导线,所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。 三是绝缘线 一般没有钢芯,城网中的导线线径较大,一般只选150 mm2和240 mm2两个规格,导线应力较大,在雷击导线时,更容易发生断线。

2.防治对策及效果分析

为防止架空绝缘线的雷害事故,笔者重点采取有了以下措施线路过电压保护器、安装感应雷屏蔽线、防雷支柱绝缘子等。

2.1 采用在线路上安装线路过电压保护器

当雷电过电压或其它故障原因引发对地闪络形成金属性电弧放电短路时,线路保护器殊设计的不锈钢引流环可以将KA级工频续流直接引向氧化锌非线性电阻限流元件,并借助于氧化锌电阻的非线性特性将正弦波形的工频续流转变成为尖顶波。同时,限流元件的残压削减放电电压,使电弧瞬间熄灭而达到迅速截断工频续流,达到有效防止架空导线因工频续流高温而熔断(雷击断线)或跳闸的目的。简单的说它的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合,在雷电过电压的作用下通流动作,释放雷电过电压能量,有效限制雷电过电压。

具体方法是在绝缘导线线路上每隔一段距离(一般200米左右)安装一组线路过电压保护器。

短期运行统计,在架空绝缘线路的多雷地段、重点杆塔上,加装线路过电压保护器能有效防止雷害事故。该方法适用于绝缘线路的整体技改及结合其他防雷措施运用。

2.2安装感应雷屏蔽线

屏蔽线的防雷功能主要体现在以下四个方面:(1)防止雷电直击导线;(2)雷击杆塔时对雷电流的分流作用,减小流入杆塔的雷电流,使杆塔顶电位降低;(3)对导线有耦合作用, 降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压;(4)对导线能起到屏蔽作用,降低导线上的感应过电压。

感应雷屏蔽线在架设中一般越靠近导线效果防雷越好,但考虑到最大风偏对导线的安全距离,要求感应雷屏蔽线在距离边相导线不小于30cm,并且每隔200米(4-5级杆塔)左右,在杆塔处添加一组集中接地体,接地电阻一般不大于10Ω。感应雷屏蔽线采用GJ-35导线。屏安装方式如图1所示。粗黑线部分为安装的屏蔽线。

该防雷措施实施过程中,不需停电运线路、具有造价低、施工方便等优点。

2.3安装防雷支柱绝缘子

FEG-12/5型防雷支柱绝缘子其主要由绝缘护罩、夹线铝合金金具、复合绝缘子、引弧棒、和下钢角等组成。FEG型防雷支柱绝缘子是新型组合式的二合一防雷支柱绝缘子,其绝缘子有很好的绝缘性能和防污水平,可适用于10KV架空绝缘线路中绝缘和支持导线用,而且还具有防止10KV架空绝缘导线雷击断线的保护功能。该产品还具有穿刺通电功能,安装施工极为方便可靠,不需剥开绝缘层可避免线芯进水和腐蚀,同时也极大减轻操作人员的劳动强度。于是,笔者在工作区域安装该装置。

结合笔者工作中雷击断线事故来看,安装线路过电压保护器、安装感应雷屏蔽线、防雷支柱绝缘等措施,减少雷击断线事故,有一定的防雷效果,提高了供电可靠性。但是,10kV线路的绝缘强度比较低,即使采取了以上措施,当雷电击中绝缘导线,仍然可能会发生工频续流烧断绝缘导线。该防雷措施,适用于新建线路及大修改造。

3.结束语

综合上述,对于防止架空配电线路导线雷击断线措施是多种多样的,各有优缺点,在工作中,应根据自身实际情况,采取多种措施,有效地防止雷击断线事故发生,保证配电网安全运行。

参考文献:

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[5]横山茂著,吴国良译 日财团法人 电力中央研究所编 日 中国电力出版社 2008.6

第5篇

【关键词】电气器具;配电箱(盘);安装;防雷接地工艺

中图分类号:TU856 文献标识码:A文章编号:

电气器具和配电箱是建筑物电气工程的重要内容,电气器具和配电箱的安装水平对建筑物的后续使用有重要的影响,随着我国科技水平和建筑技术的迅速发展,电气器具也日新月异,近年来我国的控制技术、数字技术、显示技术、网络技术等都要了很大的进步,这也使我国的建筑电气器具安装技术得到了长足的发展,加之我国国际贸易的日趋频繁,一些国外的先进电气器具也涌入我国的建筑市场,使得我国的建筑电气行业得到了新的进步。对于建筑物的电气工程而言,电气器具以及配电箱的安装手法和安装工艺是其重要组成部分,也是影响电气工程施工成败的关键性因素,因此,必须要做好电气器具和配电箱的安装工作。

