雷電對(duì)施工機(jī)械的危害及其預(yù)防

毛用銳

中圖分類號(hào)：TN

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-0992(2009)03-0073-02

摘要，本文介紹雷電對(duì)施工機(jī)械的危害以及雷電災(zāi)害的預(yù)防方法和技術(shù)，這些方法和技術(shù)時(shí)預(yù)防雷電災(zāi)害具有普遍的參考意義。

關(guān)鍵詞：雷電施工機(jī)械危害預(yù)防

雷電發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大雷電流，對(duì)施工機(jī)械的危害非常大，我們必須在施工過(guò)程中把雷電對(duì)施工機(jī)械的危害降到最低。

一、雷電的形成

雷電是自然界中一種常見(jiàn)的放電現(xiàn)象。由于大氣中熱空氣上升，與高空冷空氣產(chǎn)生摩擦，從而形成了帶有正負(fù)電荷的小水滴。當(dāng)正負(fù)電荷累積達(dá)到一定的電荷值時(shí)，會(huì)在帶有不同極性的云團(tuán)之間以及云團(tuán)對(duì)地之間形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，從而產(chǎn)生云團(tuán)對(duì)云團(tuán)和云團(tuán)對(duì)地的放電過(guò)程，這就是通常所說(shuō)的閃電和響雷。

二、雷電施工機(jī)械的危害

施工作業(yè)一般在室外環(huán)境下進(jìn)行。設(shè)備的電器控制系統(tǒng)，特別是微電子控制裝置在雷雨季節(jié)受雷擊損害的幾率很大。雷擊有極大的破壞力，其破壞作用是綜合的，包括電性質(zhì)、熱性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)的破壞。根據(jù)雷電產(chǎn)生以及對(duì)公路施工機(jī)械的危害，雷電可分為四種：

(一)直擊雷

直擊雷是云層與地面凸出物之間的放電形成的。瀝青拌臺(tái)站及穩(wěn)定土拌合站高度高達(dá)20米和15米，巨大的雷電流流入地下。令在雷擊點(diǎn)及其連接的金屬部分產(chǎn)生極高的對(duì)地電壓，可能直接導(dǎo)致接觸電壓或跨步電壓的觸電事故。另外，直擊雷的巨大的雷電流通過(guò)被雷擊的拌合站。在極短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能。造成瀝青等易燃物品的燃燒或造成金屬熔化飛濺而引起火災(zāi)。

(二)球形雷

球形雷是一種球形、發(fā)紅光或極亮白光的火球，運(yùn)動(dòng)速度大約為2m／s。球形雷能從拌合站的門(mén)、窗等等通道侵入室內(nèi)，造成操作室內(nèi)人和電盤(pán)等受至傷害，極其危險(xiǎn)。

(三)感應(yīng)雷

雷電感應(yīng)分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。靜電感應(yīng)是由于雷云接近地面，在拌合站及施工機(jī)械頂部感應(yīng)出大量異性電荷所致。在雷云與其他部位放電后。拌合站頂部的電荷失去束縛，以雷電波形式，沿拌合站極快地傳播。電磁感應(yīng)是由于雷擊后，巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)大磁場(chǎng)所致。這種磁場(chǎng)能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓。造成對(duì)人體的二次放電。從而損壞拌合站及施工機(jī)械的電氣設(shè)備。

(四)雷電侵入渡

雷電侵入波是由于雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。其傳播速度為3×108m／s。雷電侵入波可毀壞拌合站及施工機(jī)械的電氣設(shè)備的絕緣，使高壓竄入低壓，造成嚴(yán)重的觸電事故。屬于雷電侵入波造成的雷電事故很多，在低壓系統(tǒng)這類事故約占總雷電事故的70％。

三、防雷的方法和技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索與實(shí)踐，已積累起很多有關(guān)防雷的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，形成一系列對(duì)防雷行之有效的方法。

1、接閃，就是讓在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電能量按照人們?cè)O(shè)計(jì)的通道泄放到大地中去。把一定保護(hù)范圍的閃電放電捕獲到。納入預(yù)先設(shè)計(jì)的對(duì)地泄放的合理途徑之中。避雷針是一種主動(dòng)式接閃裝置，其功能就是把閃電電流引導(dǎo)人大地。避雷線和避雷帶是在避雷針基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。采用避雷針是最首要、最基本的防雷措施。

2、接地，就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放人大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓，避免發(fā)生反擊。過(guò)去有些規(guī)范要求電子設(shè)備單獨(dú)接地，目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設(shè)備的正常工作。接地是防雷系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能發(fā)揮出來(lái)。防雷接地是防雷設(shè)施安裝驗(yàn)收規(guī)范中最基本的安全要求。

