芜湖长江大桥雷电危险性分析及防护实践
长江公路桥梁施工安全风险评估及应对措施

际工程为背景,结合定性与定量的分析方法进行风0 引 言险评估,得出风险产生的原因、发生的概率以及带[6]近些年来,随着我国公路建设的快速发展,穿越来的损失。
陈军分析了大型桥梁工程在建设过程特殊地形条件的工程越来越多,长江公路桥梁的数量中所面临的不确定性因素,构建了相应的风险评价[7]也在不断增加。
由于公路桥梁工程具有桥型多样化、指标体系。
高伟从整个桥梁建设过程出发,对桥施工环境恶劣、施工技术复杂以及参与方人员众多等梁建设过程中的风险模型进行研究,致力于分析桥[1]特点,使得其施工难度不断增大,在公路桥梁的施梁建设风险的评估方法。
2011年,交通运输部正式工过程中往往会蕴藏着大量的安全风险因素。
施工时出版发行了《公路桥梁和隧道工程施工安全风险评[8]一旦发生安全事故,往往会带来人员伤亡及造成严重估指南》(试行)(以下简称《指南》),并在的经济损失,带来诸多不利影响。
因此针对桥梁的施整个行业内进行了推广应用,这标志着我国桥梁施工特点,全面合理的评估其安全风险,并制定有效可工安全风险评估正向规范化和标准化迈进。
行的风险应对措施显得至关重要。
因此,在注重工程项目施工安全,减少安全事故目前,公路桥梁施工安全风险的评价与控制对发生的大背景下,探讨如何根据特定的工程项目施工策的管理与研究备受广大学者和施工管理人员的关特点以及安全风险来源,对桥梁施工的安全风险进行[2]注。
阮欣等提出了基于风险评估方法的桥梁施工期客观合理、科学有效地评价,从中找出风险因素,针[3] 间强健性分析方法并在南宁大桥成功应用。
巩春领对性地采取与制定预防措施,对施工过程中安全事故采用量化分析的思想,以大跨度斜拉桥为主要研究的控制和预防具有良好的理论价值和现实意义。
本论[4]对象开展了施工期风险分析理论研究。
陈艾荣等通文以嘉鱼长江大桥主桥段为工程背景,对桥梁施工风过对苏通大桥桥塔施工安全风险研究,形成了完整险评估及应对措施进行论述,为后续施工风险管理提[5]的风险管理系统并对成果进行了应用。
长江夏季雷暴雨突发天气的安全航行探讨

长江夏季雷暴雨突发天气的安全航行探讨长江下游流域地处北半球中低纬度亚热带地区,夏季由于暖湿空气强盛,冷空气偏弱,受强对流空气影响,常常出现突发雷暴雨大风,短时间内能见度变得极差,风大雨急,驾驶了望视线模糊不清,有时甚至连船头都看不见,雷达屏幕上杂波一片,很难发现其它目标回波,不过来得快,去得也快,往往只有一、二十分钟,时间长的半小时左右。
雷暴雨天气过后,江面上能见度又迅速大大提高。
雷雨时伴随着大风,瞬时风速很大,有时可达7级以上,给船舶安全航行造成严重威胁。
如何采取措施保障船舶航行安全,我认为有以下五个重点:1.长江航道、航法、水文气象的熟悉,这要求我们平时要专研和积累长江航道的航法和操纵经验,特别是对航道蓝图的熟悉,要做到熟记在心,心中有图,不管何时何地,要对本船船位有准确判断,对各航段的水文、气象条件和船舶动态,做到心中有数。
2. 备锚航行,在雷暴雨来临之前,应备车备锚航行,必要时选择安全水域抛锚等待暴风雨过后再续航,锚泊时注意观测锚位和周围船舶动态,防止走锚和其他意外情况。
3. 了望,利用视觉、听觉及其他一切有效手段保持正规了望,加派人员协助了望观察,安排备锚了头。
雷暴雨来临时,能见度突然降低,目测受到限制,雷达观察受到影响,可供航行抓点定位或定向的目标可能消失,给准确判断船位带来很大的影响。
我们应及时收听气象信息,留心观察天气变化,当发现雷雨大风天气马上来临时,调整雷达使用大量程观测,判断稍大范围内船舶的运动速度和方向,评估他船对本船航行的影响,预先制定应对措施,明确避让意图。
雷暴雨一般伴随瞬时大风导致船舶漂移,特别是航速较慢时或空载状态时,受到的影响更大,容易造成船舶偏离自己的航路,造成危险局面,严重的将发生碰撞或搁浅事故。
另外有些小船在雷暴雨大风中迷失或不能控制自己的船位,从推荐航路漂到大型船舶航道上,严重威胁大船航行安全。
在暴风雨区航行,严格执行《中华人民共和国内河应避碰规则》“能见度不良情况下航行”的有关规定。
桥梁防雷接地施工方案

桥梁防雷接地施工方案1. 引言桥梁作为交通工程中的重要组成部分,其安全性和可靠性至关重要。
随着雷电活动频率的增加和桥梁结构的复杂性,桥梁防雷接地工作变得越来越重要。
本文将介绍桥梁防雷接地施工方案的要点和具体步骤,以确保桥梁的安全运行。
2. 桥梁防雷接地施工方案的目标桥梁防雷接地施工方案的目标是确保桥梁在雷电活动中具有良好的接地系统,以保护桥梁结构不受雷击的影响。
具体目标包括:•提供低阻抗的接地系统,以有效地将雷电能量引入地下。
•提供良好的电气连接,确保接地系统与桥梁结构的各部分均得以连接。
•减少接地系统的故障概率,确保接地系统的稳定性和可靠性。
3. 桥梁防雷接地施工方案的步骤3.1 现场勘察和土壤测试在进行桥梁防雷接地施工前,需要进行现场勘察和土壤测试。
现场勘察的目的是了解桥梁的结构特点和存在的潜在问题。
土壤测试的目的是确定土壤的电阻率和含水量等参数,以便选择合适的接地系统。
3.2 接地系统设计根据现场勘察和土壤测试的结果,进行接地系统的设计。
接地系统通常包括水平接地网和垂直接地杆。
水平接地网通过埋设大面积的导体网格,将雷电能量引入土壤。
垂直接地杆通过埋设导体杆,将雷电能量引入深层土壤。
设计时需要考虑土壤的电阻率、桥梁结构的特点和雷击的频率等因素。
3.3 施工准备工作施工前需要进行一些准备工作,包括准备施工设备和材料,制定施工计划,组织人力资源等。
同时需要制定施工安全措施,确保施工过程的安全性。
3.4 接地系统施工接地系统施工包括水平接地网和垂直接地杆的安装。
水平接地网的安装需要在桥梁底部铺设导体网格,并与桥梁结构的各部分进行电气连接。
垂直接地杆的安装需要挖掘深埋孔,并将导体杆沉入土壤中,并与水平接地网连接。
3.5 接地系统测试和调试接地系统施工完成后,需要进行测试和调试工作,以确保接地系统的有效性和稳定性。
测试可包括电阻测试、电流测试等。
如发现问题,需要及时进行调整和修复。
4. 施工安全措施在桥梁防雷接地施工过程中,需采取一系列安全措施,确保施工人员的安全。
安徽省一次雷击事故分析及整改方案