一、做好电气器具和配电箱(盘)的材料检查工作

在安装电气器具和配电箱(盘)之前,应该检查好设备和材料的配电是否齐全,有无外观上的损伤、变形和油漆剥落的现象,灯具是否存在灯箱破裂、灯罩破裂的情况,如果发现有以上的情况,就要在第一时间进行更换。此外,应该检查好照明灯具的导线。一般情况下,对于民用建筑导线来说,铜制的导线最小横截面积不得低于0.5平方毫米,铜芯软线的横截面积不得小于0.4平方毫米,对于工业建筑导线来说,铜制的导线最小横截面积不得低于0.8平方毫米,铜芯软线的横截面积不得小于0.4平方毫米,待检查好所有的材料都符合施工标准后,方可进行下一阶段的工作。

二、灯具、开关、插座的安装要点

在检查灯具、开关、插座完好无损后,就可以将合格的设备使用到工程中。

(一)灯具安装要点

在灯具的安装中,必须要保证其位置正确、牢固端正,灯具的地面与建筑物的表面应该无裂缝,螺口灯头相线一定要在中心接点上,在安装成排灯具前,应该先放线定灯位,灯具的金属一定要有接地点,保障用户的使用安全。灯具内的导线应该有良好的绝缘性能,所有灯具色配线均不得外露,在灯具安装好后,安装人员必须要做好后续的测试工作,保证安装好的灯具可以承受相应的机械力。 在灯具线内不允许有接头,在灯具的引入处不应受机械力,同时,施工人员要在灯具线的灯头、灯线盒等关键部位设置保险夹。对于安装到公共场所的应急灯以及疏散指示灯,要设置好明显的标志,同时,对于安装到公共场所的照明设备应该设置相应的自动节能开关。在灯具的安装过程中,要严格根据灯具安装的控制要点来,如果要安装工特殊的重型灯具,在安装之前就必须要用螺栓做好预先的固定工作,固定大型花灯吊钩直径应该大于等于灯具吊挂锁钩的直径,并且不应该小于6毫米。在重型灯具安装好后,应该按照灯具重量做好过载实验,保证安装好的每一个灯具都符合规定。

(二)开关、插座安装要点

在开关、插座安装前,要做好适当距离的标高线,对于一些不符合要求的盒子,在开关和插座的安装前应该对其进行整改。开关和插座的安装应该遵循位置统一、高度一致的安装原则,在同一个房间内安装的开关和插座,其高度差应该控制在合理的距离,一般以小于等于5毫米为宜。对于并列安装的开关和插座,其高度差也应该控制在0.5毫米内,且面板的垂直度也应该控制在0.5毫米内。暗装的开关和插座应该设置专用的盒自,严禁开关插座无盒安装。开关、插座盒处应用整砖套割吻盒,禁止使用非整砖拼凑。在开关和插座安装之前应该检查好盒内管口是否光滑,看钢管管口处的护口是否齐全,盒内是否清洁无杂物。在开关接线时,要辨别好每一根导线,导线分色一定要正确无误,使开关控制与电源相线,并且开关断开后灯具上应该不带电。在进行插座接线时,要仔细识别好盒内是否有分色导线,待识别好后再与插座进行连接,面对插座单相双的孔插座右孔应该接相线,左孔应该零线。此外,为了施工效果的美观,施工人员应该将固定开关和插座的螺丝凹进面板表面的孔内,并将面板安装孔上的螺帽装好,在面板安装好之后应该做好表面的清洁工作。

