电力系统中,雷击是一种主要的自然灾害。电气火灾危害性很大,因为电气火灾火势凶猛,如未及时扑灭,造成的损失是巨大的,因此,防雷与防火具有重大意义。
1.防火
(1)电气火灾的原因
1)电气设备设计不合理。
2)选用设备不当。导线截面积太小,绝缘等级不够,选用设备的额定电压太低,或功率较小等。
3)使用不合理。如长时间过载运行,设备在故障情况下运行,如三相电机单相运行等。
4)管理不严,维护不及时。有些设备年久失修,绝缘老化、变质,导线锈蚀或破损。
5)电气设备散热不好,导致设备过热。
(2)防止电气线路短路的措施
1)严格按照《电气设计规程》的规定,设计、安装、调试、使用和维修电气线路。
2)防止电气线路绝缘老化,除考虑环境(环境温度、潮湿和化学腐蚀)条件的影响外,还应定期对线路的绝缘情况进行检查。
3)不同工作环境(爆炸性危险场所、高温、高湿和有化学腐蚀的场所等)情况下,电气线路中导线和电缆的选择和敷设,应根据相应的国家标准进行。例如,在爆炸性危险场所就应根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定进行。
4)按规定安装断路器或熔断器,安装阀型避雷器进行线路保护。
5)加强电气线路的安全管理,防止人为操作事故和未经允许情况下乱拉乱接线路。
(3)预防过负荷的主要措施
1)合理选用导线截面,使用单位安装线路时应由电业管理人员负责,并严格遵循制度,不准许乱拉电线和随意增加负荷。
2)定期测量和检查线路过负荷情况,要安装合适的熔断器和过负荷保护装置,以便线路中过负荷严重时,能及时切断电源。
3)随着线路负荷的增加,应及时更换适应于相应容量的导线截面,或者根据生产程序和要求,对用电负荷进行合理的调节,避开用电高峰或将时间相互错开达到防止过负荷的目的。为了避免线路过负荷,还可在线路上增加自动开关作负荷保护。
(4)预防漏电的措施
1)在设计和安装电气线路时,导线绝缘强度不应低于线路额定电压,支持导线的绝缘子也要根据线路和电源电压而进行选配。
2)在特别潮湿的或有酸碱腐蚀性气体的场所,严禁绝缘导线明敷,应采用聚氯乙烯套管或(水煤气)钢管布线。
3)在安装电路时,导线接头处要包扎牢固,同时要防止刀钳等物划伤导线绝缘层。
4)平时要加强检查维护,发现导线绝缘破损及时维修和更换。
(5)接触电阻过大的预防措施
1)导线与导线、导线与电气设备的连接必须牢固可靠。
2)经常对运行的线路进行巡视检查,发现接头松动或发热现象及时处理。(www.xing528.com)
3)对大截面积的导线之间的连接应焊接或压接。
4)铜、铝导线相接时,要采用铜铝过渡接头。也可在铜铝导线间垫上锡箔或在铜线鼻子上搪锡的方法。为了检查接触头温升情况,也可采用在接触电阻大的部位涂变色漆或者蜡烛,监视接触点的发热情况。
5)定期进行电气安全检测,发现问题,及时维修、更换。
2.防雷
(1)雷电的形成
雷是一种大气中的放电现象,在大气中,有些云层带有正电荷,有些云层带有负电荷,随着电荷的积累,电压逐渐升高。当带有异性电荷的云层相互接近到一定程度时就会发生激烈的放电,出现强烈的闪光。由于放电时温度高达20 000℃,使空气受热急剧膨胀,而发出震耳的轰鸣,这就是闪电和雷鸣,即所谓的雷电。
(2)雷电的危害
雷电的危害是多方面的,能够伤害人畜、击毁建筑物、损坏电气设备和电力线路、引起森林火灾,使仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸。按其破坏因素可归纳为三类。
1)电性质破坏
在雷电放电时,几十万至几百万伏的冲击电压足以烧毁各种电气设备和设施、产生绝缘损坏(如高压窜入低压)或极高的对地电压,可造成严重触电事故,引起火灾和爆炸事故。
2)热性质破坏
落地雷将产生强大的雷电流,一般为几十至几千安培。当这种强大雷电流通过导体时,在极短的时间内将转换成500~2 000 J的发热能量,可使金属熔化或气化。因此,在雷电通道中产生的高温往往会酿成火灾。
3)机械性质破坏
巨大的雷电流通过被击物时,由于雷电的热效应,将使物质和各种结构缝隙里的气体剧烈膨胀,同时缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体。被击物内部将出现强大的机械压力,致使其遭受破坏或爆炸。
(3)防雷措施
根据被保护对象的不同要求,防雷措施也宜作相应的变化。
1)防直击雷
避雷针、避雷线、避雷网和避雷带是防直击雷的主要措施。它们比被保护物更接近雷云,强大的雷电流通过它们泄入大地,使被保护物免受雷击。
重要的民用建筑物(如楼、堂、馆、所)和易受雷击的建筑物、旷野上孤立的建筑物、突出的山顶,以及电力系统中主控制室、机房、35 k V以上变、配电站,高压送电线路等必须采取防直雷措施。
2)防感应雷
为防止感应雷,可将建筑物内的金属设备、金属管道、结构钢筋等接地。其接地装置可以和其他接地装置共用,并且接地电阻不应大于5~10Ω。如果建筑物屋顶是由金属材料制成,应将屋顶妥善接地;如果建筑物屋顶是由非金属材料制成,则应在屋顶上加装边长为6~12 m的金属网格,并予以接地。
采取防感应雷措施的主要对象是:那些容易由放电火花引起爆炸危险的建筑物和构造筑物。对于一般建筑物和构筑物则不必考虑感应雷的保护。
3)防雷电侵入波
装设避雷器或保护间隙是预防雷电侵入波的主要措施。
架空线路或管道受到雷击时会产生高压,这种高电压如不被导入地下,则将以波的形式沿着架空线或金属管道传到与之相联接的设备上危及设备和人身安全。这种高压冲击波称为入侵波。对重要用户最好全部采用电缆供电,并将电缆外皮接地;或者对架空线与电缆线连接处装设阀型避雷器,邻近几根电杆上的绝缘子的铁脚也应采取接地措施,对一般用户和要求不高的建筑物,只需将进户线电杆上的绝缘子铁脚接地即可。
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