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論雷電對公路施工機械的危害及預防措施

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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。由於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。雷電多形成在積雨雲中,積雨雲隨着溫度和氣流的變化會不停地運動,運動中磨擦生電,就形成了帶電的雲層,某些雲層帶有正電荷,另一些帶有負電荷。另外,由於靜電感應常使雲層下面的物、樹木等帶有異性電荷。隨着電荷的積累,雷雲的電壓逐漸升高,當帶有不同電荷的雷雲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,由於放電時溫度高達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機率很大。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,雷電可分爲四種:
  (一)直擊雷
  直擊雷是雲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透過被雷擊的拌合站,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,運動速度大約爲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
  雷電感應分爲靜電感應和電磁感應兩種。靜電感應是由於雷雲接近地面,在拌合站及施工機械頂部感應出大量異性電荷所致。在雷雲與其他部位放電後,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。電磁感應是由於雷擊後,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
  雷電侵入波是由於雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產生的衝擊電壓沿線或管道迅速傳播的雷電波。其傳播速度爲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。屬於雷電侵入波造成的雷電事故很多,在低壓系統這類事故約佔總雷電事故的70%。