总754期第二十期2021年7月河南科技Henan Science and Technology安徽省一次雷击事故分析及整改方案余瑞旺1洪杰2翟胜2(1.江西上饶市气象局,江西上饶334000;2.安徽黄山市气象局,安徽黄山242700)摘要:本文根据安徽省某公司6月27日两次雷击事故的天气背景、现场勘查,结合该公司的防雷设施建设情况开展雷击事故分析。
研究结果表明:该公司的防雷设施建构存在一定的防雷隐患,如静电地板和均压环未有可靠的接地、防雷设施未对全厂进行屏蔽、部分设备未与公共接地装置连接、高低压线路未分开铺设,并针对上述情况提出整改建议。
通过此次案例分析能够进一步规范防雷安全。
关键词:雷击;防雷设施;接地;屏蔽中图分类号:TU895文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)20-0144-03 Analysis and Rectification Plan of A Lightning Strike Accident in AnhuiYU Ruiwang1HONG Jie2ZHAI Sheng2(1.Shangrao Meteorological Bureau of Jiangxi Province,Shangrao Jiangxi334000;2.Huangshan Meteorological Bureau of AnhuiProvince,Huangshan Anhui242700)Abstract:Based on the weather background and site survey of two lightning strikes by an Anhui company on June 27th,combined with the company's lightning protection facilities construction,this article carried out an analysis of lightning accidents.The research results show that there are certain lightning protection hidden dangers in the construc⁃tion of lightning protection facilities of the company,such as the electrostatic floor and grading ring are not reliably grounded,the lightning protection facilities are not shielded for the whole plant,some equipment are not connected with public grounding devices,and high and low voltage lines are not laid separately.Rectification suggestions are put for⁃ward for the above situation.Through this case analysis,the lightning protection safety can be further standardized. Keywords:lightning strike;lightning protection facility;grounding;shielding我国的防雷技术起步较晚,20世纪80年代末期才诞生第一家防雷企业。
浅谈城市跨江大桥防雷工程的质量控制

浅谈城市跨江大桥防雷工程的质量控制摘要:由于城市跨江大桥主桥索塔高、位于江面之上、多为钢结构,容易遭受雷击。
作为人员较为密集的重点重大项目,城市跨江大桥是雷电防护重要场所。
本文基于雷击产生原理及防护方法,分析长沙市跨江大桥防雷施工问题,提出大桥防雷施工质量控制措施,提出现场施工、检测人员加强雷电防护新技术学习、熟练运用防雷规范、强化防雷工程施工质量控制等建议,筑牢城市跨江大桥防雷安全。
关键词:城市;大桥;防雷;施工;质量控制1前言城市大桥防雷工程项目在建设施工工程中,包括主要桥墩基础接地施工的桩基础的焊接、桥墩钢筋、圈梁钢筋、桥面护栏、灯杆、提篮式拱架、金属拉索,以及柱筋引下线通过焊接均压环、接闪网、接闪针及接闪器安装等,一直伴随建设施工全过程。
保证防雷工程项目施工质量的因素很多,如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等,施工过程的各个环节要严格控制,全面实施到位。
2雷击产生原理及防护方法2.1雷击产生原理雷击,简单来说就是放电。
雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象。
其尖端放电电流可达数十千安培甚至数千安培。
放电瞬间,雷电流产生大的破坏力和很强的电磁干扰作用,是十大自然界灾害之一。
建(构)筑物中的防雷工程是一般指直击雷防护和感应雷防护的施工,直击雷就是雷电直接击在建筑物、大地、雷电防护装置或其它物体上,产生电效应、热效应和机械力。
雷电感应是雷放电时,在近导体上产生的静电感应和电磁感应,它能在建筑物和架空线路上感应出与雷电荷相反的电荷,在雷云向其它地方放电后,云与大地之间的电场突然消失,但聚集在建物顶部或架空线路的电荷不能很快全部泄入大地,残留下来的大量电荷,相互排斥也产生较大的能量使建筑物震裂或残留电荷形成的高电位,可击穿电气绝缘层造成电线、金属管道和大型金属设备放电,引起火灾、爆炸现象,造成人员伤亡和财产损失。
2.2雷电防护方法2.2.1直击雷防护雷云与接闪装置之间放电,或者雷云之间或雷云对地面某一点(包括建筑物、构架、树木、动植物等)的迅猛放电现象称之为直接雷击或直击雷(见图1),通过尖端接闪使雷电流迅速流散到大地中去,从而保护建筑物免受雷击。
XXX长江大桥安全风险评估报告

XXX长江大桥安全风险评估报告一、背景介绍XXX长江大桥是连接两个重要商贸城市的一座重要桥梁,是我国重要的交通枢纽之一、由于其地理位置的重要性以及交通流量的大,大桥的安全风险评估显得尤为重要。
本报告将对XXX长江大桥的安全风险进行评估和分析。
二、安全风险评估内容1.工程结构安全风险评估1.1评估大桥的设计和施工质量,包括桥梁的荷载能力、抗震能力、耐久性等关键指标。
1.2评估大桥的结构健康状态,通过对桥墩、桥面、桥梁主体等部分的检测,判断是否存在疲劳、腐蚀等结构性问题。
1.3评估大桥的维修养护情况,包括维护措施的有效性、维护计划的合理性等,判断是否存在明显的维护缺陷。
2.交通安全风险评估2.1评估大桥的交通状况,包括交通流量、车速、交通事故等指标,分析是否存在交通拥堵和交通事故频发的问题。
2.2评估大桥的通风情况,判断是否存在大风引起的车辆侧翻等交通安全隐患。
2.3评估大桥的水下通航安全,包括船舶通行的航道宽度、通航标志的完善程度等,判断是否存在碰撞、搁浅等事故风险。
三、安全风险评估方法本次安全风险评估主要采用定性和定量相结合的方法进行。
具体步骤如下:1.搜集相关资料,包括设计资料、施工记录、维护养护记录、交通流量数据等。
2.对搜集到的资料进行分析和整理,建立评估指标体系。
3.根据评估指标体系,对每个指标进行评估,包括对指标的阈值设定和评估方法的选择。
4.进行现场调研,检查大桥的实际情况。
5.根据评估结果,对安全风险进行评估和分析,并提出相应的改进意见和建议。
四、安全风险评估结果和建议通过对XXX长江大桥的安全风险进行评估,得出以下结论和建议:1.工程结构安全评估结果显示,大桥的设计和施工质量良好,符合要求,但存在一定的老化现象,需要加强维修养护工作。
2.交通安全评估结果显示,大桥的交通状况良好,但存在交通流量过大导致部分拥堵的问题,可以考虑进行交通流量调控。
3.大桥的水下通航安全评估结果显示,通航标志不够完善,航道宽度也存在狭窄的问题,建议加强通航标志建设和航道疏浚工作。
芜湖长江大桥建设管理的实践与成果

芜湖长江大桥建设管理的实践与成果
刘洪栓;邓民
【期刊名称】《钢结构》
【年(卷),期】2001(016)005
【摘要】介绍以项目法人形式建设管理国家重点工程的实践,以及为实现"质量、工期、效益"目标的保证措施和取得的成果.
【总页数】3页(P39-40,38)
【作者】刘洪栓;邓民
【作者单位】芜湖长江大桥有限责任公司,芜湖,241001;芜湖长江大桥有限责任公司,芜湖,241001
【正文语种】中文
【中图分类】U44
【相关文献】
1.芜湖长江大桥雷电危险性分析及防护实践 [J], 朱芙蓉
2.河南“燕山水库枢纽工程建设管理关键技术研究与实践”成果达到国际先进水平[J],
3.项目建设管理的实践与体会——中国医学科学院皮肤病医院门诊综合楼项目建设管理 [J], 汤巧娣
4.园林景观与文物保护结合性工程的建设管理探讨
——以长沙市桃花岭墓园环境整治工程一期建设管理实践为例 [J], 周盼
5.以创新机制体制推动乡村规划建设管理永福县乡村规划建设管理制度改革工作探索与实践 [J], 王培民;张维维;刘文杰(制图)
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桥梁工程危害辨识及风险评价

用平台上下载人
高处坠落
3
是
34
平台运行
电缆线与平台铁件相连
触电
3
是
35
平台运行
平台上物品超重
高处坠落
2
否
36
平台搭设
平台上跳板未铺满
高处坠落
2
否
37
人工搬运大石块
石块未绑扎牢固
物体打击
2
否
38
滑模施工
滑模提升结构未按设计施工
高处坠落
2
否
39
混凝土浇筑
料斗过大
起重伤害
2
否
40
混凝土浇筑
振捣时震动支撑杆
未注意四周坑壁是否危险
坍塌
3
是
14
围堰内施工
未注意外围水流情况
淹溺
1
否
15
围堰岛上就地浇筑混凝土
围堰不牢固
淹溺
1
否
16
钻孔桩施工
施工前未检查钻机安放的情况
机械伤害
2
否
17
钻孔桩施工
正反循环钻机电缆线密封性不 好
触电
2
否
18
挖孔桩施工
挖孔过程中排水不及时
坍塌
2
否
19
挖孔桩施工
吊装设备安放不牢
物体打击
2
否
20
挖孔桩施工
挖孔周围警示标志缺乏
其它伤害
3
是
21
挖孔桩施工
孔内人员未戴安全帽
物体打击
2
否
22
挖孔桩施工
孔内残留废气未及时排除
中毒和窒息
1
否
23
芜湖市人民政府办公室关于进一步加强防雷安全监管的意见

