雷击风险论文范文第1篇

【关键词】山地旅游景区；雷电灾害风险分析；评估方法

0.引言

宝天曼是国家AAAA级景区，海拔1600-1845米，以风景独特的原始森林为主，空气负氧离子极高，是旅游度假的好地方。由于雷击的选择性，高耸突出的山地旅游景区成为雷击高发区，雷电灾害严重威胁着景区内密集的游客及珍贵的古建筑等文物的安全。而且山地旅游景区面积大、地形环境复杂，雷电防护困难，没有适用的雷电防护技术规范，对其进行雷电灾害风险评估，科学判断防护等级，确定有效的防雷措施尤为重要。

目前，尚无专门针对山地旅游景区的雷电灾害风险评估技术规范和防雷对策，而广泛应用的国际电工委员会提出的评估标准IEC62305-2《雷电灾害风险管理》不能完全适用于景区内平台、缆车等场所。

本文依据IEC62305-2的评估理论、方法，结合山地旅游景区的特点，以宝天曼风景区为例分析山地旅游景区重点防护场所雷电灾害的类型及损害概率，创建山地旅游景区雷电灾害风险评估模型，为山地旅游景区雷电灾害风险评估工作提供参考。

1.雷击危险性分析

山地旅游日益成为人们休闲娱乐的重要组成方式，由于其海拔高，林木丰富，旅游旺季一般集中在4月～10月，与雷电活动频繁时间重合。山地旅游景区又由于地理因素，较周围地区具有更高的雷电活动强度及频数，一方面，由于山地地形对气流的抬升作用有利于雷云的垂直发展，同时山峰对气流的阻挡作用有利于冷暖云团间的会合，加强了雷云的局部电场；另一方面由于雷云底部相对于平原地区而言较低，增加了雷云底部大气静电场强，而山区突陡的地形、地物又增强了下垫面场强畸变度，从而导致山区的雷云对地闪击的频率比平原或小丘陵地区的地闪现象较多，进而增加了雷电灾害造成损失的程度，提高了雷电灾害风险[1]。

2.雷电灾害风险分析

山地旅游景区由于地域广阔、地形地貌复杂、岩石等地表面泄流能力差等特点，导致其安装雷电防护装置困难、抵御雷电灾害能力差。对近年来山地旅游景区雷击事故进行分析、总结，山峰观景平台、缆车、古文物等处成为山地旅游景区雷灾高发场所，而景区栈道、停车场等处也由于面积广阔、地形复杂、无建筑物保护，有雷电直击危险[2]。

雷电灾害风险是指特定雷电灾害对象受到雷击时可能造成的潜在损失。雷电灾害风险评估分析、计算均以基本方程R=NPL=∑R=∑NPL为基础。

年预计雷击次数N主要取决于当地雷电环境及评估对象等效截收面积、位置因子，由于山地旅游景区本身即为高耸突出物，环境复杂，且主要景点往往位于山峰处，一般不会受周围更高物体影响，截收面积计算不考虑位置因子。

雷电灾害的损失概率P主要考虑接触电压、跨步电压伤害概率；直接雷击概率；电气电子系统失效概率，雷击损害概率主要与所采取的防护措施有关。

间接损失L主要考虑人员的密集程度及处于危险地点的时间，所采取的安防、消防措施，地质条件等[3]。

3.风险计算、分析

风险计算围绕年预计雷击次数、雷击概率、可能损失三个基本因子展开，在分析各基本因子主要影响因素的基础上确定各因子取值范围及取值方法。

在确定影响因子的基础上，计算各风险分量，之后将风险计算结果同风险允许值进行比较，判断是否需要增加雷电防护措施。风险允许值一般参照标准IEC62305-2中规定的经验值，特殊环境可与相关部门协商决定，本文选取宝天曼风景区望月台、陶公台观景平台人员生命损失风险、停车广场经济损失风险计算为例，介绍山地旅游景区雷电灾害风险评估方法和思路。

3.1雷击大地密度

4.总结

进行山地旅游景区雷电灾害风险评估时，应因地制宜的充分考虑该景区不同场所损失类型，计算时，宜根据山地特殊性，考虑不同的风险分量损害类型和损失结果的影响因素，对各影响因子进行分析，科学确定各评估因子。由于山地旅游景区地理、地形的复杂性，建筑物雷电灾害风险评估方法尚不完善。 [科]

【参考文献】

[1]李良福.山区雷电活动规律研究[A].第五界中国国际防雷论坛论文摘编[C].2006：72-74.

