浅谈雷电流效应在雷电防护设计中的应用

对雷电流在雷击点和雷电流流经金属体阶段的热效应和机械效应进行计算分析,重点计算分析各金属材料截面积对导体温升的影响。计算在雷击点雷电流对铝、钢、铜等金属材料的熔化破坏效应,指出雷电流的温升效应对金属结构自身不具备伤害性且可逆;而雷电流在雷击点对金属体会有明显的熔化破坏效应,故具有承重、受力等结构力学性质的金属构件不适合作为接闪器直接承受雷击。对雷击的电磁感应效应进行实例分析,说明其在电子信息系统电磁屏蔽中的应用。     

海南儋州雷暴和雷电灾害特征

利用海南省儋州市自动气象站近60年逐日雷暴观测资料和近13年雷电灾害资料,分析了儋州雷暴活动和雷电灾害的年际变化和月分布特征以及雷击造成的人员伤亡和财产损失特征。结果表明:儋州市近60年平均年雷暴日数为112天,儋州年雷暴日呈现出明显的下降趋势;儋州雷暴日主要集中在4至10月,盛发期为5至9月;儋州雷电灾害也主要发生在5至9月;儋州雷击人员伤亡绝大多数发生在农村,雷灾及其造成的财产损失最频繁发生在电子系统。     

雷电流A分量冲击长输管道影响研究

为更好地了解雷击管道的危害,应用中国石化开发的多分量实际雷电流模拟试验系统对管道进行雷电流A分量冲击试验.从仿真模拟和冲击试验两个方面考虑高幅值雷电流A分量直击于长输管道的极端情况,利用CDEGS软件进行建模仿真,并在实验室内应用多分量实际雷电流模拟试验系统对管材进行A分量冲击试验.仿真结果显示40 kA的雷电流A分量在管道直击点附近产生的冲击电压已超过管道冲击电压耐受峰值109 kV,冲击试验结果显示40 kA的雷电流A分量足以破坏金属管道的3PE保护层.可见高幅值的雷电流可破坏埋地长输管道的防腐保护层,导致金属管道失去保护,加速腐蚀,产生泄漏风险.     

雷击时不同土壤模型跨步电压计算分析与研究

跨步电压是接地装置特性参数中一个重要的参数。近年来因雷击产生跨步电压导致人身伤亡的事故逐渐增多。针对贵阳特殊地质条件,选取处于不同土壤模型下的接地装置,采用贵州省雷电监测网资料和现场土壤勘测数据,通过恒定电流场原理和CDEGS软件进行分析,定量计算雷击状态下接地装置周边跨步电压值及其分布情况。分析结果表明:雷击时不同土壤模型下跨步电压值不同;同时在建筑物地网引下线处出现跨步电压峰值可能性较大,地电位升由地网中心地带向地网边缘地带呈现逐渐降低的趋势。雷击高压输电线路杆塔时,处于杆塔接地网3m范围内的人员存在人身伤亡风险。在建筑物和杆塔防雷工程设计时应该对这些地方加强雷电防护措施,减少因雷击建筑物时人身伤亡事故的发生。     

雷电灾害对大型化工园区的影响分析及防范对策

运用2011—2020年闪电定位系统探测到的闪电发生位置、雷电流强度等数据,对大型化工园区的雷击大地密度、雷电流强度、雷暴来向等雷电孕灾环境进行分析,得到区域内建(构)筑物遭受雷电灾害的风险点。分析雷电的损害机理与大型化工园区内的各类建(构)筑物及设施的安全相关性,评估大型化工园区承灾体的雷击易损性,提出具体的雷电防护防范对策。     

原油罐区雷电预警及防护技术

为避免浮顶储罐遭受雷击时,在二次密封油气空间中放电引起密封圈火灾,搭建了实验室模拟环境下的浮顶储罐等比例模型,开展了储罐雷击火花放电试验研究。从储罐本体防雷设计和罐区雷电安全管理等方面,分析了大型浮顶储罐雷击火灾事故的机理。针对储罐雷击薄弱环节,研发了新型橡胶刮板、导向柱密封绝缘装置、雷电流泄放装置等装备,为浮顶储罐提高抗雷击能力提供了解决方案,开发了罐区雷电监测预警系统,可实现提前30 min雷电预警。     

信息机房防雷击电磁脉冲的屏蔽分析

当雷击中建筑物或附近时,雷电流在建筑物周围空间产生瞬变的强电磁场对机房设备造成严重危害。文章通过研究对不同雷击点在机房各种不同屏蔽措施下产生的磁场强度分析,来研究机房屏蔽效能,以期找到防御雷击电磁脉冲的方法。     

铝穹顶储罐雷击损伤及燃爆风险研究

针对铝穹顶储罐雷击问题,开展了回击后长持续时间雷电流分量作用下的铝合金板烧蚀损伤试验研究,分析了铝穹顶储罐损伤及油气燃爆风险。结果表明:当直流分量为164 C时,2 mm铝板发生穿孔,铝穹顶储罐存在雷击燃爆风险;当直流分量≤157 C时,未穿孔,背面温度最高为480℃,存在燃爆风险,铝穹顶储罐存在雷击燃爆风险;当直流分量196 C时,4 mm铝板发生穿孔;当直流分量为196 C时,6 mm铝板未发生穿孔,背面温升为125℃,小于205℃,铝穹顶储罐不存在雷击燃爆风险。     

聚类分析法在贵州省雷电灾害易损性区划中的应用

采用R型聚类分析法对尽可能多的影响雷灾易损性的因子进行了筛选,确定100 k A以上平均地闪次数、地闪密度、雷电灾害频度、生命易损模数、区域生命易损模数5个因子为依据变量,用欧氏距离计算各样本的相似性测度,应用Q型聚类中的Ward’s法进行层次聚类分析,采用迭代聚类分析的方法进行相互验证,最后对贵州省雷电灾害易损性区划结果进行解释和证实、绘制雷灾风险区划图,结果表明:贵阳市雷电灾害的易损性最高,属高风险区,安顺市、六盘水市属中等风险区,遵义市、黔南州、黔东南州、铜仁市、毕节市、黔西南州属弱风险区。     

基于缩比模型的导管架平台外加电流阴极保护系统优化设计

目的研究远地式辅助阳极发生电流单元的改变和距离平台的相对位置对平台电位分布及保护程度的影响。方法以位于渤海湾JZ120-1在役导管架平台为原型,构建了一个1∶20的缩比模型。在平台底部一定距离处放置一座远地式辅助阳极,研究恒电流下辅助阳极与平台底部间距和辅助阳极发生电流单元的改变对平台电位分布及其保护程度的影响。结果单座远地阳极即可实现对整座平台的腐蚀控制。辅助阳极距离平台越远,平台表面电位差越小,电位分布越均匀;辅助阳极距离平台越近,单支阳极较四支阳极保护下的平台表面电位差越大,距离越远,电位差越小,距离相同时,4支阳极较单支阳极保护下的平台表面电位差小,电位分布更均匀。尽管海水稀释20倍,钙质沉积层的沉积与覆盖仍是影响平台表面电位分布的重要因素。结论辅助阳极发生电流单元的数量、距离平台的相对位置以及钙质沉积层的覆盖是影响平台表面电位分布和保护程度的重要因素。