三、配电箱(盘)安装工艺

配电箱(盘)的安装要避免溅水、潮气以及阳光的直射,并且在安装前要留好充足的操作空间,在安装前应该检查配电箱(盘)的外观是否完好,油漆有无损伤。此外,要检查其内部各个电器装置、元件、绝缘瓷件是否齐全,有无裂纹,也要核对好配电箱的编号,检查编号是否与安装位置一致,土建施工是否已经粉刷完成,门窗是否已经装好,箱门接地导线应该使用专业的软铜编织线和接线端扣。同时,施工人员应该清理好预埋管道,保证施工道路平整畅通。在进行配电箱(盘)的安装时,施工人员要根据设计图纸确定好配电箱的安装位置,并根据安装情况做好弹线定位,继而按照施工图纸的位置,将基础型钢架以及预埋铁件、垫片等用焊牢,在安装配电箱(盘)好之后,要对设备进行清扫,检查接线端子,检查各开关,接触器是否良好,配电箱的内部是否过热现象,安装位置是否牢固,是否存在晃动的情况。此外,还应该定期检查配电箱(盘)的密封性能,防止杂物进入箱体内部,湿气大的地区要在还要在配电箱(盘)内部配备干燥器等。

四、电气器具、配电箱(盘)的防雷接地工艺

(一)电气器具、配电箱(盘)防雷接地工艺的重要性

我国地大物博,雷电活动的规律差别较大,据研究调查表明,雷电造成的经济损失仅次于暴雨洪涝灾害和干旱灾害,对人民的生命财产带来的巨大的影响,每年雷电给我国带来的直接损失高达数亿元,间接损失则难以估计,雷电灾害产生的社会影响也越来越大。雷电对建筑物的危害主要是通过电气器具和配电箱传入的,当雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的,这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势,当雷电击中建筑物时,接地网地电位会在瞬间提升至数万伏甚至数十万伏,这种具有强大破坏性的电流会从各种设备的接地部分反流向供电系统以及建筑物内的各种网络信号系统,或者击穿大地绝缘流向另一端的供电系统,破坏建筑物内的电子设备,雷电感应引起的电磁能量若不及时泄入地下,可能产生放电火花,引起火灾、爆炸或造成触电事故。因此,在进行电气器具、配电箱(盘)的安装时,必须要做好相应的防雷接地工艺。

(二)电气器具、配电箱(盘)的防雷接地工艺

在安装电气器具、配电箱(盘)时,应该按照设计要求用无防水底板钢筋作为接地体,同时,在建筑物外设置避雷网络,在楼顶可以用金属架作为接闪器,电气设备的保护接地与建筑物防雷的接地应该采取联合自然接地装置,接地电阻的设置应该小于等于1 欧,此外,要在电井内设置接地线,在接地线穿墙时,要设置好相应的保护套,在接地线穿过建筑物的入口处要设置接地标志,在地下引线的安装中,应保证每条引线的主筋不少于两根,在主筋大搭接处应该按照标准要求来进行焊接,在对主筋进行焊接时,不能跨接去接头出,对于现浇混凝土的墙内引下线要做好相应的防腐处理,明装的引下线要避开建筑物的入口处,以免发生危险。

参考文献:

【1】简键栅:浅析建筑施工中的电气安装[期刊论文],南方消防电力,2008(9)

【2】、张战辉:电气安装工程在建筑施工中存在的问题[期刊论文],施工技术,2012(4)

【3】方玉兰:浅谈建筑施工电气安装方法[期刊论文],建筑规划设计,2011(8)

第6篇

论文摘要:笔者结合多年现场实际工作经验,对通信电源的常见故障进行了总结分析,并详细介绍了各类故障的通用处理方法,仅供同行业工作人员参考。

1、引言

电源是通信系统的关键设备之一,因其采用模块化设计,在发生局部的或单元的故障时一般不会扩散。电源系统故障分为一般性故障和紧急故障。一般性故障指不会影响通信安全的故障,包括交流防雷器雷击损坏、系统内部通信中断、单个模块无输出、监控单元损坏等;紧急故障指影响通信安全的故障,包括交流输入与控制损坏而导致交流停电、直流采样和控制电路损坏而导致直流负载掉电等。如果不能及时有效地对故障进行处理,将导致通信系统的瘫痪,带来严重的损失,因此,必须对通信电源常见的故障与处理给予充分重视。

2、交流配电单元的故障处理

2.1 防雷器单元

防雷器是由四个片状防雷单元组成,其中三个防雷单元具有状态显示功能,可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时,表示防雷单元处于完好状态;某个防雷单元窗口颜色为红色时,则表示该防雷单元已损坏,应尽快更换防雷模块。

如果防雷器没有损坏,而监控单元报防雷器告警,就需要检查防雷器的接触是否良好,可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块,则需要检查底座是不是良好。

2.2 交流输入缺相

当监控单元或后台报交流输入缺相时,如果确定交流真的确相则无需理会;如果交流实际没有确相,而是检测问题,那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压,如果某一个没有,则说明交流变送器损坏,应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上;长久解决办法则须更换交流变送器。