芜湖市人民政府办公室关于进一步加强防雷安全监管的意见
【法规类别】机关工作综合规定
【发文字号】芜政办秘[2018]79号
【发布部门】芜湖市政府
【发布日期】2018.03.27
【实施日期】2018.03.27
【时效性】现行有效
【效力级别】地方规范性文件
芜湖市人民政府办公室关于进一步加强防雷安全监管的意见
(芜政办秘〔2018〕79号)
各县、区人民政府,省江北产业集中区、经济技术开发区、长江大桥开发区、高新技术产业开发区管委会,市政府各部门、各直属单位,驻芜各单位:
为贯彻落实《国务院关于优化建设工程防雷许可的决定》(国发〔2016〕39号),按照《安徽省人民政府办公厅关于进一步加强防雷安全监管的通知》(皖政办秘〔2016〕239号)的有关要求,经市政府同意,现就做好我市防雷安全监管工作提出如下实施意见。
一、整合部分建设工程防雷许可
(一)房屋建筑工程和市政基础设施工程防雷装置设计审核、竣工验收许可,整合纳
入建筑工程施工图审查、竣工验收备案,由市、县住房和建设部门监管,气象部门不再承担相应的行政许可和监管工作。
(二)交通运输、水利、电力、通信等专业建设工程防雷管理,由各级专业部门负责,气象部门不再承担其防雷装置设计审核、竣工验收行政。
桥梁防雷措施

桥梁防雷简述在桥梁上有路灯、高空障碍灯、桥柱桥涵灯、主塔、监控设施等重要设备,这些设施的正常运行涉及到桥梁的安全,故桥梁设施的防雷涉及到的内容比较一般民用防雷更多,也更重要。
一、防雷的误解1、装避雷针或避雷带就能保证桥梁设备安全雷电分两大类,直击雷和感应雷,简单的讲;直击雷用避雷针、避雷带防护,感应雷用与之相匹配的避雷器防护。
所以装避雷针或避雷带并不能完全保证设备安全,因感应电流会由线路进入而烧坏设备。
2、有接地就有防雷措施有人认为有接地就有防雷措施了,是错误的。
金属外壳接地只相当于设备屏蔽接地,或理解为有直击雷防护措施(要看具体情况)如果是保护或工作接地是不具备防雷作用的。
线路雷电浪涌是无法防护的,必须加装与之工作电压、电流、接口形式等相匹配的避雷器加于防护。
二、雷击的基本概述典型的雷电“闪击”可以持续一秒以上,每次雷击都带有2KA—200KA(1%的雷击超过200KA)的“电弧通道”。
雷击有直击雷、雷电感应、浪涌过电压三种危害方式。
1、直击雷直击雷主要通过雷电直接击中建(构)筑物及室外辅助设备,如天线、管道等造成的危害,这类雷击造成的灾害占雷灾的30%。
2、雷电感应(感应雷)雷电感应是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花,使设备产生过电压。
3、雷电浪涌雷电浪涌是雷电波通过电磁耦合,从户外、户内金属管线,如电线、通信线、吊缆绳等引入电路的一种瞬间电流、电压波动,会造成设备损坏。
当电压超出计算机所能承受的电压范围时,计算机将出现数据乱码,芯片损坏,部件提前老化等现象。
由于雷电浪涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平,绝大多数情况下,造成计算机的当即毁坏,或数据永远的丢失。
三、基本防雷措施桥梁设施的防雷主要防上述三种雷击,即直击雷、雷电感应和雷电波侵入的防护三大部分。
防雷设施缺少这三大部分的某一部分的防护,就叫做防雷能力缺失或不足。
桥梁防雷能力缺失或不足的危害主要表现在:一是直击雷防护设施不完善,则易损坏桥梁本身,损坏桥梁内部的电气设备安全构成威胁;二是具有直击雷防护设施而雷电感应防护设施不完善时,当雷电击中桥梁本身或或设施的时候,桥梁的设备线路会产生雷电浪涌(雷电感应)而损坏设备;三是当缺少雷电波侵入防护设施时,雷电沿着架空电力、电缆线和金属管线进入桥梁内而发生雷击事故。
芜湖的桥研究报告结论

芜湖的桥研究报告结论
芜湖是一个位于中国安徽省的城市,以其众多的桥梁而闻名。
在本次研究报告中,我们对芜湖的桥进行了深入的调查和分析,并得出以下结论:
1. 芜湖的桥梁数量众多,其中一些具有非常高的历史和文化价值。
例如,长江芜湖长江大桥是芜湖市的第一座大桥,建于1954年,成为了芜湖的标志性建筑之一。
2. 芜湖的桥梁类型多样化,包括悬索桥、斜拉桥、钢筋混凝土桥等。
其中一些桥梁采用了先进的工程技术和设计理念,如高于公路标准、多功能性等。
3. 芜湖的桥梁具有较高的承载能力和稳定性。
经过测试,这些桥梁能够承受各种自然灾害和人为因素的考验,保证了人们的出行安全。
4. 芜湖的桥梁对城市的经济发展和交通流动起着重要作用。
桥梁不仅仅是连接两岸的通道,还起到了桥接经济、促进商业和文化交流的重要作用。
5. 在经济发展和城市规划方面,芜湖的桥梁建设仍然有待改进和创新。
我们建议在建设新桥时,可以更多地考虑环境保护、节能减排以及人文关怀等方面,以确保未来桥梁的可持续发展。
总之,芜湖的桥梁是中国的宝贵文化遗产,对城市的发展和人民的生活起着非常重要的作用。
未来,我们应该继续关注桥梁
的建设和保护,进一步提高桥梁的技术水平和文化价值,为城市的可持续发展做出更大的贡献。
桥梁防雷检测措施

桥梁防雷检测措施1. 引言桥梁作为重要的交通设施,承载着车辆和行人的负荷,是交通运输的重要组成部分。
然而,在雷电活动频繁的地区,桥梁容易成为雷电冲击的目标,从而引发桥梁的损坏和安全隐患。
为了确保桥梁的安全可靠运行,需要采取科学有效的防雷措施。
本文将介绍桥梁防雷的检测措施,以确保桥梁在雷电活动中的安全可靠。
2. 雷电特征在讨论桥梁的防雷措施之前,有必要了解雷电的特征。
雷电是一种天气现象,是大气中电荷间的放电现象。
雷电通常伴随着巨大的电流和高温,具有瞬时性和剧烈性。
雷电活动主要发生在雷暴天气中,具有不可预测性和不规则性,对桥梁构件造成潜在威胁。
3. 桥梁防雷的检测措施3.1 雷电追踪系统为了及时了解雷电活动的情况,可以使用雷电追踪系统对雷电进行监测和追踪。
雷电追踪系统通常通过安装天线接收雷电信号,并利用雷电的电磁辐射特征进行检测和追踪。
这种系统可以精确测量雷电的位置、能量和行动轨迹等信息,提高桥梁防雷的预警和应急响应能力。
3.2 桥梁结构检测桥梁结构的完整性是防雷的关键。
在雷电活动频繁的地区,需要定期对桥梁结构进行检测,及早发现潜在的损伤和风险。
常见的桥梁结构检测方法包括视觉检测、声波检测、磁粉探伤等技术手段。
通过对桥梁结构的检测,可以及时修补和加固存在问题的部位,提高桥梁的防雷能力。
3.3 接地系统的检测接地系统是桥梁防雷的关键组成部分,它的作用是将雷电电流引入地下,减少对桥梁结构的影响。
为了确保接地系统的有效性,需要定期对接地系统进行检测。
常见的接地系统检测方法包括接地电阻的测量和阻抗频谱分析等方法。
通过对接地系统的检测,可以及时发现接地电阻的增大或系统故障等问题,保证接地系统的正常运行。
3.4 避雷装置的安装避雷装置是桥梁防雷的重要手段,可以排除和吸收雷电冲击,保护桥梁结构的完整性。
根据桥梁的不同情况,可以选择适合的避雷装置进行安装。
常见的避雷装置包括避雷针、避雷网和避雷带等。
通过合理安装避雷装置,可以有效地引导和分散雷电电流,降低对桥梁的冲击力,提高桥梁的抗雷性能。
桥梁防雷措施

