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雷电的形成及其危害毕业论文正稿

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雷电的形成及其危害毕业论文正稿毕业论文(设计)雷电的形成及其危害姓  名:   xxx    学  号:    1111111  系  别:   建筑    专  业:         年  级:         指导教师:         2015年 07月28日雷云结构雷电是自然界中雷云之间或是雷云与大地之间的一种放电现象。其特点是电压很高、电流很大、能量释放时间短,具有很大的危害性。雷电会造成电力系统大面积停电、森林大面积烧毁、建筑物毁坏、油库爆炸起火、通讯系统瘫痪以及家电设备损坏等等。一、 雷电理论1. 雷云结构和雷电的放电机理。雷云的...

雷电的形成及其危害毕业论文正稿
毕业论文( 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 )雷电的形成及其危害姓  名:   xxx    学  号:    1111111  系  别:   建筑    专  业:         年  级:         指导教师:         2015年 07月28日雷云结构雷电是自然界中雷云之间或是雷云与大地之间的一种放电现象。其特点是电压很高、电流很大、能量释放时间短,具有很大的危害性。雷电会造成电力系统大面积停电、森林大面积烧毁、建筑物毁坏、油库爆炸起火、通讯系统瘫痪以及家电设备损坏等等。一、 雷电理论1. 雷云结构和雷电的放电机理。雷云的典型结构是中部有强烈的上升气流,在这种气流的作用下,带正电的冰晶与带负电的水滴开始分离,形成一部分带正电荷,一部分带负电荷的雷云。由于异性电荷的不断积累,不同极性的云块之间电场强度不断增大,当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时,就形成了云间放电。不同极性的电荷通过一定的电离通道互相中和,产生强烈的光和热,所发出的强光,称之为"闪",所发出的热,使附近的空气突然膨胀,发出霹雳的轰鸣,称之为"雷"。由于雷云负电荷的感应,使附近地面积聚正电荷,从而使地面与雷云之间形成强大的电场。当某处积聚的电荷密度很大,造成电场强度达到雷云与地面之间空气游离的临界值时,就为雷云对地放电的发展创造了条件。雷云对地放电打到地面上的闪电即为"落雷"。如果落雷击中人员、建筑物、机电设备和森林树木而造成的危害,这种现象称为"雷击事故"。2. 雷电的放电特性。雷电的破坏作用主要是雷电流引起的。用快速电子示波器测得的雷电流示波图,如图1所示。图1 雷电流示波图图1中雷电流由零增长到最大幅值这一部分称为"波头",所需时间通常只有几微秒;电流下降的那部分称?quot;波尾",时间长约数十微秒。可见雷电流是一种幅值极大,作用时间极短的瞬变过程。防雷设施的耐雷水平是按雷电流的大小确定的,因此,大致掌握雷电流的大小是十分必要的。雷电流幅值大小的变化范围很大,根据我国各地测得的统计数据,绘制出的雷电流幅值曲线,如图2所示。图2 雷电流幅值概率曲线图中纵座标I是雷电流幅值的大小(kA),横座标是超过纵座标所示幅值的雷电流出现的概率(以百分数表示),雷电流幅值超过I的概率,可按下式求得:IP=-I/108式中 P--雷电流幅值概率,%I--雷电流幅值,kA另一重要参数是雷电流的上升速度,通常称为"雷电流陡度",它与雷电感应的变化有着直接的关系,按每微秒千安计算。雷电流陡度与雷电流的关系如图3所示。它的数值是由雷电流i对时间t的微分求得:雷电流陡度a=di/dt。图3 雷电流与雷电流陡度的关系开始雷电流陡度的数值很快地增加,以后逐渐变小,当雷电流达到最大幅值时,雷电流陡度变为零。3. 雷电活动强度。雷电活动的强度是因地区而异的,有的地区强,有的地区弱,某一地区的雷电活动强度通常用"年平均雷电日"这一数字表示。我国年平均雷电日分布大致可划分4个区域。年平均雷电日这一数字只能给人们提供某一地区雷电活动的大概情况,雷电活动的强弱程度与落雷概率是两个不同的概念。事实上,即使是在同一地区,雷电活动也是有所不同的,有些地方受局部气象条件的影响,雷电活动可能比邻近地区强得多。4. 雷击的选择性。雷害事故的统计资料说明,雷击的地点和建筑物遭受雷击的部位是有一定规律的,这个规律称为"雷击的选择性"。地面上建筑物的性质和形状对雷电的发展是有影响的,当地面上电场不断增强时,在高大建筑物的尖顶和边缘上电场强度最大,构成雷电发展的良好条件。