更换交流变送器的方法:首先必须断开电源系统的交流电和关掉监控单元的电源,否则可能对人身造成伤害或烧坏交流变送器。更换时如果连接线上没有标识,那么在拆交流变送器之前需要要做好相应的标识,否则在安装时会造成不便。

注意事项:安装好交流变送器后,需要检查连线无误后,方可送上交流电,然后打开监控单元的电源。核实交流显示是否与实际测量电压相符。

2.3交流接触器不吸合

对于采用交流接触器自动切换的电源系统,如果交流接触器不吸合,那么可能是下面几个情况引起的:①交流输入的A相缺相;②交流接触器线圈供电保险丝烧坏(此故障出现在早期的电源柜);③控制交流接触的辅助交流接触器损坏(早期电源上有辅助交流接触器);④交流接触器控制板(CEPU板)出现故障;⑤交流接触器线圈烧坏。

解决方法:用万用表进行检查,断开交流输入用万用表测量交流接触器的线圈,如果开路,那么说明交流接触器损坏,更换交流接触器即可。

交流接触器更换方法:首先必须将电源柜的交流电断开,更换前将各个连接线用标签做好标识;由于这两个交流接触器是机械互锁的,所以要注意安装好交流接触器之间的辅助触点和控制线;将交流接触器两端的交流导线连接牢靠,不能有松动。

3、直流配电单元故障处理

3.1 监控单元出现直流断路器断开告警

从两个层面考虑:①属于正常告警,直流断路器确实已经断开,无需处理;②断路器没有断开,但是监控单元出现告警,出现这个故障是由于检测线出现断开所致。处理方法:检查断路器的检测线,也可以用“替换法”来定位问题所在。

3.2 直流断路器故障

蓄电池下电保护用的直流断路器使用的是常闭触点,在不控制的情况断路器是闭合的。如果给了断路器的断开控制信号,但是断路器不断开,那么说明断路器已经出现了故障,更换即可。

3.3 直流输出电流显示不正确

直流电流显示不正确分两种情况:①显示值与实测值比较偏大或偏小,原因是电流传感器的斜率选择不正确,在监控中将调整斜率调整合适即可;②电流显示出现异常情况,非常大或电流值显示不稳定。对于用分流器检测电流的设备来说是检测通道不通导致的:一种可能是分流器两边的检测线接触不良,可以关掉监控单元的电源,取下检测线用电烙铁将其焊接好即可;另外一种可能就是检测线接插件插针歪或接触不好,可以用镊子之类的工具将歪针校正或将接插件插好即可。 转贴于

4、整流器故障处理

4.1 整流器无输出

整流器不工作,面板指示灯均不亮

首先检查交流电输入是否已经供到了整流器(检查整流器的交流输入开关是否合上),其次检查整流器的输入熔丝是否熔断;另一种情况是模块可能发生故障,此时需要更换故障模块。

整流器输入灯亮,输出灯不亮,故障灯亮

首先用万用表测量交流输入电压是否在正常范围内(160-280Vac),如果交流电压不正常,那么整流器处于保护状态;另一种情况是整流器出现了故障。

4.2过热

整流器内部主散热器上温度超过85℃时,模块停止输出,此时监控单元有告警信息显示。模块过热可能是因为风扇受阻或严重老化、整流器内部电路工作不良引起,对前一种原因应更换风扇,后一种原因需对该电源模块进行维修。

4.3 风扇故障

风扇故障的特征是风扇在该转的时候不转。这时应检查风扇是否被堵塞,如果是,清除堵塞物;否则,则是风扇本身损坏或连接控制部分发生故障,需拆下模块进行维修。

4.4 过流保护

整流器具有过流保护功能。若输出短路,则模块回缩保护,输出电压低于20V时整流器关机,此时面板上的限流指示灯亮。故障排除后,模块自动恢复正常工作。

结语

总之,电源作为通信系统的核心设备,是整个通信网络稳定运行的保障。因此,工作人员必须认真做好通信电源的维护工作,不断总结分析常见故障的原因和处理方法,做到有效预防、处理及时。

参考文献

[1]赵倩.《电力通信网中通信电源故障的分析与维护》.通信电源技术,2009

[2]张晓军.《注重通信电源运行管理保证通信质量和安全》.中国科技博览,2009

[3]崔志东,赵艳.《高频开关通信电源系统的组成及维护与故障处理》.通信电源技术,2008

第7篇

关键词:RFID 航道监控 数字监控 太阳能 风能

中图分类号:X924.3文献标识码:A文章编号:

Abstract: how to channel real-time monitoring and management, improve the navigation safety, improve waterway traffic speed and prevention channel along natural disasters has been difficult and important channel management, based on this demand design based on distributed intelligent video the monitoring and control system of inland channel digital monitor management system, this paper discusses in detail the field under the environment of the realization of the channel system method.