桥梁防雷措施桥梁防雷简述桥梁上的路灯、高空障碍灯、桥柱桥涵灯、主塔和监控设施等重要设备的正常运行涉及到桥梁的安全。
因此,桥梁设施的防雷涉及到的内容比一般民用防雷更多,也更重要。
一、防雷的误解1、装避雷针或避雷带就能保证桥梁设备安全雷电分为直击雷和感应雷两类。
直击雷需要避雷针或避雷带防护,而感应雷需要与之相匹配的避雷器防护。
因此,仅装避雷针或避雷带并不能完全保证设备的安全,因为感应电流会通过线路进入设备并烧坏它。
2、有接地就有防雷措施有人认为只要有接地就有防雷措施,这是错误的。
金属外壳接地只相当于设备屏蔽接地,或者理解为有直击雷防护措施(具体情况要看)。
如果是保护或工作接地,则不具备防雷作用。
线路雷电浪涌是无法防护的,必须加装与之工作电压、电流、接口形式等相匹配的避雷器进行防护。
二、雷击的基本概述典型的雷电“闪击”可以持续一秒以上,每次雷击都带有2KA至200KA(1%的雷击超过200KA)的“电弧通道”。
雷击有直击雷、雷电感应和浪涌过电压三种危害方式。
1、直击雷直击雷主要通过雷电直接击XXX(构)筑物及室外辅助设备,如天线、管道等造成的危害,这类雷击造成的灾害占雷灾的30%。
2、雷电感应(感应雷)雷电感应是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花,使设备产生过电压。
3、雷电浪涌雷电浪涌是雷电波通过电磁耦合,从户外、户内金属管线(如电线、通信线、吊缆绳等)引入电路的一种瞬间电流、电压波动,会造成设备损坏。
当电压超出计算机所能承受的电压范围时,计算机将出现数据乱码,芯片损坏,部件提前老化等现象。
由于雷电浪涌远远超出了计算机和其他电气设备所能承受的水平,绝大多数情况下,会导致计算机立即毁坏,或者数据永久丢失。
三、基本防雷措施桥梁设施的防雷主要防护直击雷、雷电感应和XXX侵入这三种雷击。
应采用合适的浪涌保护器,对配电系统进行防护,避免雷电浪涌对设备造成损坏。
二)信号灯防雷信号灯是桥梁上重要的交通设施,应采用避雷针或避雷带等防护措施,避免雷电直接击中信号灯,造成交通事故。
某过江桥梁防雷措施分析

某过江桥梁防雷措施分析摘要:过江桥属于大跨径桥梁,横跨于江面之上,因此很容易发生雷击,一旦遭到雷击,则会对桥面上的行人车辆的生命财产安全造成严重的威胁。
当前,我国在该行业相关防雷技术规范比较欠缺,文章通过对某过江大桥在遭到雷击之后的严重程度进行了综合分析,并在此基础上,明确了过江大桥的防雷类别,提出了对过江大桥各个部位雷击的具体防护措施,希望可以为相关从业人员提供些许借鉴。
关键词:过江桥梁;防雷措施;防护技术斜拉索桥和悬索桥是主要的桥梁结构形式,前者一般又由主梁、桥墩、索塔以及桥面等部分组成,此次研究以某过江大桥为例,对桥梁雷击防护相关措施进一步分析与探究。
该大桥长4.235km,全长1012m,宽度为39.2m,主塔为门型结构形式,塔身至塔顶高为177.5m。
1.过江桥梁防雷具体类别1.1整年雷击次数预计计算桥梁位于水中部分的雷击预计次数计算公式如下:N=K×N g×A e在上式当中,K属于校正系数,桥梁通常距离城区比较远,且横跨在比较开阔的江面之上,这些区域为潮湿地带,是孤立的建筑物,N g区域为每平方km雷击的年平均密度,A e则为和桥梁截收雷击次数相同的等效面积。
(1)一般情况下,对于N g的确定方法包括以下两种,公式则为:N g=n/s/t1,其中n为定位系统所提供的区域内地闪的实际次数,S为面积,T1则为年限。
其次是按照雷暴日进行估算,公式为N g=0.1Td,这是经过长期观察与统计分析的结果。
应当综合分析与考虑雷暴日数据观测可能受到的多方面因素影响,并且还需考虑人为因素,避免再次发生重复以及漏记等各类情况,可通过定位系统,进行实时动态化监测,并在此基础上获取相关数据,该方法比较合理,但是因闪电定位系统的构建实际时间比较短,当前应用不具备一定的代表性,整体相对比较差[1]。
(2)等效面积计算,将过江大桥在江面上的部分当作是整体,并计算截收等效面积,因过江大桥的高度不一,且形状并不规则,因此,要沿着过江大桥的周边,逐一计算出其最大宽度D,等效面积则根据最大宽度外部的包围面积进行计算。
探析雷电对供电系统和电器的危害分析及防御

探析雷电对供电系统和电器的危害分析及防御雷电是经常发生的天气现象,最近几年伴随电子电器产品越来越多,雷电给电器带来危害的同时导致的经济损失表现为上升态势。
该篇文章阐述了雷电的产生以及雷电给供电体系与电器的危害。
标签:雷电;供电体系;危害;电器一、雷电的产生过程在地球上方有一个电离层,这是通过正电的粒子构成,该层电离层可以避免太阳以及宇宙空间里面各类具有杀死生命的射线射进地面。
因为雷电持续地丰富电离层由于放电而失去的电荷,维持电离层所有电荷量的整体平衡,致使这种保护生命的屏障能够保存下来,保证地球上的生物不会被宇宙射线毁灭掉。
所以,能够说,是雷电的作用才使得地球变成文明的星球。
因为雷击可能给人类造成灾害,所以,人类从很早以前就跟雷害开始斗争[1]。
无论是直击雷抑或感应雷,全都和带电云层的存在逃不开关系,所谓带电的云层也叫做雷云。
一直以来关于雷云的假设特别多,然而至今还没有一个被世界公认成完整、无懈可击的学派,该篇文章主要介绍其中一个被当做比较完整而且时常被借鉴的假说。
一些科学工作人员的测试结果说明,大地在被雷击时,大部分负电荷是从云层向大地释放电,少部分是雷云当中的正电荷向地面放电[2]。
在一片雷云产生的多次雷击里面,最后一次发生的雷击通常是雷云里面的正电荷向地面放电。
通过观测表明,产生正电荷向地面放电的雷击表现地尤其剧烈。
雷电的形成机理是云块切割磁力线以及摩擦生电,将不同的电荷进行下一步分离。
据此表明,雷电的主要能源抑或成因主要来源于空气的运动,假如没有这部分运动,肯定不会存在雷电,同时这也体现了为何雷电始终是跟随狂风暴雨一起出现的。
为了方便工程以及数学上的讨论探析,很有必要将雷电放电实行模型的构建[3]。
雷电的放电物理过程十分复杂,整个世界均习惯将雷击低接地抗击物体时经过该物体的实际电流定义成雷电流。
所以在防雷保护测算的彼得逊等值电路里面,等值的雷电流往往直接就采用雷电流进行表示。
二、雷电给供电体系造成的危害因为供电体系的输电线路很多都是架空线,尤其是高压以及超高压体系的输电线路都是金属裸线,所以遭受雷击的可能性会很大[4]。
大桥防雷工程施工方案最新