[2]舒国勇，黄红，晏理华[J].气象与环境科学.2011年11月5日贵州梵净山强雷电特征及天气成因分析，2013，（1）：65-70.

雷击风险论文范文第2篇

以电网遭受雷害多影响因子作为研究重点，采用层次分析与模糊数学相结合理论，对高压电网展开雷害风险评估研究。以某地500kV高压电网为工程背景，以雷击跳闸率、雷击重合闸率、手动强送成功率、供电可靠性、线路重要性等级、运行时间、设备损害性指标为评估电网雷害风险的分析因子，将该地电网雷害风险等级定为Ⅲ级中等雷害风险，并对此提出针对性的防雷措施，以给工程实际提供指导与借鉴。

关键词:

电网雷害;风险评估;层次分析法;模糊数学理论;防雷措施

近些年来，随着国民经济的迅速发展与电力需求的不断增长，对输电线路供电可靠性的要求越来越高，电力生产的安全问题也越来越突出。对于输电线路来讲，雷击跳闸一直是影响高压送电线路供电可靠性的重要因素［1-2］。而大气雷电活动的随机性和复杂性，造成架空线路的雷击跳闸成为困扰安全供电的一个难题。尽管国家电网取得了快速的发展，但是相应的电网安全问题也开始越发突出，其中雷电灾害作为无法避免的外部灾害，给电网的安全运营带来了很大的风险。通常情况下，由于变电站安设有直击雷防护装置而使得雷电灾害对变电站的影响有限，其影响主要集中在高压输电线路。

架空输电线路防雷是电力系统防雷工作的重要方面，常用的防雷改进措施有［3］:架设避雷线、安装避雷针、加强线路绝缘、采用差绝缘方式、升高避雷线减小保护角、装设消雷器及预放电棒与负角保护针、使用接地降阻剂等。解决线路的雷害问题，要从实际出发因地制宜，综合治理。

通常而言，雷电灾害轻则造成输电线路同一输电通道多回线路相继跳闸、同塔双回线路同时闪络等故障，重则造成长时间电力供应中断甚至永久性故障。目前，对于高压输电线路遭受雷害的风险研究［4］，相关学者及机构仅以雷击跳闸率作为高压输电线路遭受雷害的评价指标，这是不合理的，因为尽管雷击引起的线路跳闸次数较多，但因重合闸成功率较高，其占非计划停运比例要比其占跳闸比例低。此外，输电线路的雷电灾害影响因子不是单一的，它除了受雷击跳闸率控制，还与输电线路雷电活动强度、地闪密度、线路走廊雷电活动频率、地形地貌、输电线路对电网重要性程度等因子有关，需要考虑多因素影响结果［5］。因此，本文从电网遭受雷害的多影响因子作为出发点，采用层次分析与模糊数学相结合的理论，对其展开风险评估研究，并对此提出防雷措施，以给工程实际提供指导与借鉴。

1理论方法

1．1层次分析法20世纪70年代初，美国学者SattyT．L．提出了层次分析法［6］，它是一种层次权重决策分析方法，该方法基于网络系统理论和多目标综合评价，能够将定量分析与定性分析相结合，对多目标、复杂问题展开准确的决策。层次分析总的来说包含4个步骤:建立层次结构模型、构造两两比较的判断矩阵、层次单排序及一致性检验、层次总排序及一致性检验。

1．2模糊数学法模糊数学又称Fuzzy数学，是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法，1965年，模糊数学开始得到快速发展［7］。模糊数学法首先要求给出电网雷害影响因素集合U及雷害风险发生级别集合V，U中每一个单因素对应雷害风险级别V的模糊子集为单因素模糊矩阵R，再根据每个因素对目标贡献程度，得到权重矩阵A，最后对矩阵R进行关于A的模糊变换，得到目标事物的评判集B。

1．3综合评价层次分析的优点是能够定量地得到定性的因素的权重值，再结合模糊数学理论，才能够综合计算出要分析对象的结果。基于层次分析-模糊数学综合评价，首先要确定各层次各因素两两之间的权重。为避免对权重定性赋值带来的失准，SattyT．L．提出了一致判断矩阵法，该方法采用1～9标度法的相对尺度，以提高准确度，当一致性比率小于0．1时，认为能够得到满意的一致性［8］。