Keywords: RFID channel monitoring digital monitor solar wind power

引言

随着航运交通的发展,内河航道的管理成为我国内陆河道管理最为重要的内容,根据《浙江省航道管理条例》内容,对航道实时监控与管理,提高航行安全,提高航道通行速度,保护水域环境及预防航道沿线自然灾害等一直是航道管理的难点和重点,航道数字监控管理系统的建设在一定程度上给航道管理带来了便利与效率,建立及时有效的应急响应机制,实现了沿线监控管理,特别是重点区域的实时管理与保护。

一、总体介绍

某航道起于杭申线航道,止于长山河口,全长41.598km,采用四级航道标准建设,为了更好的保持航道有序、通畅,建立及时有效的应急响应机制,特在整个重要航道点安装视频监控系统,覆盖整个航道全程线路。

本系统设计航道数字监控管理系统,内容包括:网络监控系统、电源供给系统、防雷接地系统、艇载视频监控系统、RFID读卡器系统、沿航道线路及管道建设等。

二、系统架构

本系统采用数字网络模式和传统模拟视频传输相结合的方式,充分吸收数字与模拟的优点,由前端摄像机进行视频采集,采用视频光端机与光纤点对点相结合方式将图像传送至电信IDC机房内网络硬盘录像机进行图像存储,并接入港航局VPN网络(舰载监控系统通过VPDN接入市港航局内部网络),由综合监控平台软件进行统一管理,实现港航局(省局、市局、县处)水上交通指挥中心对航道视频监控图像进行监控、转发、市局指挥中心备份存储、历史记录查询等功能,其他授权用户根据不同的级别权限实现不同访问功能。

航道数字监控管理系统共安装20个视频监控点位及1套艇载视频监控系统。并能与省港航管理局、市港航管理局设备相兼容,传输视频影像能够被省港航管理局、市港航管理局解码显示,可通过港航局内部网络系统进行24小时实时监视航道情况。

航道数字监控管理系统结构图1

三、系统前端设计

航道改造工程航道监控管理系统工程需覆盖航道全程,共安装20个视频监控点及1套艇载视频监控系统。

 监控点位

根据各系统现场实际情况,考虑系统的设备安装,通过对现场勘察及实体拍照,对现场进行合理的设备安装,对信号通信、设备防雷接地及电源取电点进行合理的规划。

某大桥系统设备安装示意图2

前端监控点设备包括CCD透雾摄像机、日夜型长焦距变焦镜头、重型变速云台、室外一体化双视窗防护罩、防雷和电源供电系统。远端指挥监控中心,通过控制键盘对云台左右、上下旋转及镜头变倍、聚焦控制,可远距离大范围监控,也可通过调节集中进行近距离目标精细监控。

航道流量特别大的河域或河道岔口,前端摄像机搭配远红外热成像夜视仪,可实现黑暗无光、雨雾天气红外成像,任何视野内的目标都能清晰反应在视频画面上,且与CCD摄像系统实现白天夜间自动信号切换,白天后台监控显示CCD成像画面,夜间自动切换成红外热成像画面,并且CCD成像作为辅助视频叠加至红外执成像视频上以画中画显示。

监控系统正常工作状态在白天可对半径2-3公里范围、夜间1公里范围内的目标做24小时不间断实时监控及录像存储。

 艇载视频监控系统

本次艇载视频监控系统主要由取证主机、目标摄像机、液晶屏幕、手控器等组成。由取证主机发射的3G无线信号通过VPDN接入市港航局内部网络,由综合监控平台软件对视频图像进行管理,本系统高度集成了视频监控系统、成像记录系统和高精度云台控制系统,实现现场指挥系统和远程调度系统等功能。