大桥防雷工程施工方案最新一、前言大桥防雷工程是大型桥梁工程中重要的一环,它可以有效地防止大桥结构和设备受到雷击而造成损坏,保障大桥的安全和可靠性。
本工程施工方案将细致地规划大桥防雷系统的安装和调试工作,并从工程概述、设计原则、施工方案、质量控制、安全管理等方面展开阐述。
二、工程概述大桥防雷系统是为了防止雷击对大桥结构和设备造成损坏而设计的一项系统工程。
它主要包括引雷系统、接地系统和避雷设备三个部分,通过这些部分的有机结合,可以在雷电活动频繁的地区有效地阻止大桥受到雷击而引起的破坏。
本次工程的施工对象是某地区一座跨江大桥的防雷系统,其桥梁总跨度为X米,是当地的交通要道,因此该防雷工程显得尤为重要。
三、设计原则1. 安全性原则:在施工过程中,务必严格遵守相关安全规范和操作规程,保障施工人员和设备的安全。
2. 可靠性原则:防雷系统的每个部分都必须选用可靠的材料和设备,并按照工程要求进行安装和调试,以确保其高效运行。
3. 经济性原则:施工过程中要尽量控制成本,合理配置资源,保证防雷系统的施工质量与经济效益的最佳结合。
四、施工方案1. 材料准备a. 引雷系统:需要准备导线、接地装置、避雷针等材料。
b. 接地系统:需要准备接地带、接地材料和接地检测设备等材料。
c. 避雷设备:需要准备避雷器、避雷线、接地装置等材料。
2. 施工工序a. 引雷系统施工:首先确定引雷杆的位置,然后根据设计方案安装导线和避雷针。
b. 接地系统施工:按照设计要求进行接地带和接地材料的铺设和固定,同时安装接地检测设备。
c. 避雷设备施工:根据设计要求安装避雷器、避雷线和接地装置。
3. 施工工艺a. 对于引雷系统,要进行专业的雷电活动分析,合理布置避雷针和导线的位置。
b. 对于接地系统,要根据当地的地质特征和土壤电阻率等数据,选择合适的接地材料和施工工艺。
c. 对于避雷设备,要注意设备的可靠性和稳固性,同时要合理连接避雷线和接地装置。
4. 施工要点a. 施工过程中要保持施工现场的整洁和安全,确保施工人员的自身安全。
芜湖长江公路二桥风险分析研究

芜湖长江公路二桥风险分析研究摘要:文章以芜湖长江公路二桥为研究对象,在专家问卷调查的基础上,构建了其风险分析的体系框架。
从风险发生概率和其对项目预期目标影响程度两个方面,分析其风险程度。
采用累积频率分析的方法,取60%位累积频率对应的数值作为各要素相应的风险概率,结合层次分析法对各要素相对重要程度的判断,为定量计算风险程度提供了依据。
最后文章以桥梁方案中建设期的影响为例,详细的介绍了上述方法在工程实践中的应用情况。
关键词:风险程度;风险分析;累积频率;芜湖长江公路二桥。
Abstract: This article chose the second Yangtze River Bridge in wu hu as research object, and constructed the framework of risk analysis under expert consult survey. This paper also pointed out the risk degree could be measured by two aspects: the probability and the severity of each risk factor. Then the cumulative frequency method and Analytic Hierarchy Process were introduced to calculate the above two indexes. At last, the influence of construction scheme was taken as an example to illustrate how the analysis method was used in engineering practice.Keywords: Risk severity; Risk analysis; Cumulative Frequency; The second Yangtze River Bridge in Wu hu.随着工程建设项目决策机制的不断完善和精细化,投资方、建设方以及相关行业主管部门已经不仅满足于对项目建设方案、实施计划可操作性的关注,同时还希望能够在项目实施前较为全面、准确的掌握项目全寿命周期内综合的、主要的风险,以更充分论证项目实施的可行性。
桥梁设计规范中的防雷与接地要求

桥梁设计规范中的防雷与接地要求随着现代化建设的推进以及对桥梁安全性要求的提高,防雷与接地成为桥梁设计中不可忽视的重要环节。
本文将探讨桥梁设计规范中的防雷与接地要求,以确保桥梁的耐雷性和安全性。
1. 防雷设计要求在桥梁的防雷设计中,主要考虑以下几个方面:1.1 路面或桥梁主体的金属导体桥梁主体通常采用金属结构构成,如钢梁或钢筋混凝土结构,需要将其作为天线进行考虑,以提供最短的路径让雷电流进入地下。
1.2 桥梁地理位置和环境因素不同地理位置的桥梁所面临的雷电活动频率和强度会有所不同,因此需要根据具体情况确定雷击密度和防雷等级。
1.3 雷电冲击风险分析根据雷电冲击风险分析,确定桥梁所需的防雷等级。
这取决于桥梁的重要性、所处环境和桥梁周围可能存在的其他高耸物体。
2. 桥梁接地系统设计要求桥梁的接地系统是保证桥梁与地之间具有良好电气连接的重要组成部分。
以下是桥梁接地系统设计的要求:2.1 接地电阻要求接地电阻是衡量接地效果的重要指标,它应该满足国家或地区相关规范中规定的限制。
2.2 接地电阻测试方法接地电阻的测试方法应该符合相关标准,例如使用扫频法进行测试,确保测试结果准确可靠。
2.3 接地装置的选择桥梁接地装置应选择合适的形式和材料,以确保其耐腐蚀性和可靠性。
常见的接地装置包括接地网、接地极和接地带。
3. 防雷与接地材料的选用在桥梁设计中,选择适当的防雷材料和接地材料也是至关重要的。
以下是一些常用的材料:3.1 防雷材料防雷材料通常包括引雷针、钢带、钢板等,应根据桥梁所处环境和雷电冲击风险分析结果进行合理选择。
3.2 接地材料接地材料应具有良好的导电性能和耐腐蚀性,常用的材料包括铜、镀锌钢和镀铝等。
同时,还需要根据桥梁的具体情况选择合适的接地电缆。
4. 防雷与接地施工要求除了设计方面的要求,防雷与接地的施工也需要注意以下几点:4.1 施工过程中的监测在施工过程中,需要对防雷和接地工程进行实时监测,确保施工质量和效果。
一次雷电灾害成因分析及防御对策