2电网雷害多影响因子分析

输电线路是电力系统的最重要的组成部分，由于它暴露在复杂多变的自然环境里面，因此很容易且无法避免受到外界环境的影响和损害，尤其是当雷雨天气发生时，输电线路易于遭受雷击，并发生停电事故。因此，要进行电网雷害研究，首先要确定影响电网雷害的因素有哪些。电网遭受雷害的影响因子不是单一的，也不是几个因子单独发生作用，而是多个因子发生耦合作用。根据目前国内外的研究成果［9-10］，评估电网雷害风险的因子主要有雷击跳闸率、雷击重合闸率、手动强送成功率、供电可靠性、线路重要性等级、运行时间、设备损害性指标。据此，建立电网雷害多因子层次结构示意图，结构为:A为目标层，即:电网雷害风险;B为准则层，具体为B1(供电可靠性)、B2(运行时间)、B3(重要性等级)、B4(设备损害性);C为方案层，即:各个线路，具体为C1(线路1)、C2(线路2)…Cn(线路n)。层次结构示意图见图1。

3工程实例分析

3．1工程概况我国南方某地区500kV电网含有3条输电线路D、E、F，现以该地区这3条输电线路2007—2012年的实测数据，来分析预测该地区的雷害风险等级。3条输电线路的准则层实测数据占比如表1所示(以1为基数)。

3．2综合分析

3．2．1层次分析结构根据电网雷害多因子分析结果，结合应用实例表1数据，在Yaahp层次分析软件建立电网雷害风险等级的层次结构模型，层次结构模型如图2所示。对于层次结构模型中的电网雷害风险等级，本文划分为4个级别:Ⅰ级无风险、Ⅱ级低风险、Ⅲ级中等风险、Ⅳ级高风险。

3．2．2一致性检验矩阵在层次结构模型的基础上，结合1～9标度类型及专家系统意见，赋予B1～B4、C1～C3相应的权重分值，最终得到A－B、B1－C、B2－C、B3－C、B4－C5个判断矩阵。

3．2．3计算权重在矩阵判断一致性检验的基础上，进一步计算A－B、B－C排序的单排序权重值及6个因素的总排序权重值，权重计算结果如表2所示。把表2中的权重值用向量的形式表示，即得权重矩阵:A［0．475299，0．257689，0．267112］。

3．2．4隶属函数和模糊矩阵就每个雷害影响因素进行统计与分析，每个因素对应的不同雷害级别为一个隶属函数。本文定义该隶属函数为降半阶梯分布函数，取阶次k=1。分布函数的方程。3．2．5综合评判根据上述计算，现对模糊矩阵R进行关于权重矩阵A的模糊变换，最终得到目标事物的最终评判集B。根据模糊数学中的贴近度原理，所得到的评判集B=［B1，B2，B3，B4］=［Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ级雷害风险］，其中最大隶属度Bi所在的位置即对应目标的最终评判级别。因此，该地区电网的最大隶属度为B3=0．902=Ⅲ级中等雷害风险，需要采取相应防雷害措施。

4输电线路的雷害原因分析

输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道，导致线路绝缘击穿［11］。这种过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。输电线路感应雷过电压最大可达到400kV左右，它对35kV及以下线路绝缘威胁很大，但对于110kV及以上线路绝缘威胁较小［12］。110kV及以上输电线路雷击故障多由直击雷引起，并且同接地装置的完好性有直接的关系。直击雷又分为反击和绕击，都严重危害线路安全运行。反击雷过电压是雷击杆顶或避雷线出现的雷过电压，主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关，一般发生在绝缘弱相，无固定闪络相别。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压，主要与雷电流幅值、线路防雷保护方式、杆塔高度、特殊地形有关，主要发生在两边相。