四、信号传输系统

信号传输系统是航道数字监控管理系统的重要组成部分,室外及远郊的信号传输一直是监控系统中一个比较难处理的环节,考虑多种传输方式,结合本项目的现场环境特点,本次信号传输部分主要由四个部分组成:电路租用传输系统、有线线缆传输系统、无线3G传输系统及综合监管RFID射频识别系统。

4.1电路租用传输系统

光纤通信部分采用租用电信营运商光纤方式,租用期限为三年。通过市港航管理局已租用的20条中国电信VPN网络,实现省港航局、市港航局、处、站等多级网络互联,并纳入省交通厅内部网络规划。

4.2有线线缆传输系统

摄像机与光端机视频图像传输采用SYV75-5(128编)视频线;摄像机供电采用RVV2*1.0 电源线;球机控制信号采用RVSP2*1.0屏蔽线。通过光纤传输至控制中心。

4.3无线3G传输系统

基于3G网络传输、GPS卫星定位而设计的单卡4路无线视频服务器,采用先进的优化H.264视频压缩算法、超低码流视频处理技术,同时把4路摄像头采集到的视频图像,经视频压缩编码,通过3G无线网络,把实时动态图像传输到远程客户端。通过计算机、PDA和监控中心监控实时图像,并可随意切换任一画面或多画面显示。通过全球卫星定位系统(GPS)实现位置查询、实时监控、轨迹回放等功能,实现了视频数据的编解码、加解密、交互、发送/接收和实时位置跟踪、远程控制等功能。实现省港航局、市港航局、处、站等多级网络互联,并纳入省交通厅内部网络规划。

南郊河口无线3G传输系统建设示意图3

4.4综合监管RFID射频识别系统

航道综合监管RFID射频识别系统严格按照《杭嘉湖船舶综合监管射频识别系统》的设计要求进行施工。系统采用航道一体化射频读卡器,配置一套RFID的智能视频监控系统软件,采集过往船舶的ID信息,并通过有线或无线数据通信方式上传数据至服务器,完成数据采集全过程。系统由服务器、航道RFID读卡器(太阳能板、蓄电池、CDMA模块)、光端机和智能视频监控系统软件二大部分组成。

总体框架如图4

航道综合监管RFID射频识别系统由以下几个部分组成:

(1)航道RFID读卡器

航道读卡器作为船载电子标签的数据采集设备,采集过往船舶的ID信息,并通过有线或无线数据通信方式上传数据至上层数据采集服务器。

(2)数据采集服务器软件模块

航道读卡器通过VPN/VPDN接入数据采集服务器,数据采集服务器子系统接收多个接入航道读卡器的数据,并可下发指令实现两者间双向通信。数据采集服务器子系统负责对接收数据的预处理、数据库存储和数据。

(3)航道读卡器管理模块

航道读卡器管理子系统负责航道读卡器基本信息和部署信息的手工录入、查询;航道读卡器在线/离线状态显示;航道读卡器设备故障诊断。

(4)数据库

包括:船舶动态数据库、航道读卡器数据库和船载电子标签数据库。

系统组成图5

(5)实时通航数据采集、传输功能

船舶通航数据的采集,基于RFID技术,通过航道读卡器和船载电子标签共同实现。RFID船载电子标签拥有唯一的ID号。在电子标签发放时,该ID通过RFID船载电子标签管理子系统与船舶名信息绑定。用户使用时,船载电子标签安装于船舶内,其ID号作为船舶身份证用于识别该船舶。航道读卡器通过对电子标签定时发送的ID信息进行识别,实时采集船舶数据。

考虑船舶密度带来的信号碰撞因素(假设10艘船舶同时航行,最大读取时间间隔为发射频率4倍,实验测试数据),则可以将电子标签在读卡器范围内的发射频率设为2-3秒之间。

航道读卡器通过VPN/VPDN网络接入数据采集服务器,数据采集软件的数据接收组件完成多个接入航道读卡器的并发和双向通信。

航道读卡器基本信息管理,主要包括完成航道读卡器基本信息(例如:部署位置经度,纬度,类型,分配IP,所属航道,所在辖区等)的手工录入、修改、删除操作。

航道读卡器实时状态监管,通过航道读卡器心跳信息,实时监测航道读卡器的工作状态,并实时显示其在线/离线状态。

五、电源供给系统

现场监控管理系统设备前端设备电源供给在确保电压稳定的基础上,采用就近接入原则,建设单独的配电管理机柜,做好防水、防雷及防盗措施。

当周边无建筑及供电线路时,河岸监控点选择风能、太阳能供电系统。根据航道沿线的地理特点,系统共设置6套太阳能电池板,2套风力发电系统,4套蓄电池系统。根据电源的储能效果,每个太阳能电池板及风力发电设备配置一套蓄电池系统,用于储存电能,供设备24小时用电。