3、均壓連接，接閃裝置在捕獲雷電時(shí)，引下線立即升至高電位，會(huì)對(duì)防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)，并使其電位升高，進(jìn)而對(duì)人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險(xiǎn)，最簡(jiǎn)單的辦法是采用均壓環(huán)，將處于地電位的導(dǎo)體等電位連接起來(lái)，一直到接地裝置。金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備，如果其與防雷系統(tǒng)的導(dǎo)體，特別是接閃裝置的距離達(dá)不到規(guī)定的安全要求時(shí)，則應(yīng)該用較粗的導(dǎo)線把它們與防雷系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過(guò)時(shí)。所有設(shè)施立即形成一個(gè)“等電位島”，保證導(dǎo)電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差。不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流人地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。

4、分流。就是在一切從室外來(lái)的導(dǎo)線與接地線之間并聯(lián)一種適當(dāng)?shù)谋芾灼?。?dāng)直接雷或感應(yīng)雷在線路上產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿著這些導(dǎo)線進(jìn)入室內(nèi)或設(shè)備時(shí)，避雷器的電阻突然降到低值，近于短路狀態(tài)，將閃電電流分流入地。分流是現(xiàn)代防雷技術(shù)中迅猛發(fā)展的重點(diǎn)，是防護(hù)各種電氣電子設(shè)備的關(guān)鍵措施。由于雷電流在分流之后，仍會(huì)有少部分沿導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備，這對(duì)于不耐高壓的微電子設(shè)備來(lái)說(shuō)仍是很危險(xiǎn)的，所以對(duì)于這類設(shè)備在導(dǎo)線進(jìn)入機(jī)殼前應(yīng)進(jìn)行多級(jí)分流，

5、屏蔽屏蔽就是用金屬網(wǎng)、箔、殼、管等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對(duì)象包圍起來(lái)，阻隔閃電的脈沖電磁場(chǎng)從空間入侵的通道。屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對(duì)電子設(shè)備影響的最有效方法。

四、如何預(yù)防雷電對(duì)施工機(jī)械的危害

在雷雨季節(jié)是雷電襲擊的高發(fā)地區(qū)，每當(dāng)天空中烏云密布大雨來(lái)臨時(shí)，雷電往往會(huì)對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行正面的襲擊：而有時(shí)即使在天空中沒(méi)有雨云又不下雨的情況下，感應(yīng)雷也會(huì)時(shí)有發(fā)生，其產(chǎn)生的浪涌電壓入侵并損壞路面攤鋪機(jī)的微電控制裝置，因此，防雷工作勢(shì)在必行，

1、青混合料攬拌廠場(chǎng)安裝避雷針裝置由于瀝青混合料攪拌設(shè)備及其配套機(jī)械集中在一個(gè)生產(chǎn)廠場(chǎng)使用。比較容易進(jìn)行集中防雷，為此，在拌和廠場(chǎng)安裝避雷針。避雷針的高度高于攪拌樓的最高點(diǎn)，達(dá)到有效的保護(hù)半徑，防止雷電對(duì)任何一臺(tái)作業(yè)機(jī)械直擊。避雷針接地要可靠，當(dāng)雷電襲擊時(shí)由避雷針及其引線經(jīng)過(guò)接地網(wǎng)迅速將強(qiáng)大的雷電電流引入大地，防止雷電對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的直擊。

2、面攤鋪機(jī)械電氣控制裝置裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器由于路面攤鋪機(jī)械是隨時(shí)移動(dòng)作業(yè)的，不可能集中避雷，而處在露天環(huán)境下的移動(dòng)機(jī)械電氣控制裝置最容易受感應(yīng)雷浪涌電壓的入侵，例如瀝青瀝青攤鋪機(jī)控制路面平整度和控制機(jī)械定位的壓力傳感器等就深受其害。為了保護(hù)這些控制靈敏度極高的機(jī)械微電子控制裝置免遭感應(yīng)雷浪涌電壓入侵損毀，根據(jù)每臺(tái)機(jī)械控制裝置的不同構(gòu)造特點(diǎn)，對(duì)其裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器。

在具體施工中，應(yīng)根據(jù)機(jī)械電氣控制設(shè)備的不同構(gòu)造特點(diǎn)而采用不同的防雷方法，合理地選用防雷設(shè)備；應(yīng)定期由專業(yè)防雷公司檢測(cè)防雷設(shè)施。評(píng)估防雷設(shè)施是否符合國(guó)家規(guī)范要求；施工項(xiàng)目應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人，負(fù)責(zé)防雷安全工作，建立各項(xiàng)防雷設(shè)施的定期檢測(cè)。雷雨后的檢查和日常的維護(hù)。施工單位在防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護(hù)物的特點(diǎn)，雷電活動(dòng)規(guī)律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)施工來(lái)降低雷電災(zāi)害帶來(lái)的損失。