5电网线路防雷措施

结合目前我国输电线路的电压等级、我国各地雷电活动的规律、线路所经区域的不同地形、地貌特点、土壤电阻率等自然条件，目前常用的防雷保护措施主要有以下几种［13-15］。(1)架设避雷线避雷线能够对雷电产生分流作用，降低杆塔顶端电位，同时，其对导线有耦合作用，对导线有屏蔽作用，它是高压及超高压输电线路基本的防雷手段。(2)改善接地网形式由于接地装置的接地电阻大小是防止雷击闪络的关键，因此可以通过改善接地网形式，降低杆塔的接地电阻值，对杆塔降低接地装置的工频接地电阻，是提高线路耐雷水平、防止雷电波反击的有效措施。(3)架设耦合地线架设耦合地线无法减少雷电绕击率，但其能够通过增加避雷线与导线间的耦合作用，来降低绝缘子串上电压，达到分流雷电流的目的，进而增加输电线路的耐雷水平。(4)适当提高杆塔的绝缘水平提高杆塔的绝缘水平，能够对防止绕击起到一定的作用，也能对防止雷击杆塔顶部的反击过电压产生效果。(5)采用不平衡绝缘方式当普通的防雷措施不能满足现代高压及超高压线路的防雷要求时，可以通过采用不平衡绝缘方式，以避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。(6)装设避雷器避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压，但不是完全消除，这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地，从而限制过电压，保障输电线路及设备的安全。一般在线路交叉处、高度较高的杆塔顶端、终端塔上装设避雷器以限制过电压。

6结语

电网雷害尽管是小概率事件，但其具有随机性强，一旦发生损失大的特点，而输电线路的雷电灾害影响又是受诸如雷击跳闸率、雷电活动强度、地闪密度、线路走廊雷电活动频率、地形地貌、输电线路对电网重要性程度等多因子控制，因此在实际电网雷害风险评估中，需要考虑多因素耦合作用的结果。此外，还应结合高压输电线路运行经验以及系统运行方式，通过比较选取合理的防雷设计，以提高高压输电线路的耐雷水平。

参考文献

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雷击风险论文范文第3篇

【关键词】 雷电灾害 风险评估 标准 防雷

1 引言

从标准角度看，目前国内外有多个关于雷电灾害风险评估的标准，本文主要就雷电灾害风险评估的各种标准进行对比，并分析其优缺点。

2 雷电灾害风险评估的标准介绍

我国各个省市所应用风险评估的方法和规范并不相同，例如江苏省评估工作基于IEC62305和GB21714，重庆、西安则基于QX/T85-2007，但总体来说，有关雷电灾害风险评估的标准主要有以下几种：（1）《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》（QX3-2000），适用范围是由雷击电磁脉冲（LEMP）对气象信息系统造成损失的风险的评估，所用的方法基于早期国外防雷标准中的因子分析法，评估的重点是确定年平均直击雷次数和年平均允许雷击次数；（2）《通信局站雷电损坏危险的评估》（ITU-T K.39），适用于通信局站雷电过电压（过电流）造成的设备危害和人员安全危害的风险的评估；（3）《建筑物电子信息体统防雷技术规范》（GB 50343―2004），按建筑物电子信息系统所处环境进行雷电灾害风险评估，确定雷电防护等级；（4）《雷击损害风险评估》（IEC6166），主要阐述了建筑物与服务设施的分类、雷灾风险、防护措施的选择过程以及建筑物与服务设施防护的基本标准等问题；（5）《雷电防护》（IEC 62305），共分5个部分，IEC 62305-1清楚地说明了在防雷电保护结构中遵循的一般原则；IEC 62305-2表述了保护的需要、安装保护措施的经济利益和适当的保护措施的选择程序，以及风险管理的方法；IEC 62305-3涉及减少对建筑物的物理损害和威胁生命安全的方法；IEC 62305-4阐述了减少建筑物内电器和电子系统故障的方法；IEC 62305-5涉及减少与建筑物有关的服务（主要是电力和电信）的物理损害和出现故障的方法；（6）《雷电灾害风险评估技术规范》（QX/T85―2007），此规范将雷电灾害风险评估分为预评估、方案评估与现状评估，主要包括大气雷电环境评价、雷击损害风险评估、雷电灾害易损性评估、雷电灾害环境影响评价等内容。

3 雷电灾害风险评估方法

目前，雷电灾害风险评估的方法大致有两种，一种是定性评估，一种是定量评估。GB50057-2010中规定建筑物应根据其重要性、使用性、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类，这属于定性评估。而IEC62305-2以及由此衍生出的GB/T21714、 QX/T85-2007则通过对损失量的影响因子的选择，然后进行计算，得出雷击风险的各种损失的数值，这属于定量评估。

综合来看，我国的雷电灾害风险评估采用了定性与定量相结的方法，有的地方用定性，有的地方用定量，还没有统一。在该方法的基础上，结合中国国情，在个别参数的选取上细化或有少许变动。