一次雷电灾害成因分析及防御对策汪开斌【摘要】针对一次雷电灾害事件,根据现场勘查、走访、测量,利用当地气象台站实测资料、雷达探测资料、闪电监测资料确定了灾害点的雷电活动情况,通过对雷电灾害产生的热效应、机械效应、雷电反击和电磁感应的分析,确定本次灾害是一次雷电灾害.产生的原因是该建筑物没有雷电防护装置,当建筑物附近发生地闪时,电阻压降在树木与屋面边沿之间的电压差产生了雷电反击;雷电磁场在建筑物内部导线回路的开路最大感应电位击穿了开关面板和电子设备的主板,使电子设备受损.并据此提出雷电防御对策.%For a lightning disaster event, according to the field exploration, visits, measurements, and using measured data of the local meteorological station, radar detection data, and lightning monitoring data to determine lightning activity of the disaster point. Through the analysis of heating effect, mechanical effect, back flashover and electromagnetic induction which produced by lightning disaster, to find that this disaster is a lightning disaster. And the causes of the disaster are that the building didn' t install lightning protection device. When the lightning occurs nearby the building, it is the voltage difference between trees and roof edge that produced the back flashover; The open maximum induction potential of the wire loop inside the building produced by lightning effects breakdown the switch panel and electronic device motherland, and make damage to the electronic equipment, meanwhile, it also points out that being under the trees is more vulnerable to sufferlightning counterattack, and puts forward lightning defense countermeasures based on the point.【期刊名称】《安徽师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(035)006【总页数】5页(P572-576)【关键词】雷达探测;闪电定位;雷电灾害;雷电防护【作者】汪开斌【作者单位】芜湖市气象局,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】P427.32+1;F429引言雷电灾害成因分析是雷电防护技术的基础性工作,通过对雷电灾害的成因分析,能更准确地掌握雷电灾害发生的规律,为防雷减灾提供客观科学的决策依据,同时可提出消除同类事故的措施和方法,校正所采用保护方法的科学性和可靠性.雷电灾害成因分析主要是通过对灾害点的气象、环境、历史和防雷装置和设备等因素的调查[1]后得出.郭云才等[2]通过现场调查,使用“金相法”化验雷击点残留金属熔珠和剩磁测试仪测量变形金属体的剩磁,得出雷击灾害原因.冯民学等[3]通过对天气过程的闪电定位与雷达回波特征分析,得出静电感应导致雷击起火灾害的原因.本文针对一次雷电灾害事件,根据现场勘查、灾害发生时的天气实况,利用雷达探测资料、闪电定位资料确定了事件发生时周围闪电情况,通过雷电危害类型和雷击现场勘查结果的分析,得出:由于该建筑物没有雷电防护措施,因雷电反击和电磁感应作用产生了灾害事件.1 雷电灾害概况及现场勘查情况1.1 雷电灾害概况2012年8月21日下午,安徽芜湖市某工厂遭受雷电灾害.根据该厂的报告:特设车间7#A氧气修理间、印刷厂厂房遭受雷击.一声巨大雷响后,修理间突然断电,照明灯全灭,墙面控制总开关跳闸.随后车间领导及设备维修组人员赶到现场,经对现场检查,发现电话机网线烧焦,空调主板损坏,5台生产设备出现不同程度损伤,卫生间照明开关被击碎,卫生间墙面瓷砖出现两处爆裂,氧气间厂房外部靠近大树处屋顶边沿有明显损坏一块.印刷厂同时损坏了电开水炉、写真机、计算机、打印机各1台. 1.2 现场勘查情况雷击发生后,芜湖市防雷中心组织技术人员在第一时间赶到现场,走访现场目击人.印刷厂的2名女职工(大专学历)反映:15时左右当时外面大雨倾盆、电闪雷鸣,通过窗户看到一个巨大的火球从氧气修理间和印刷厂的树林中落下,正在工作的计算机、打印机和写真机突然停了.氧气修理间的工人(工程师)反映:听到一声炸雷响,车间突然没电了.现场勘查:氧气修理间和印刷厂为20世纪90年代初建设的单层砖混结构的厂房,平屋顶为钢筋混凝土浇注,无雷电防护措施.屋面无任何避雷带接闪装置;车间配电为TN-S形式,采用塑料穿管进入,网络数据线直接进入,无屏蔽措施;电源和网络无浪涌保护器.车间有两面为高大树林,树冠茂盛,树木高达15m,枝丫覆盖物面达到1/4,氧气修理间的屋面被击落的位置距离树木枝丫处为1.2m,击飞开关面板位于该处墙角,面板被烧黑有电弧的痕迹;电开水炉损坏,外观无痕迹;写真机、打印机和计算机外观没有明显的损坏痕迹.氧气车间屋面被击落一块10x20cm的水泥块与女职工所处位置、看到的火球位置在一条线上,水泥块击落后露出的屋面钢筋有明显的电弧痕迹.2 气象探测资料与灾害时间的印证2.1 当地气象台站的实测资料气象站距离该厂直线距离为2.4km,2012年8月 21日14∶40-15∶55有雷暴记录,降水时间为14∶57-15∶55,降雨量12.7mm,极大风速10.6m/s.同时查阅该厂附近六要素气象观测资料:降雨主要时段为14∶00-16∶00时,排涝处、市防指观测点2小时降水量分别达50.5mm、31.7mm,极大风速达到11.8m/s.实际观测到的天气实况与灾害发生地工人对现场描述的天气状况相吻合.2.2 合肥多普勒雷达探测资料合肥多普勒雷达(图1)监测,8月21日强对流云团从14∶20分左右开始自西向东影响本地,14∶50左右开始产生较强影响,15∶50后强对流云团逐渐减弱,但在随后东移过程中再度加强,持续至16∶55之后减弱东移,此后影响基本结束.此时段内,14∶57强对流云团雷达反射率因子最强超过50dBZ,回波顶高最高超过15km;16∶26强对流云团中心反射率因子超过35dBZ,回波顶高超过10km.雷达探测到的反射因子最强时间与灾害发生地工人对灾害发生时间的描述相吻合.图1 合肥多普勒雷达14∶57基本反射率(左)和回波顶高(右)图中★为雷击点位置2.3 闪电探测资料图2 安徽省闪电探测数据(左为14∶50前30分钟;右为15∶00前10分钟) 图中★为雷击点位置2.3.1 安徽省闪电探测资料(图2)显示:8月21日14∶20-15∶30,该地区域落雷密度85次/km2,具有明显的突发性,灾害发生地为闪电集中区.特别是14∶20-15∶00之间,出现高频次的负地闪,预示未来对流云团发展更加猛烈[4],有强降水的强对流性发生[5,6].地闪频次多集中出现在20-50dBZ的雷达回波区域,强烈的对流上升运动增加云内电荷积聚,地闪频次和雷达回波强度的吻合为雷电灾害发生的可能性作了位置上的确定.2.3.2 全国闪电探测资料(表1)显示:在15∶03-15∶14时间内,灾害点半径2km范围内有7次负闪,雷电流幅值最大达到123.458KA(距离灾害点1750m),距离灾害点最近(550m)的一次雷电流幅值为21.329KA.灾害点半径1km范围内的3次负闪雷电流幅值最大为28.593KA.上述闪电位置定位精度[7]在误差范围之内,灾害点位置出现多次地闪是准确可靠的.表1 2012年8月21日灾害点附近雷电流幅值表Tab.1 disaster near the amplitude of lightning current sheet,Aug.21,2012.