六、防雷接地系统

航道沿岸多为郊外,很多区域周边建筑物较少,由微电子器件构成的视频监控系统有可能遭到雷电的损坏,因此,必须采取适当的防雷技术措施,以减少和避免航道视频监控设备遭受雷电的危害。

雷电对视频监控系统的危害形式有直击雷、雷电电磁脉冲侵入、雷电侵入波、雷电感应、雷电反击、球形雷等多种形式。

防雷接地系统严格按照防雷规范设计要求,满足雷电防护分类、分区、分级的要求。立杆顶端架设避雷针,接地系统电阻应小于4欧,垂直接地体采用电铸铜专用接地棒,与设备连接采用BVR6线缆。在现场摄像机及监控总箱内分别安装浪涌保护器及信号保护器。

七、电信IDC机房

电信IDC机房主要用于网络硬盘录像机进行托管及网络硬盘录像机与市航港局VPN网络进行互联,现实数据交换和图像上传,传输方式采用光纤传输方式和3G无线网络传输方式。另外,每台网络硬盘录像机配4块2T容量的存储专用硬盘对前端摄像机采集的图像进行保存,保存时间为30天左右。后期航道监控线路的扩充,可采用大容量的磁盘阵列进行存储。

八、水上交通指挥中心

以市局水上交通指挥中心为核心,在航道沿线等地设水上交通指挥分控中心,市局水上交通指挥中心主要配备数据服务器、应用服务器、一级流媒体转发服务器、图片存储(对前端视频录像进行备份)和综合监控平台软件,管理中心对整个航道进行监控管理。在水上交通指挥各分中心配备应用服务器和综合监控平台软件,对各区域进行控制管理,软件管理通过权限设定管理级别。

指挥中心通过解码器将图像还原后显示于监视器,对航道所有前端动态情况进行实时监控,分中心对管辖范围内监控点进行监控。

融合RFID识别数据的大规模视频服务器平台软件图7

结束语

目前航道数字监控管理系统已经成功在航线运行,在此基础上,“港航地理信息系统”、“航道360度全景摄像系统”等数十项自主研发和合作开发的软硬件信息成果应用于港航管理,实现全智能化“数字航道”,航道8小时以上堵塞时间由以前的每年约1000小时下降到目前已无8小时以上的堵航。

并以此系统为建设基础,可扩展建设航标动态、水位变化、水质情况、污染控制、应急救助等系统。

参考文献

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余宁浙

出生年:1979年

籍贯:浙江慈溪

在公司职位:电气经理

专业系统:电气

第8篇

引言:

中国经济的快速发展,能源消耗量越来越大,能源瓶颈问题越来越明显。按照石油化工部出台的关于《石油化工装置防雷设计规范》,其中提出了安装防雷实施的规定以及防雷检测规定。在技术层面为中国石油化工企业的防雷安全管理提供了详细的规范。

一、石油化工企业运行中存在的危险性

科技的发展,各种化工产品已经占据了人们大部分的生活。从这些化工产品的生产工艺和制造技术来看,过程中所使用的原料以及所生产的多数化工产品都带有一定的毒害性,而且在高热的环境中容易燃烧,甚至会发生爆炸等等重大灾害[1]。对这些危险系数较高的化学物质进行运输和存储,如果没有妥善处理,就会引发安全事故,而是对工作人员和化工企业周围的环境都造成严重危害。

在化工生产企业的工作内容中,化学类产品的生产环节和运输环节是重要的部分。化学产品的理化性质都是在存储罐中完成的,所以,化工生产企业的存储罐区需要高度关注。对于化工生产企业而言,装置区对整个企业的运行产生了支撑作用。化学用品在提炼和制备的过程中,需要使用适当的化学装置。化学产品的生产流程不同,所选用的装置也会不同。通常化学装置的设计规模与其运行风险存在着正比关系,即大型的化学装置运行风险是比较大的;而小型的化学装置,运行风险是比较小的。