4 雷电灾害风险评估标准的分析

4.1 评估标准的局限性

任何方法都是有其适用的范围的，同样，评估中经常用到的标准也是有其适用范围的，下面对常用的雷电灾害风险评估标准的范围进行简单的分析：

IEC62305-1适用于建筑物包括其中的装备和设备，也包括人身以及进入建筑物的公共设施。不适用于铁路设施，车辆、船只、飞行器、海岸设施以及地下高压管道。

IEC62305-2适用于由雷击导致的建筑物内或公共设施内的风险评估。

GB/T21714.2适用于建筑物和服务设施的雷击风险评估。

QX/T85-2007适用于新建、改建、扩建项目的雷电灾害风险评估。

以上三个规范，均不适用于铁路设施，车辆、船只、飞行器、海岸设施以及地下高压管道。因此，当评估对象出现特殊化时，雷击风险评估需要加入新的技术标准。

4.2 评估标准的比较

4.2.1 评估标准的相似性

（1）各评估标准都把重点放在雷电灾害损害次数这个参数上，而决定损害次数的子参数的选取大多以经验为主。

（2）各评估标准都需要计算出实际损害次数（实际风险）和允许损害次数（允许风险），然后给出风险级别并提供适当的防护措施。

（3）各评估标准在处理雷电灾害损失和雷电灾害风险时，都使用相对值，且大部分参数都以表格等形式给出一定的典型值，取值不连续而且很难达到比较高的精度。

（4）各评估标准都要求精确得到评估对象（建筑物或服务设施）的雷击有效面积，乘上当地的雷击密度而计算其可能雷击次数，然后需要求得允许雷灾水平（可承受雷灾水平）。

4.2.2 评估标准的区别

虽然个标准之间有一定的相似性，但同时也存在着许多区别：（1）从评估结果考虑，通过对各个标准之间做比较，可以发现ITU-T k.39和IEC61662都是以公式R=N×P×δ基本计算公式，两个标准都考虑了人身损失和财产损失等，都是通过计算防雷装置的拦截效率E来最终确定评估对象的雷电防护必要性和防护等级（防护级别）。而IEC62305、GB/T21714.2和QX/T85-2007都是以公式Rx=Nx×Px×Lx基本公式，三个标准都考率了人身伤亡损失风险、公众服务损失风险、文化遗产损失风险及经济损失风险，都是通过确定风险分量并计算风险分量值，将其分量值与其分量最大允许值相比较最终确定该建筑物是否在风险允许范围内

（2）IEC61662、IEC62305标准包括尤其衍生出来的GB/T21714.2和QX/T85-2007是最复杂、准确度及可信度最高的，也是我国目前气象行业开展雷击灾害风险评估的主要技术规范，综合了建筑物所在区域预计年遭受雷击次数N、在建筑物区域内遭受到雷击后可能发生雷电灾害损失的概率P及建筑物在遭受雷击后可能发生的后果及损失程度L三个因素，而每个因素的计算都是通过一系列的相关限制因子来确定的。但是GB/T21714.2里面的分量、因子、概率、损失率等数据是德国人根据欧洲的雷电特性、雷电环境、年平均雷暴日、土壤电阻率等统计、计算出的，适合欧洲情况。而中国在雷电特性、雷电环境、年平均雷暴日、土壤电阻率等各方面是截然不同的。因此，还需要将GB/T21714.2的分量、因子、概率、损失率等统计、计算出适合中国国情的数据（3）QX3-2000与GB50343―2004标准的评估重点是确定年平均允许雷击次数Nc，但其所采用的公式不同，QX3-2000计算Nc的公式为Nc=5.8*10-3/C或Nc=5.8*10-4/C，其中C=C1+C2+C3+C4+C5，因此其评估精度主要取决于建筑材料因子、信息系统重要程度因子、设备耐冲击类型因子、设备的LPZ因子和雷击后果因子。而GB50343―2004计算Nc的公式为Nc=5.8*10-1.5/C，其中C=C1+C2+C3+C4+C5+C6，C1～C5同QX3-2000中规定的，C6为区域雷暴等级因子。两种标准虽然计算公式类似，但所用的指数不同，同时GB50343―2004也比QX3-2000多了一个因子（4）QX3-2000和GB50343―2004与IEC61662标准在计算雷击大地的平局密度Ng的计算公式上也是不同的，QX3-2000和GB50343―2004计算Ng的公式为Ng=0.024Td1.3，而IEC61662中为Ng=0.04Td1.25（5）ITU-Tk.39标准的评估重点是确定雷电损害次数F，F=Fd +Fn +Fs+Fa，其中Fd=Ng*Ad*Pd，Fn=Ng*An*Pn，Fs =Ng*As*Ps，Fa=Ng*Aa*Pa，一般情况下以Fs为主；而面积Ad，An，As和Aa，在评估时要注意各类面积可能重叠，概率因子P的确定方法基本上来自于经验，其大小与设备自身性质和特定的保护措施有关。