在旷野中,即使建筑物并不很高,但是由于它比较孤立、突出,因而较容易遭受雷击。金属结构的建筑物或内部有大型或大量金属物体的厂房,由于具有良好的导电性能,也较易遭受雷击。二、 雷电的危害性根据雷电的产生和造成危害的不同特点,一般将雷电分为直击雷、感应雷、球形雷和雷电侵入波等几种。其中雷电感应和雷电侵入波是造成雷电危害的主要原因。一般人们对部分设施直击的防范针对性较强,而对感应雷和雷电侵入波的防范却考虑得不够全面,措施上不尽完善,特别是目前大量的通讯系统、家用电器、电脑网络和其它控制设备等采用集成电路和高灵敏度的电子元器件,难以承受雷电造成突发的强磁场或雷电波的侵害,致使遭受雷击危害较为普遍。这里就以雷电感应和雷电侵入波为例, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其危害原理。1. 雷电感应。雷电感应是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应造成的。(1)静电感应。当建筑物顶部或其他导体处于雷云与大地间所形成的电场中,建筑物顶部或导体上就会积聚与雷云下部电荷极性相反的大量电荷。雷云放电后,云与大地间的电场突然消失,建筑物顶部或导体上的电荷来不及立即流散,因而产生很高的对地电位,这个对地电位差称为"静电感应电压"。当雷云与放电体间的电场强度超过两者之间空气的击穿强度时,雷云对放电体产生放电,正负电荷在电路中猛烈地中和,而楼顶的感应电荷却不能以相应的速度流散,于是将会产生高达几十kV的感应电压。如果楼顶不采取良好的接地,室内的设备即有可能因感应电压而受损。雷击时,除建筑物产生很高的感应电压外,在输电线路、通讯线路上同样会发生这种现象。由于感应电压,与雷云极性相反的电荷聚积到一段线路上,成为束缚电荷。当雷云对放电体放电时,雷电通道中的电荷猛烈中和,线路上的束缚电荷变为自由电荷,向导线两边流动,形成感应过电压波。据有关资料介绍,高压输电线路上的感应过电压可达300~400kV;一般配电线路和通讯线路,虽然悬挂高度较低,漏电较大,但感应过电压仍可达几十kV。(2)电磁感应。由于雷电流具有极大的幅值和陡度,在放电通道周围的空间里,会产生强大的变化电磁场。处在这一电磁场中的导体会感应出较大的电动势。如果回路中有些地方接触不良,就会产生局部发热或放电。电磁感应现象还可以使构成闭合回路的金属物体产生感应电流,对设备或建筑物等造成损害。2. 雷电侵入波。由于雷电对架空线路或金属管道的作用,所产生的雷电波可能沿着这些线路或管线侵入室内,危及人身和设备的安全。据有关资料介绍,雷电侵入波造成的事故在雷电事故总数中占有较大的比重。三、 预防雷电灾害的措施人们从开始认识雷电起,就一直在积极地采取措施防止它的危害。虽然目前还没有找到完全控制雷电灾害的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,但是通过安装一些避雷装置与设施,可以大大减少雷击的损失。1. 防雷电感应措施。为防止静电感应采取的措施有:①建筑物内的金属物(如设备、管道、构架、电缆外皮、钢屋架、钢门窗等较大构件)和突出屋面的金属物均应接到防雷电感应的接地装置上;②屋面周边金属物每隔约20m应采用引下线接地;③现场浇制或预制件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋宜绑扎或焊接成电气闭合回路,并应每隔约20m采用引下线接地。防雷电感应的接地装置,其接地阻值不应大于10Ω,并与电气设备接地装置共用,但此接地装置与独立避雷针或避雷线的接地装置之间的距离应符合要求。2. 防雷电波侵入措施。低压线路采用电缆埋地敷设,入户处应将电缆金属外皮接到防雷电感应的接地装置上。采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线路,应使用一段长度不少于50m的金属铠装电缆直接埋地引入,并将电缆金属外皮和绝缘子铁脚一起接地,接地电阻不大于10Ω。用于通讯和有线电视系统的架空电缆,每隔一定距离,选适当位置将托挂电缆的钢铰线做接地处理。3. 防雷设施的定期检查。为了保证防雷设施具有良好的保护性能,每年应在雷雨季节之前按期做好检查、测试,及时掌握各类防雷设施是否处于正常状况,装置运行是否良好。对检查出来的不合格项目,应及时整改,杜绝隐患,从而减少雷击事故给国家经济建设和人民生命财产造成的损失,保护国家财产和人员的安全。第二节 农村电网遭受雷击的原因以及雷电对农村电网的危害农村供电线路大部分是通过丛山峻岭,地形高差较大,有的线路还处于雷电活动日平均值较大的多雷区。