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论雷电对公路施工机械的危害及预防措施

2013-08-31 01:09
　　关键词:雷电；公路施工；危害；方法和技术

　　论文摘要:我国是一个雷电频发的，每年5——9月份是山东地区雷电灾害的多发季节，雷电是不可避免的自然灾害，给人们带来生命安全和财产损失。由于公路施工机械作业一般是在露天下进行，易受雷电侵袭，造成不必要的损失。本文主要介绍雷电产生的原因，对公路施工机械的危害；以及对雷电灾害的预防方法和技术，希望这些方法和技术能够对公路施工企业有一定的积极意义。
　　　
　　一、雷电的成因
　　
　　雷电是大气中的放电现象。雷电多形成在积雨云中，积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动，运动中磨擦生电，就形成了带电的云层，某些云层带有正电荷，另一些带有负电荷。另外，由于静电感应常使云层下面的物、树木等带有异性电荷。随着电荷的积累，雷云的电压逐渐升高，当带有不同电荷的雷云与大地凸出物接近到一定温度时,期间的电场超过25——30kv/cm，将会发生激烈的放电，同时出现激烈的闪光，由于放电时温度高达20000℃，空气受热急剧膨胀，随之发生爆炸的轰鸣声，这就是闪电与雷鸣。
　　
　　二、雷电对公路施工机械的危害
　　
　　公路施工作业一般在露天环境下进行，设备的电器控制系统，特别是微控制装置在雷雨季节受雷击损害的几率很大。雷击有极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性质的破坏。根据雷电产生以及对公路施工机械的危害，雷电可分为四种：
　　（一）直击雷
　　直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的。沥青拌合站及稳定土拌合站高度高达20米和15米，巨大的雷电流流入地下，令在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可能直接导致接触电压或跨步电压的触电事故。另外，直击雷的巨大的雷电流通过被雷击的拌合站，在极短的时间内转换成大量的热能，造成沥青等易燃物品的燃烧或造成金属熔化飞溅而引起火灾。
　　（二）球形雷
　　球形雷是一种球形、发红光或极亮白光的火球，运动速度大约为2m/s。球形雷能从拌合站的门、窗等等通道侵入室内，造成操作室内人和电盘等受至伤害，极其危险。
　　（三）雷电感应，也称感应雷
　　雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在拌合站及施工机械顶部感应出大量异性电荷所致。在雷云与其他部位放电后，拌合站顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿拌合站极快地。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏拌合站及施工机械（例如摊铺机和挖掘机等）的电气设备。
　　（四）雷电侵入波
　　雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。其传播速度为3×108m/s。雷电侵入波可毁坏拌合站及施工机械的电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。属于雷电侵入波造成的雷电事故很多，在低压系统这类事故约占总雷电事故的70%。