由以上分析可以看出，这些常用雷电灾害风险评估标准中包含了三个评估评估重点，即确定雷击风险R，确定年平均雷击次数Nc以及确定雷电损害次数F，并且各标准所采用的公式及所需因子等也不尽相同，采用的方法也不相同，但各有其优缺点，应当根据评估对象的特点进行选取。

5 结语

通过对雷电灾害风险评估常用标准的分析，各标准都对雷击损害风险评估的方法、流程及各因子的选取等方面进行了详细的介绍，但是对大气雷电环境的评价都是简单介绍，而进行大气雷电环境评价的基础是拥有数量足够、信息可靠的闪电资料，对目标地点周边一定距离内雷电环境分析，区别于以往一贯的基于雷暴日进行大气雷电环境分析的粗略计算；即使是同一地区相距较近的两地，也有可能得到不同的雷电环境分析结论。

参考文献：

[1]QX3-2000气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范.

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[3]GB 50343―2004《建筑物电子信息体统防雷技术规范》.

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[5]IEC 62305《雷电防护》.

[6]QX/T85―2007《雷电灾害风险评估技术规范》.

[7]GB/T21714.2-2008《雷电防护 第2部分 风险管理》.

[8]钟万强，肖稳安.建筑物雷电灾害风险评估的标准、体系和方法，http：//qxbzjk.cma，/servlet/News？Node=15611.

雷击风险论文范文第4篇

【关键词】日喀则；雷电灾害风险评估；体系构建

中图分类号：S761 文献标识码： A

一、雷电灾害风险评估概述

雷电灾害风险评估是以实现系统防雷为目的，运用科学的原理和方法，对系统可能遭受雷击的概率及雷击产生后果的严重程度进行分析计算，做出科学合理的风险评估，提出相应技术防范措施，达到防御和减轻雷电灾害损失的目的。 雷电灾害风险评估是研究系统性防雷和区域性防雷的技术支持，是准确定位防雷建（构）筑物类别及合理设计防雷工程技术方案的必然要求。通过雷电灾害风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、灾害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务，保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理。雷电灾害风险评估是开展综合防雷的必经程序，也是实现科学防雷的必要条件。

二、日喀则地区的雷电灾害情况

雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。近年来，随着经济社会发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展，城市高层建筑物日益增多，雷击事故逐年增多，雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。日喀则是雷电灾害多发区，年雷暴日数高达65天，最多时达到80天，每年由于雷击造成的人员伤亡和财产损失非常严重。根据1984年到2013年30年的雷暴数据显示，日喀则地区的雷雷暴高发区集中在6、7、8、9四个月，而1、2、3、进而10、11、12月则基本上没有雷暴日数。2013年日喀则市的雷暴天气比2012年多20天，6、7、8和9月的雷暴天数分别为14天、20天、13天和11天，日喀则地区是雷暴的高发区。而电灾害风险评估是雷击风险处理和灾害防治的前提和基础。因此，应该坚持“预防为主、防治结合”的方针，严格按照防雷减灾工作的有关法律法规规章要求，切实落实防雷减灾职责和雷电灾害风险评估等管理制度，保障人民生命财产安全

三、日喀则地区雷电灾害风险评估体系构建

（一）日喀则地区雷电灾害风险评估原则

（1）认清评估对象，选择符合其适用范围的评估标准。这要求在做风险评估时应该根据评估对象而有针对性的处理问题。

（2）评估方法和评估标准要及时更新。由于各种技术和产品的更新与发展更加日新月异，滞后的评估方法和标准是不能满足社会需求的。特别是LEMP危害逐渐占据主导地位时，通信、电子和网络等行业的发展给雷电灾害风险评估提出了很多需要解决的问题。