由于遭受雷电强烈活动的影响,常造成线路断路器的频繁跳闸,给农网安全运行造成不良影响,导致供电可靠性下降。一、 农网遭受雷击闪络的原因1. 农村线路的大跨越档距易受雷击的侵害。农村线路大跨越档距两侧的杆塔是线路耐雷的薄弱环节,其原因是大跨越杆塔一般均位于山头,地势较高容易遭受雷击;其次是大跨越杆塔的线间距离较大,避雷线对导线屏蔽作用效果较差容易引起雷击闪络。2. 大档距转角杆跳线串易受雷击。转角杆由于要保护塔头间隙满足绝缘配合的要求,往往将横担往转角的外侧伸长,致使其受屏蔽保护的性能变差,容易遭受雷击。3. 山区线路存在"易击段"。农村线路通过的山区,受地形、地貌、地质、气流等多种因素的影响,因而在某些地段雷云容易形成,而且云层较低,往往会出现重复性雷击闪络。为此,在线路运行管理中应认真总结运行经验,对"易击段"采取重点防雷保护措施。4. 耦合地线终端容易造成闪络。线路的耦合地线既有分流作用,又增加了耦合系数。在耦合地线的终端处,杆塔另一侧的耦合作用已失去。因此在同样的雷电流下,绝缘子承受电压高于两侧均有耦合地线的杆塔,所以容易造成闪络。5. 杆塔接地电阻对雷击闪络的影响。据某线路运行资料分析,杆塔接地电阻在30Ω以上的,发生雷击闪络约占50%以上,而接地电阻在30Ω以下的,发生雷击闪络约占25%。6. 山区线路雷击的跳闸率大于平原。据农网运行统计资料表明,山区线路的雷击跳闸率的比例,大大超过平原地区线路的雷击跳闸率,这是山区地形所造成的。二、 减少雷击闪络的防护措施农网遭受雷击闪络而跳闸的相关因素较多,为此必须因地制宜采取综合措施来减少雷击闪络的跳闸,为农网的安全运行打下良好的基础。1. 农村线路的设计应注重防雷。农村输电线路的防雷应从设计抓起,在设计线路时要考虑山区多雷区运行的特点,有针对性采取相关的设计对策。在杆塔选型时,不能单纯套用一般通用设计,而应结合当地多雷的特点及运行经验,可采用双避雷线保护。注重大跨越杆塔的保护角和转角杆跳线的屏蔽。山区大高差大跨越档距是线路耐雷的薄弱环节,设计时应尽可能避免形成大跨越档距。如实在无法避免,设计时应适当加强防雷措施,以提高运行的可靠性。如线路杆塔遇有高电阻率土壤,其接地电阻难以满足规程要求时,设计时应采取接地延伸。2. 投运线路的防雷措施:(1)架设屏蔽。输电线路避雷线的主要作用是减少雷电直击导线,从已投运线路的杆型看,大部分是套用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 设计,对多雷区其保护角一般偏大,屏蔽性能较差。为此,对已投运的线路,宜采取加强塔头屏蔽措施,可架设塔顶屏蔽针保护;对转角杆塔,转角外侧跳线也可加设横向屏蔽针进行保护。架设屏蔽针的杆塔,应注意降低杆塔的接地电阻(R<10Ω)。(2)增加分流。雷击杆塔后,入地电流将在塔身与接地电阻上产生高电压,为此,增加分流可减少杆塔的反击电位。一是加装耦合地线,其作用是增加分流和增大地线与导线的耦合系数。运行经验表明:耦合地线作为防雷措施是成功的,但对耦合地线的终端杆塔,必须通过降低接地电阻或将接地体延伸等措施来加强防护。二是铺设延伸接地。延伸接地可增加地中散流,而且对导线也有耦合作用,因而可减少雷电的反击几率。三是降低杆塔接地电阻,杆塔接地电阻与塔顶电位直接相关,按规程要求,一般地区其接地电阻不大于10Ω,在土壤电阻率较高的山地也不宜大于25~30Ω。(3)保护线路应有的绝缘水平。各电压等级的线路,保持其应有的绝缘水平是线路安全运行的基础,为此必须保护各条线路绝缘性能的良好。一是加强绝缘子质量的全过程管理,以保证挂网运行绝缘子质量的良好。二是加强运行绝缘子的零值检测。三是及时更换挂网运行的劣质绝缘子。四是对个别雷电活动强烈跳闸频繁的杆塔,可适当增加绝缘子片数,以提高承受反击电压的能力。第三节 防雷设备雷电放电作为一种强大的自然力的爆发,是难以制止的。目前人们主要是设法去躲避和限制它的破坏性,其基本措施就是设备避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针、避雷线可以防止雷电直接击中被保护物体,因此也称作直击雷保护;避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷击冲击波,因此也称作侵入波保护;而接地装置的作用是减小避雷针(线)或避雷器与大地(零电位)之间的电阻值,以达到降低雷电冲击电压幅值的目的。
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