二、石油化工企业的防雷检测要点

(一)对油罐工艺装置和气罐工艺装置都要做好防雷设计

石油化工企业的一些油罐工艺装置和气罐工艺装置多数都会露天放置。目前国家针对相关问题出台了详细规定,要求石油化工企业的油罐和气罐都要注重防雷设计,且设计标准上要工业二类建筑物标准。但是在具体工作中,在采取防雷措施的同时,还要考虑到油的存储问题,以及油自身所具备的化学性质。如果油罐和气罐具有一定的规模,就要对油罐和气罐的防雷效果进行充分考虑。特别是罐群整体,需要注重防雷检测工作,并具有针对性地采取防雷措施。目前对油罐工艺装置和气罐工艺装置的防雷设计上,技术领先的技术是在罐群中安装消雷器,根据需要设置一个消雷器或者设置多个消雷器,以确保获得良好的防雷效果[2]。此外,对油罐工艺装置和气罐工艺装置的防雷设计不能够局限于对直击雷采取防范措施,还要考虑到雷电天气的时候,会由于雷击作用在油罐和气罐的周围产生电磁脉冲,这就意味着需要采取措施对油罐和气罐实施防电磁脉冲的保护,特别是装有有毒有害物质的油罐和气罐,由于其属于是易燃易爆装置,因此需要根据实际采取必要的防雷措施。在对油罐和气罐啊,实施防雷保护的同时,除了要注重实用性和可操作性,还要注重经济性,以确保油罐工艺装置和气罐工艺装置的防雷设计成本低而效果好。

(二)在石油化工企业的防雷措施中还要注重防静电设计

针对石油化工企业的生产装置采取防雷措施,还要注重防静电技术措施。针对化工设备进行防雷处理,通常会采用接地技术,特别是储存有有毒有害物质的储罐,都要采用接地线发挥雷点导流的作用。石油化工企业的工作人员要对生产装置以及储存装置的接地线进行实时检查,一旦发现没有安装接地线,或者接地线已经破损,就要及时采取措施以避免雷电天气没有产生接地效应而引发灾害。如果发现接地线有断开的现象,就要及时采取技术措施解决。特别是石油化工企业的各种电机设备,仅仅是单向接地是不够的,还要采取重复保护接地,以确保一个接地线遭到损坏之后,另一条接地线可以发挥倒流的作用。除了采用接地线进行防静电处理之外,灰尘也是石油化工企业引发爆炸事故的重要原因。一些石油化工企业的仓库没有及时清理灰尘,导致粉尘粘壁厚度超过了规定,设置灰尘的厚度已经超过了2mm[3]。出现这种现象是非常危险的,需要采取有效的控制措施加以解决,以避免由于灰尘而导致静电反应而引发危害性事故。

三、石油化工企业防雷防检侧的强化措施

(一)对避雷针以及接地引线进行监测

在检测油罐和气罐的连接状况的时候,要严格按照有关规定执行,要求引下线绝对不可以在地面上暴露,一旦发现类似的现象,就要立即做出技术处理。对断接卡进行检测,要将油罐接地线的电阻值控制在规定值范围内。对避雷针的检测,要基于对储气罐和储油罐的保护而确保检测结果控制在允许的范围内。也可以在储油罐的入口处安装静电泄放仪器,工作人员可以对储油罐进行有效检测,特别是在储油罐呼吸阀上安装的阻火器,在进行检测的时候,要确保储油罐的各项指标合格。

(二)石油化工企业防直击雷装置的检测技术

如果检测工作是在一些危险环境中进行的,各个检测环节都要按照国家规定的接地设计规范以及电力设计技术规范执行。处于检测工作状态下,要注意做好防雷保护作用。特别要注意对爆炸过程中所排放的气体进行检测,包括扩散到空气中的粉尘以及各种含有化学物质的蒸汽等等,都要做好监测工作的同时,在距离排风管超过5米的距离,要做好防雷保护工作[4]。在对防雷装置进行检测的时候,要重视防雷地网的检测,主要是对其是否处于独立运行状态进行分析,更要检测防雷装置与周围环境中金属物的距离,以及这些金属物之间的距离。

石油化工企业在户外环境中会安装一些化工装置,这些装置上所安装的防雷设施需要检测。检测中要按照有关规定执行。一些生产工艺装置需要露天放置,如果这些储罐的罐壁厚度超过4毫米,就不需要单独设置接闪器,而是需要在储罐上连接接地线,而且接地线的数量要超过两个,相互之间的距离要超过30米。