論雷電對公路施工機械的危害及預防措施

論雷電對公路施工機械的危害及預防措施

　　論文關鍵詞:雷電；公路施工；危害；方法和技術

　　論文摘要:我國是一個雷電頻發的國家，每年5——9月份是山東地區雷電災害的多發季節，雷電是不可避免的自然災害，給人們帶來生命安全和財產損失。由于公路施工機械作業一般是在露天下進行，易受雷電侵襲，造成不必要的損失。本文主要介紹雷電產生的原因，對公路施工機械的危害；以及對雷電災害的預防方法和技術，希望這些方法和技術能夠對公路施工企業有一定的積極意義。
　　　
　　一、雷電的成因
　　
　　雷電是大氣中的放電現象。雷電多形成在積雨云中，積雨云隨著溫度和氣流的變化會不停地運動，運動中磨擦生電，就形成了帶電的云層，某些云層帶有正電荷，另一些帶有負電荷。另外，由于靜電感應常使云層下面的物、樹木等帶有異性電荷。隨著電荷的積累，雷云的電壓逐漸升高，當帶有不同電荷的雷云與大地凸出物接近到一定溫度時,期間的電場超過25——30kv/cm，將會發生激烈的放電，同時出現激烈的閃光，由于放電時溫度高達20000℃，空氣受熱急劇膨脹，隨之發生爆炸的轟鳴聲，這就是閃電與雷鳴。
　　
　　二、雷電對公路施工機械的危害
　　
　　公路施工作業一般在露天環境下進行，設備的電器控制系統，特別是微控制裝置在雷雨季節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、熱性質和機械性質的破壞。根據雷電產生以及對公路施工機械的危害，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。瀝青拌合站及穩定土拌合站高度高達20米和15米，巨大的雷電流流入地下，令在雷擊點及其連接的金屬部分產生極高的對地電壓，可能直接導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被雷擊的拌合站，在極短的時間內轉換成大量的熱能，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。
　　（二）球形雷
　　球形雷是一種球形、發紅光或極亮白光的火球，運動速度大約為2m/s。球形雷能從拌合站的門、窗等等通道侵入室內，造成操作室內人和電盤等受至傷害，極其危險。
　　（三）雷電感應，也稱感應雷
　　雷電感應分為靜電感應和電磁感應兩種。靜電感應是由于雷云接近地面，在拌合站及施工機械頂部感應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。電磁感應是由于雷擊后，巨大雷電流在周圍空間產生迅速變化的強大磁場所致。這種磁場能在附近的金屬導體上感應出很高的電壓，造成對人體的二次放電，從而損壞拌合站及施工機械（例如攤鋪機和挖掘機等）的電氣設備。
　　（四）雷電侵入波
　　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械的電氣設備的絕緣，使高壓竄入低壓，造成嚴重的觸電事故。屬于雷電侵入波造成的雷電事故很多，在低壓系統這類事故約占總雷電事故的70%。
　　
　　三、公路施工雷電的方法和技術
　　
　　由于拌合場內機械及其配套機械在露天下分布比較緊密，易受雷電危害。因此，對類似設備在防雷方面應做到：
　　（一）對于拌合站應特別注意，避雷針的高度應高于拌合站的最高點。
　　（二）多設幾個避雷針，達到有效的保護半徑，保證雷電全部通過避雷線流向大地，防止雷電的直擊。
　　（三）避雷針和拌合站的固定點應絕緣，防止雷電經過拌合站的主體。
　　（四）避雷線接地要可靠，接地網的角鋼樁點埋設土坑要求深1.0米左右，角鋼在土坑內要露出20cm左右，在土坑內按比例填滿木炭和顆粒生鹽作為降阻介質，生鹽與木炭的質量比例為1：10，然后填土覆蓋。確保接地電阻值在4歐以下。當雷電襲擊時由避雷針及其引線經過接地與金屬結構的控制室外殼用導線連接在一起，再通過接地線引入地下接地網，使它們保持相等的地電位，預防靜電及雷電。
　　（五）避雷電線應盡量用專用避雷線，不能用其他導線代替。避雷網和避雷帶宜采用鍍鋅圓鋼或扁鋼,應優先用圓鋼,其直徑不應小于8mm,扁鋼寬度不應小于12mm厚度不應小于4mm.
　　處于露天環境下的移動機械電氣控制裝置最容易感應雷浪涌電壓的入侵,例如瀝青攤鋪機的壓力傳感器等就深受其害.為此對路面攤鋪機械電氣控制裝置應作到:
　　1、停工后斷開電瓶的連接線。
　　2、蓋好護罩,拔掉路面平整度控制器模塊和料位傳感器模塊的連接插排。
　　3、設過電壓保護器,從而保護這些控制靈敏度極高的機械微控制裝置免遭感應雷浪涌電壓入侵損毀。
　　
　　四、結束語
　　
　　雷電災害對機械電氣控制裝置特別是微電子裝置的侵害是一種見的自然災害,為避免雷電對其侵害,應根據機械電氣控制的不同構造特點而采用不同的防雷方法.只要合理地選用防雷設備,應定期由專業防雷公司檢測防雷設施,評估防雷設施是否符合國家規范要求,施工項目應設立防范雷電災害責任人,負責防雷安全工作,建立各項防雷安全工作,建立防雷設施的定期檢測,雷雨后的檢查和日常的維護.施工單位在防雷設施的設計和建設時,應根據、土壤、氣象、環境、被保護物的特點，雷電活動規律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術先進、合理的設計施工。就會大大降低雷電災害帶來的損失。
　　
　　參考文獻：
　　林斌、林華土。雷電感應過電壓對施工設備的危害[J]。公路與汽運，2004（2）
　　雷電簡介：WTD7500型攤鋪機使用說明書

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