闪电时间闪电位置的经度闪电位置的纬度闪电电流值(KA)闪电位置距离灾害点的距离(m)15∶03∶36 118.387 31.364 -25.913 2480 15∶04∶52 118.379 31.392 -34.463 1320 15∶05∶58 118.384 31.407 -123.458 1750 15∶07∶44 118.376 31.396 -28.499 1730 15∶07∶44 118.381 31.4 -28.124 1430 15∶13∶43 118.396 31.395 -28.593 730 15∶13∶43 118.394 31.396 -26.61 650 15∶13∶43 118.391 31.396 -21.329 5503 雷电灾害成因综合分析为准确判断这次灾害产生的原因,灾害发生后芜湖市防雷中心对现场的土壤电阻率、树干的导电性能、屋面脱落露出的钢筋、设备的接地等情况进行了仔细勘察和检测,对比了在不同的天气条件、不同的潮湿度情况下的检测结果,针对计算机和打印机损坏情况咨询了设备售后服务部.从天气实况和探测资料相互印证、目击者的证言、现场勘查测量以及损坏物遗留的热效应、机械效应和电磁效应等情况综合分析认为:本次灾害的主要原因是雷电流的雷电反击和电磁感应的作用,使没有雷电防护措施的建筑物遭受雷电灾害.3.1 从雷电的危害及其类型[8]分析雷电是发生在云际、云地、云云之间的脉冲放电,常发生强烈的闪光并伴有巨大隆隆爆炸声.它一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,常伴有强烈的阵风和强降水.积雨云强烈的对流上升运动使云顶部可达20公里,在这发展过程中经过一些宏观和微观过程,因感应起电、温差起电、对流起电或破碎起电等,使云中产生电荷.云中电荷产生使积雨云中间区下部的电荷中心与底部的正电荷中心的大气电场达到104KV/cm左右时,产生梯级先导的初始击穿,负电荷向下中和掉正电荷,使云下部到云底全部为负电荷区.当具有负电位的梯级先导到达地面附近时形成很强的地面大气电场,使地面的正电荷向上运动产生了从地面向上发展的连接先导.当梯级先导与连接先导回合,产生电离通道的形成回击,完成一次闪电过程.由于放电改变空间电荷结构[9],放电通道中的感应电荷会重新分配在各个水成物的表面,地面电荷可以自由流动迅速聚集,已打通的闪电通道可以顺利而快捷放电进行直串先导和回击,完成后续放电.目击者看到的“火球”实际是闪电通道对地放电而产生的闪光.一次雷电有3-4个放电过程,产生的危害类型主要是它产生的热效应、电效应、机械效应和电磁感应、电磁脉冲、雷电反击.具体危害表现在(1)雷电流电效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,如此巨大的电压瞬间冲击电气设备,足以击穿绝缘使设备发生短路,导致燃烧、爆炸等直接灾害;(2)雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流,并产生大量热能,在雷击点的热量会很高,可导致金属熔化,引发火灾和爆炸;(3)雷电流机械效应表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡;(4)雷电流电磁感应和电磁脉冲会在雷击点周围产生强大的交变电磁场,其感生出的电流电压可击穿电路;(5)雷电反击是雷电波的侵入和防雷装置上产生了非常高的电压,当与周围物体的电位差达到能击穿介质(空气、土壤等)便对周围物体放电,形成“反击[10]”或“旁侧闪击”而损坏设备.从被损害物品的部位上可以明显看到具有上述特征.3.2 从雷电防护原理分析雷电防护原理就是将雷电流通过防护装置引入大地而保护建筑物[11],一个完善的雷电防护装置应包括接闪器、引下线、接地装置、浪涌保护器及其连接得到体等.由于该建筑物没有防护装置,树冠又遮盖在屋顶之上,当闪电发生时,闪电通道位于树木位置,电离通道内的电荷特性随着倾盆而下的雨水,在树干的表面形成一层“水膜”增加了树干的导电性能,树干变成一个导体.根据现场多次在不同的天气条件、不同的潮湿度情况下对比检测的树干导电性能,有“水膜”时树干的电阻率约450Ω/m.(Martin A.Uman在文中提到水的电阻率约1000Ω/m[12]),即使取i=21.329KA 的雷电流幅值,由U=i◦R+h◦L0◦di/dt可得,与屋面同高度处树干的暂态电位U=21329KV(电阻R=1000Ω,仅考虑电阻压降).该建筑物没有接闪器等雷电防护装置,屋面为钢筋混凝土现浇,砖砌水泥泥沙粉刷墙体,电阻压降的空气击穿场强约为500KV/m,因此树木和屋面之间的暂态峰值电位产生“旁侧闪击”,树木对屋顶边沿的雷电反击产生了热效应和机械效应使屋面水泥块脱落损坏.雷电电磁场冲击任意导体,导致在物体上感应出电流和电压.发生在电子线路上最普遍是雷电磁场对回路导线的偶合,感应出电位差可由近似公式|Vloop|=A◦dBn(t)/dt,Bn(t)=μ0◦I(t)/2πr求出[12].(其中:A为环路的面积;μ0是空气的磁导率,μ0=4π×10-7,r是从雷电流到环路的距离,对氧气修理间r=2m,对印刷厂厂房r=20m;雷电流的陡度按距离雷击点最近的三次取均值dI(t)/dt=25×103/0.25×10-6=1x1011A◦S-1)对氧气车间|Vloop|=A◦1×104,对印刷车间|Vloop|=A◦1×103.因此对于一个面积为0.06m2的含有开口的计算机主板(边长为20×30cm),氧气修理间和印刷厂可分别产生600V和60V的感应电压.实际电源、网络信号线或两者线路布设构成的环路面积远大于0.06m2,产生的感应电压可达数千伏到数万伏,如此高的感应电压对计算机和打印机等设备来说危害是致命的.在本次雷灾事件中开关面板处经过测量,可产生感应电压的电源环路面积达到7m2,计算可得到|Vloop|=7KV,导致开关面板被击穿,表现为面板被烧黑有电弧的痕迹,面板短路产生的热效应致使墙面瓷砖出现爆裂.3.3 从雷达回波和闪电资料分析目击者对灾害发生的时间描述与雷达探测到的最强回波时间一致,并灾害点回波强度达到50dBZ表明有强雷电活动;闪电定位资料探测到的雷电流幅值表明灾害点有地闪发生,雷电流磁场产生的回路感应电压产生了相应的雷电效应.据此对雷电灾害的认定与罗树如[13]的研究是一致.4 结论与防御对策4.1 结论(1)利用天气实况、雷达探测、闪电定位资料可以确定灾害点的雷电活动情况,结合灾害现场的勘查资料通过对灾害成因的特征分析,可以确定雷电灾害事件.(2)本次灾害产生的原因是该建筑物没有雷电防护装置,当建筑物附近发生地闪时,电阻压降在树木与屋面边沿之间的电压差产生了雷电反击;雷电磁场在建筑物内部导线回路的开路最大感应电位击穿了开关面板和电子设备的主板,使电子设备受损.(3)闪电电离通道位于树木或附近时,雷电流的暂态峰值电位使树木与树下或周围建筑物(体)因电位差产生“反击”或“旁侧闪击”,树木下的物体容易遭受雷电灾害.4.2 防御建议(1)该建筑物应加装雷电防护装置.建筑物采用直径不小于12mm的热镀锌圆钢沿屋面四周边沿敷设,圆钢使用固定支架支撑,距离屋面高度不小于15cm,支架间距不大于1m;引下线采用直径不小于16mm的热镀锌圆钢沿建筑物四周外墙均匀对称敷设并距离最短接地,两根引下线之间的间隔不大于18m;接地线采用4×40mm的热镀锌扁钢沿建筑物四周构成环形接地埋地敷设,埋地深度不小于60cm,垂直接地体采用5×5×50的热镀锌角钢,长度宜2.5m为宜.在建筑物内部的总配电和分配点处分别加装标称放电电流为40KA和20KA电涌保护器.建筑物内部的设备均采用保护接地.所有接地连接成公共接地,接地电阻不大于1欧姆.(2)树木能对周围建筑物产生雷电反击灾害,对周围有树木的房屋,修剪树枝使树木(树枝)与建筑物保持5m以上是投入少见效快的最好防御雷电灾害的方法.对高低压电线周围的树木更应该对树枝丫进行修剪或砍去.在有雷电现象发生时,远离较高孤立物体(如广告牌等)是防止雷电流反击的最佳选择.(3)随着社会的发展,投入使用建筑物的使用性质逐步发生变化,电子信息系统的使用增加雷电灾害的可能,因此定期根据使用性质对建筑物的雷电防护措施进行检测判定是避免雷电危害的重要措施.5 结语雷电灾害发生后寻找现场雷电流产生的各种效应,是确定雷电灾害的重要依据,排除其它因素产生的灾害特征,比对气象探测资料和天气实况,可确定灾害产生的原因.因此雷电灾害发生后及时调查分析灾害产生的成因、建立灾害信息库是科学防灾的依据.参考文献:[1] 中国气象局.QX/T 103-2009.雷电灾害调查技术规范[S].北京:气象出版社,2009:3-5.[2] 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资源与环境科学现代农业科技2015年第1期芜湖市是皖江城市带承接产业转移的核心区、安徽省省域城镇体系和社会经济发展的“双核心”之一,2012年芜湖长江二桥又获批准建设,并进入勘测、设计阶段。
芜湖长江二桥横跨长江水面,因河流通航的需要,对桥梁的高度、跨度都提出了一定的要求,同时现代化的大桥还包含很多智能电子信息系统,保证桥梁免受雷电侵害是至关重要的一项工作。
由于国家对桥梁的雷电防护措施的设计没有出台统一的标准,因此本文基于安徽省芜湖地区2006—2011年闪电数据,分析该区域雷击大地密度以及雷电流强度的时空发布等雷电活动规律,结合大桥建筑特性以及相关电气电子线路及设备特性分析大桥面临的雷电风险,雷电对大桥的可能危害方式等,运用IEC62305雷电防护的原理,参照国家和行业相关标准,结合芜湖长江大桥建设过程中的实践,对C、D、B、S、E5项措施进行分析阐述,以期对芜湖长江二桥等后续桥梁工程防雷工作提供借鉴。
