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供配电毕业论文范文

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在任何给定时刻,世界上都有1800场雷电在发生,每秒大约有100次雷击。在美国,雷电每年会造成大约150人死亡和250人受伤。全世界每年有4000多人惨遭雷击。在雷电发生频率呈现平均水平的平坦地形上,每座300英尺高的建筑物平均每年会被击中一次。每座1200英尺的建筑物,比如广播或者电视塔,每年会被击中20次,每次雷击通常会产生6亿伏的高压。

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每个从云层到地面的闪电实际上包含了在60毫秒间隔内发生的3到5次独立的雷击,第一次雷击的峰值电流大约为2万安培,后续雷击的峰值电流减半。最后一次雷击之后,可能会有大约150安培的连续电流,持续时间达100毫秒。

经测量,这些雷击的上升时间大约为200纳秒或者更快。通过2万安培和200纳秒,不难计算得到di/dt的值是每秒10^11安培。可见雷电是不可阻止的其危害也是无穷大的,所以我们要不但提高防雷技术,提高防雷意识并曾加防雷措施。

一、雷电的基本知识

1.雷电的分类

雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致;云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生,所以对人类危害最小。

直击雷就是在云体上聚集很多电荷,大量电荷要找到一个通道来泄放,有的时候是一个建筑物,有的时候是一个铁塔,有的时候是空旷地方的一个人,所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道,就把人或者建筑物给击伤了。直击雷是威力最大的雷电,而球形雷的威力比直击雷小。

2、雷电对电气系统的危害

雷电对电力系统的伤害分为:直击,绕击,反击,感应,侵入等几类。雷成的过电压具有波峰陡,波幅大的特点,对系统中绝缘最薄弱的设备(如变压器等)威胁最大,户外架空线及开关闸刀互感器的绝缘瓷瓶都会受到威胁,甚至室内的电气设备也会受到雷电波的侵害。除了设备的直接损失,线路跳闸,局部停电,所造成的间接损失更大。

二、防雷装置和措施

1避雷器

避雷器并联在被保护设备或设施上,正常时装置与地绝缘,当出现雷击过电压时,装置与地由绝缘变成导通,并击穿放电,将雷电流或过电压引入大地,起到保护作用。过电压终止后,避雷器迅速恢复不通状态,恢复正常工作。避雷器主要用来保护电力设备和电力线路,也用作防止高电压侵入室内的安全措施。避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器和氧化锌避雷器

2、 接地装置

现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地都是合在一起的,组成综合接地系统,接地电阻通常要求小于4ω(鉴于目前高层建筑智能化设施日益增加,设计时接地电阻不宜大于1ω)。因为高层建筑的钢筋混凝土基础埋地深,与大地的接触面积大,其接地电阻比一般人工接地所得到电阻低得多,容易满足上述要求。考虑到大部分高层建筑的基础均做了防水处理,致使接地电阻增大,应尽量在建筑物周边做圈式接地,周圈式接地可避开防水处理层,同时由于接地体埋在基础的外边,也具有均衡电位的效果,提高了安全性。某酒店及办公为一体的高层综合大楼就是遇到这种情况,加上大地土壤电阻率偏高,基础完工测试接地电阻无法满足设计要求,后采用上述方法处理,效果显著。在大地土壤电阻率高的地区,当一般做法的联合接地体的接地电阻值难以满足要求时,可以采用向外延伸接地体、改良土壤(换土、采用降阻剂)、深埋电极以及外引等方式。

3. 接闪器

接闪器有避雷针、避雷带(网)、消雷器等几种,采用何种方式应根据建筑物的造型及避雷效果而定。目前一般高层建筑较多采用避雷针、明装避雷带和暗装避雷网相结合的方式,接闪器的布置应符合下面要求。

建筑物30m以上部分,每两层在外围用扁钢做暗敷水平避雷带(可兼做均压环及金属预埋件);楼顶可利用梁、板内钢筋相互焊接成尺寸不大于10*10m暗装避雷网。此外,高层建筑的屋顶的金属旗杆、广告牌、钢爬梯、风冒、透气管、水管、设备等必须与就近的避雷带、避雷网焊接。利用不锈钢栏杆楼梯的上人屋面女儿墙,可在其下暗敷扁钢与支架和引下线焊接牢靠,栏杆间和支架也应焊接。

塔楼顶采用避雷针时,为了降低避雷针的高度,增强防雷效果,可采用半导体少长针消雷装置(一般用于35m以上的建筑)及避雷针。

3. 引下线及均压环

高层建筑柱主筋和梁板钢筋可直接利用作为引下线和均压环,但应注意意引下线、接地装置、均压环和接闪器间必须牢固可靠地连接。当建筑物高度超过30m时,每三层沿建筑物四周设置均压环,30m以上外墙栏杆、金属门窗等较大金属物通过预埋件与均压环或引下线相连;建筑物内的各种竖向金属管道每三层要与均压环连接一次,平行或交叉的管道间也应跨接。

高层建筑室外玻璃幕墙、大型复合金属板及不锈钢金属面材的应用增强了建筑的艺术效果,但同时也对防雷提出了要求。由于幕墙的面板是装在金属龙骨架由支座固定在主体结构预埋件上,支座是与预埋件焊接的,所以只需将该处的圏梁或柱与支座预埋件、引下线可靠连接即可满足要求。