（3）抓住风险评估的两个关键因素，即评估结构（评估体系）和评估指标（评估参数）。

（4）雷电灾害风险评估要以风险（损失）为中心，而不是以风险的来源为中心。这是因为雷电灾害的来源与损失相比而言是很难准确确定的。同时要尽量避免重复性计算或遗漏性计算。

（5）风险是对于不同的评估主体（评估者）是具有不确定性的，风险评估应该考虑评估主体的风险偏好。

（二）日喀则地区雷电灾害风险评估的流程

一般而言，评估工作应该按照一定的工作流程来执行。第一，确定评估对象；第二，明确评估范围；第三，选择评估标准，包括评估体系、评估指标及其基准值；第四，确定评价方法包括评估公式；第五，收集信息，进行评估；第六，提供评估结论包括评估等级，并提出适当的对策与相应的措施。

在开展一项评估工作时，需要对所做的评估在宏观上形成一个清晰的概念模型，目的是为了在评估过程中紧紧抓住中心问题而不致于迷失方向。作为评估主体的评估者（防雷工程师和防雷用户），以评估对象（建筑物或服务设施）为中心，选择合适的评估标准，确定有效的评估方法，把工作重点放在评估因子的分析与计算上，目的是得出全面而准确的评估结论，同时按照一定的评估级别来提出适当的防护措施。

（三）评估标准

1.QX3-2000风险评估

QX3-2000是气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范，其中风险评估的适用范围是由雷击电磁脉冲（LEMP）对气象信息系统造成损失的风险的评估。该标准中风险评估的中心是确定年平均直击雷次数N和年平均允许雷击次数Nc。建筑物的年平均直击雷次数N，N=k*Ng*Ae，Ng=0.024*Td1.3。

2.ITU-T K.39

ITU-T K.39是由国际电信联盟的，其名称为通信局站雷电损坏危险的评估。该标准的主要内容包括标准适用范围、危险程度的决定因素、损失、评估原则、有效面积的计算、概率因子、损失因子和可承受风险（允许风险）等。

3.IEC61662和IEC62305

IEC61662和IEC62305是国际电工委员会的两个防雷技术标准，其中IEC61662（雷电灾荒风险评估）是专门针对雷电灾害风险评估的标准。IEC61662的适用范围是地闪雷电对建筑物（包括其服务设施）造成的风险的评估。

在IEC61662中，风险是指雷电对建筑物和服务设施造成的年度可能损失。与雷灾损失正好对应，雷灾风险分为R1、R2、R3和R4等4类。R1是人身伤亡风险，R2是公共服务风险，R3是文化遗产风险，R4是财产经济风险。每一类风险分别由公式R=N*P*D来计算，其中R是雷灾风险，N是年危险性雷击次数，P是每次雷击造成损失的概率，D是平均相对损失。雷灾允许风险Ra是指雷电灾害评估标准或评估主体能够允许的风险水平。雷电防护的目的就是降低雷灾风险到雷灾允许风险，即R≤Ra。当雷灾损失有多种类型时，要求每种类型都满足R≤Ra这个条件。在建筑物风险评估时，要求实现两个目的，即确定建筑物雷电防护的必要性（针对于人身伤亡风险R1、是公共服务风险R2和是文化遗产风险R3）和确定建筑物雷电防护的经济效益（针对于财产经济风险R4）。

（四）评估体系构建

在前面分别对QX3-2000、ITU-T k.39和IEC61662 与IEC62305等雷电灾害风险评估的三大系列标准做了全面的分析和比较。可以看出，在评估建筑物及其服务设施的雷灾风险是，使用IEC61662与IEC62305标准来进行雷电灾害风险评估应该是正确的选择。

IEC61662标准的评估体系是常用的评估体系。评估体系是一个完整的评估系统，也可以用评估框架来表达。要正确的运用IEC61662标准的评估体系来进行雷电灾害风险评估，就应该准确和完整的理解它。在此，分别采用分析法和综合法对雷电灾害风险评估体系做具体说明。雷电灾害风险评估体系从雷电灾害风险评估的结果出发，反向推出需要提供的条件和参数。为了得到风险R，需要计算年雷击次数N、雷灾概率P和雷灾损失D等3个基本量。要计算N，就要知道有效雷击面积A和落雷密度NG，而NG可以由当地的雷暴日数Td利用一定的公式求得。同理，P可以由Ph、Pf和Po来计算，D可以由各类雷灾损害δ来求得。