1芜湖长江大桥概况芜湖长江大桥于1997年3月22日正式开工,2000年9月建成通车,其桥型为公、铁两用钢桁梁斜拉桥,公路在上层,铁路在下层;公路桥面总宽21m,铁路为I级双线,正桥钢梁采用低碳中强钢(14锰铌钢)双向对称悬臂架设,铁路穿钢箱梁而过(图1)。
公路桥长6078m,铁路桥长10616m,其中跨江桥长2193.7m。
全桥正桥钢梁14孔,钢梁跨径(120+2×144+2联3×144+180+320+180+2×120)m,主跨312m,采用大跨度连续钢桁梁低塔斜拉公铁桥,低塔高度84.2m,距公路面高度33.7m,通航净高24m[1]。
2雷电对大桥产生的危害雷电是自然的天气现象,且尚法无用装置和其他方法阻止雷击放电[2]。
由雷击电流参数的特性可知,雷击对建筑物或设施、人身的损害主要由于其热效用、机械效应、电磁感应效应。
表现在强大的雷电流能使雷击点的材料熔化和腐蚀,物体受热膨胀变形,相邻导体之间因雷电流产生电动力使物体扭曲变形,放电产生的冲击波能产生强大的冲击力,雷电流瞬间变化产生的交变磁场对电子信息系统产生不可恢复的损害。
2.1雷电对大桥拉索力学性能危害可能性分析雷电产生的热效应可能会影响索塔和钢缆结构性质的主要是钢构架的刚度和弹性模量,因此主要从这2个方面进行分析研究。
倘若索塔和钢缆均未采取防雷措施,那么若索塔或钢缆被雷电直接击中,雷电流通过钢架必然会引起发热和升温情况。
为方便计算,假设雷电流为I(A),其持续时间为t(s),温升为T(K),则:T=Q/mc其中,Q=R0I2t式中:m—钢材单位长度的质量(kg);c—钢材的比热容,等于460.5J/(kg·K);R0—单位长度钢材的电阻(Ω)。
2.1.1刚度分析。
据文献可知,建筑材料的强度、刚度、耐久性等指标随着温度升高明显劣化,同时相邻构件之间的相互约束还可能产生较大的温度应力,从而导致结构的变形增大,承载能力和耐久性能显著降低。
国内外大量试验结果表明,各种钢筋在高温下强度均表现为随温度升高而逐渐降低的趋势,但降低幅度各有区别。
芜湖长江大桥雷电危险性分析及防护实践朱芙蓉(安徽省芜湖市气象局,安徽芜湖241000)摘要基于安徽省芜湖地区2006—2011年闪电数据,分析了该区域雷电活动规律、芜湖长江大桥面临的雷电风险、雷电对大桥的可能危害方式等,按照雷电防护原理,结合相关标准和规范,阐述了雷电防护C、D、B、S、E5项措施在芜湖长江大桥雷电防护中的实践应用,并指出桥梁雷电防护的重点措施是等电位连接和电源、信号线路的屏蔽。
关键词芜湖长江大桥;雷电风险;危险性分析;雷电防护;实践应用中图分类号P429;U447文献标识码A文章编号1007-5739(2015)01-0230-03Lightning Risk Analysis and Protection Practice of Wuhu Yangtze River BridgeZHU Fu-rong(Wuhu Meteorological Bureau in Anhui Province,Wuhu Anhui241000)Abstract Based on the lightning data of Wuhu region in Anhui Province from2006to2011,lightning activity regularity of the area,the lightning risk that Wuhu Yangtze River Bridge facing and the harm mode of lightning to bridge was analyzed,according to the theory of lightning protection,combined with the relevant standards and norms,the practical application of C,D,B,S,E five lightning protection measures in Wuhu Yangtze River Bridge lightning protection was elaborated,and pointed out that the key measures of bridge lightning protection is equipotential connection and shield of power supply and signal lines.Key words Wuhu Yangtze River Bridge;lightning risk;harm analysis;lightning protection;practical application作者简介朱芙蓉(1962-),女,湖北黄陂人,助理工程师,从事防雷工作。
收稿日期2014-12-06图1芜湖长江大桥结构布局图3芜湖市地闪日变化特征120002000400060008000100000地闪频次∥次7:08:010:022:021:020:019:018:017:016:015:014:013:012:011:023:06:05:04:03:02:01:00:09:0时间正地闪频次∥次图4芜湖市地闪年平均密度空间分布次/km 2图5芜湖市地闪强度空间分布150-130-110-90-70-50-30-101030507090110130-150欧洲钢结构协会推荐的钢材屈服强度的计算表达式为:f y (T )=[1+T ()]f y (0<T ≤600℃)2.1.2弹性模量分析。
欧洲钢结构协会推荐的钢材弹性模量E s (T )的计算表达式为:E s (T )=(1-17.2×10-12T 4+11.8×10-9T 3-34.5×10-7T 2+15.9×105T )E s由此,可以得到弹性模量随温度升高而逐渐降低,但与钢筋种类关系不大。
因此,雷电击中索塔和钢缆,可能会影响其力学性能变化,导致材质性能改变影响承重性及其寿命,故建议在斜拉索外套接金属套管,并将其上、下两端与就近的防雷装置连接,使雷电流仅在斜拉索的外层金属套管上流过,不影响拉索的承重性和使用寿命。
2.2雷电对大桥钢筋和混凝土高温粘结性能危害分析钢筋与混凝土之间的粘结力主要由混凝土硬化收缩时将钢筋握裹而产生的摩擦力、钢筋表面与水泥胶体的胶结力、混凝土与钢筋接触表面上凹凸不平的机械咬合力所组成。
雷电具有极强大的功率,雷电流的机械力作用会使被击物体被破坏,由于被击物在雷击点处缝隙中的气体和水分在雷电流作用下剧烈膨胀,水分急剧蒸发而引起被击物爆裂。
加热条件下,混凝土抗拉强度随着温度升高而显著降低,这样就降低了混凝土同钢筋之间的粘结力(图2)。
3芜湖地区及大桥区域雷电环境分析图3至图7是芜湖地区及芜湖长江大桥区域2006—2011年6年间闪电资料统计分析得到的雷电活动规律。
由图可见,芜湖长江大桥区域雷击大地密度为每年3~7次/km 2,雷击发生较为频繁。
雷电流强度为30~40kA ,最大超过100kA ,强度较大,总之,雷电危险性较大。
4芜湖长江大桥雷电防护措施的实践4.1雷电防护系统IEC62305提出避免雷电损害主要和最有效的措施[3]是雷电防护系统,其由外部、内部和雷击电磁脉冲3个雷电防护系统构成。
外部防雷主要是防直击雷击;内部防雷主要防闪电感应、反击以及闪电电涌的侵入和生命危险;雷击电磁脉是对建筑物内系统(包括线路和设施)防雷电流引发的电磁效应,它包含防经导线传导的闪电电涌和辐射脉冲电磁场效应。
采取的防护措施是使用接闪器截获击向建筑物的直击雷;使用引下线把雷电流安全引向大地;使用接地装置泄放雷电流到大地;使用等电位连接或间隔距离组织建筑物内外部的防雷装置部件和建筑物内其他电气导体元件之间产生的危险火花;使用空间屏蔽和配合电涌保护,使电气图2高温下混凝土抗压强度和弹性模量降低情况1.00.20.40.60.800100600500400300200700温度(T )∥℃折减系数电流强度∥kA朱芙蓉:芜湖长江大桥雷电危险性分析及防护实践图6芜湖地区10km 范围内闪电强度分布118.8°E 118.0°E 118.1°E 118.2°E 118.3°E 118.4°E 118.5°E 118.6°E 118.7°E 117.9°E30.9°N31.6°N31.8°N31.5°N31.4°N31.3°N31.2°N31.1°N31.0°N31.7°N40-150-140-130-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030-160图7芜湖长江大桥10km 范围内年平均闪电密度分布117.93°E 117.85°E117.86°E 117.87°E 117.88°E 117.89°E 117.90°E 117.91°E 117.92°E 117.84°E30.89°N30.97°N30.96°N30.95°N30.94°N30.93°N30.92°N30.91°N30.90°N30.98°N2.42.83.23.64.04.44.85.25.66.06.46.87.27.68.0和电子系统免受雷击电磁脉冲的危害。