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交通工程的防雷技术管窥

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交通工程的防雷技术管窥

1交通工程中的防雷手段

1.1应用避雷器和避雷线

10kV级的变电所是目前在收费站和隧道监控上应用比较广的供电系统,而其容量通常是上百或上千伏安。容量小的变电所,所采取的防雷方式不会很复杂,因此在雷电的多发地就应该采用更加复杂的防雷手段,对供电设施进行保护,减少事故的发生率,进而降低设备的损坏率,确保交通的正常进行。因此交通工程的营运管理人员和施工设计人员就需要按照当地实际的气象情况做出较为科学合理的判断。如果资料和实地勘察的情况都显示出此地是雷电的多发地,就应该安装避雷线做好预防工作。可以在变电所的进线段的侧面周围进行地线安装,随后再根据实际状况在线路上增设避雷器。在地线安装线路经过的地段其土壤成分中如果存在有电阻率较高的物质,安装地段的地线铺设就会存在很大的阻碍因素,就必须在进线的终端增设一些电抗线圈来确保进线段的接线工作,以此增强雷电的防范能力。

1.2应用全塑光缆和波导分流型避雷器

在弱电线路的避雷措施上,一般是在端口处和电缆沟、地下的预埋管道上增加避雷器。避雷器应选用以氧化锌压敏电阻制成的器材,因为其具有的抗冲击能力较强、反应速度较快,唯一不足的是避雷器存在电容和电流的遗漏现象。此种避雷器常用在低频信号和弱电源的线路上进行防雷工作。在相对电容的作用下,如果将其运用在信号频率较高的线路上就不能将防雷性能充分发挥出来。又因为电容的容量大小可以影响到电路所能承受的雷电功率大小,因此不能通过减小电容来增强线路的避雷性能。而波导分流型的避雷器拥有损耗小、工作频率宽、雷电容量大、反应速度快等优势,被广泛地运用到了高频信号的线路避雷防范工作中。因此在雷电的多发地段,弱电线路的避雷防范工作可以应用金属管道来做弱电线路的接地处理,或者运用具有屏蔽功能的屏蔽层将线路接入地层中,这样就能起到很好的避雷作用,同时双绞线和同轴电缆的运用可以将电磁感应程度减小,从而起到避雷的作用。另外,可应用光缆来做传输工作增强线路的抗干扰性能,但不能选取护套、加强芯和导线等均是用金属来制成的光缆做传输工作,因为金属器物具有较强的导电性,雷电波就能通过其从端口进入到设备中,对设备造成威胁。如果一定要选择这类型的光缆来做传输工作,就应该在事前将防雷工作做好,因此全塑光缆是最为合适的选择。

1.3阻止雷电波的入侵

雷电波的危害是通过导线传播到室内,从而导致室内雷电事故的发生,所以阻止雷电波的入侵便是预防室内雷电的有效措施。雷电波产生原因主要有:a)在雷雨云中释放出电量会通过导电通道在一定的范围内生成电磁场,从而对周围的导线生成感应电压,形成雷电波;

b)在线路被雷电击中后,相应的雷电波就能顺着被击中的线路进入室内;

c)雷雨云和向下先导形成之前,由于静电的感应作用,大量的正电荷就会聚集在雷雨云的下方,受先导负电荷所牵制,不能自主移动;而当雷雨云中的正负电荷完成中和后,正电荷会因为原电场的消失而失去牵制的影响,从而顺着导线的两端扩散开,产生的感应电压就能侵入室内;因此应该采取一些措施来阻止雷电波的入侵。

1.4采用屏蔽线或者消弧线

通常情况下配电所和变电所会同时处在一个建筑物中。电量的传输主要从电缆沟或者预埋管道将配过电的线路拉到隧道、收费广场、大桥照明等其他的用电设备上进行电量的供应。无论是由大树遭受雷击后引下的落雷或者是避雷针引下的落雷,还是因地质地貌的特殊因素将落雷引至电缆铺设的周围,所带来的雷电电流都会和地下的电缆产生较大的电位差。产生的电位差会将电缆的绝缘管道、塑料管道或者埋设电缆的土壤击穿,电压波就会顺着芯线入侵供电、用电设备。目前,地下电缆最好的防雷措施就是对其增加地下屏蔽线,通常是在电缆线的上部增设镀锌的钢绞线。而比较容易遭遇雷电干扰的周围可以运用消弧线来对电缆做防雷的保护工作。消弧线的安装可以在大树和电缆等周围物体上制成半弧形态将电缆线包围起来,消弧线的两端必须要和接地的装置连接在一起。除此之外,还可安装防雷电缆或者另外选择路由来实现防雷。如果在低压出线端口放置避雷装置,也能对设备进行保护,确保变压器的高效运行。如果是比较重要的电气设备,就必须在设备的进线端口增设防雷电路,加强设备的防雷保护。

2结语

雷击事故的发生通常会存在很大的偶然性,因此再严谨的防范措施都会有百密一疏的时候,如果能够掌握雷电故障发生的大致规律也就能做出相应的保护措施。所以相关人员应该对雷电的发生规律和原理进行一定的了解,掌握雷电产生的大致动向并综合考虑实际的地质因素,再采取相应的防范手段保护设备的运作安全。

作者:赛里克.扎达汗单位:新疆交通建设(集团)有限责任公司