四、结论

以IEC61662标准为基础的雷电灾害风险评估，是一套完整的评估系统，通过详细的分析与说明。风险是不可逃避的，风险评估是认识和评价风险的有效手段。雷电灾害风险评估应该遵循5个基本原则，按照一定的工作流程进行评估，同时需要熟悉评估的概念模型。对相关的评估标准做了分析和比较，以IEC61662的评估标准为中心，使用综合分析法对建筑物风险评估体系进行总结，得到雷电灾害风险评估体系。

参考文献：

雷击风险论文范文第5篇

关键词：风电；防雷；评估；设计；

引言：万全县地处新西伯利亚和蒙古国冷高压南下的必由通道，按照国家风能资源区类别标准划分，属于“风能资源最佳区”。风口区域年均风速可达5.5米/秒以上，风功率密度可达180瓦/平方米以上，年有效风速时数在7200小时以上，极具开发价值。由于我国还没有风电机组的防雷国家或行业规范标准，一般是参照国际电工组织技术报告《风力发电机组 第24部分 雷电防护》（IEC/TR 61400-24 Ed.1.0 en:2002）和《雷电防护》GB/T21714系列规范。风电机组遭雷击概率极高，其防雷装置必须依照相关法律法规、规范标准，由专业公司对现场情况勘测、钻探和调查后，才能正确设计，通过当地气象部门设计审查核准，专业防雷公司才能施工。因此风电场的防雷设计尤显关键，

一、雷电损害风险评估

在设计风电机组防雷系统时，都应当考虑将雷击损害减少到可以容许的水平。容许水平就是涉及人身安全和经济损失的可以接受的风险底限。就要求我们在审核设计时首先进行雷击灾害风险评估，也是有关法律法规规定要求的。可以依照GB21714.2-2008《雷电防护 第2 部分：风险管理》规范进行评估（本文不赘述）。风险评估主要包括：雷电对风电机组闪击次数的评估和风电机组雷击损害概率的评估。

二、直击雷防护

根据风力发电机的使用性质及其重要性，参照《建筑物防雷设计规范》50057-94（2000版）防雷分类，可以将风力发电机组划分为二类防雷构筑物。同时因风电机组结构及所处位置特殊，其各外露部位均可遭到直击雷雷击，因此风电机组直击雷防护更需全面可靠。

1、浆叶部分：

作为风力发电机组中位置最高的部件，浆叶是直击雷袭击的首要目标，浆叶又是风力发电机组中最昂贵的部件，同时研究结果表明浆叶必须加装防雷装置。浆叶的防雷系统，由接闪器和传导部分组成，还可在轮毂的法兰处装设间隙放电避雷器，将雷电流迅速传至机舱底座，释放雷击过电压。

2、机舱部分：

机舱外壳应采用钢板制成，作为承受直击雷的载体，按照GB50057-94的要求，钢板厚度宜不小于4mm，在机舱的上方安装避雷短针，防止雷电发生绕击和侧击时，穿透机舱，对机舱内设备造成损坏。网孔宜为30cm×30cm，钢丝直径不宜小于2.5mm。必要情况下，需通过屏蔽计算，加大金属网格的密度和铁丝的直径。初步估算，对于0.25/100μs的雷电流，应不小于40db,各网格连接处应焊接以保证电气连通。

3、机舱外部的附件：

雷击可以击中风力涡轮发电机的任何地方。通常最被关注的区域是机舱后部的气象要素测控仪器设备及航障灯等设施，并将相关的信息输送给总控制器，需要在机舱的上方安装避雷短针，被保护仪器设备和航障灯具在其滚球保护范围内。

4、塔筒部分

塔筒一般是金属材料制成，其节间连接要有搭筋焊接相连，并与塔筒基础主筋及人工附加接地装置多点可靠连接。

桨叶要与主轴、主轴与机舱壁(主轴承)、机舱与塔筒(偏航滑环)等处的连接也应可靠。

三、接地系统

风电机组防雷的接地装置应围绕塔筒基础敷设成环形接地体，每个风电机组的冲击接地电阻不应大于10 Ω（由于与配电等接地共用，应取4 Ω），并应和电气设备接地装置及所有的金属管道相连。接地网设在混凝土基础的周围，见图五。接地网至少应包括1个水平环形接地，设置在以基础中心8 米为半径；每隔5米距离打入地下一根垂直接地极，作为环形接地的补充；水平环形接地多点对称与塔筒基础钢筋连接。箱变和操作控制间的接地装置应通过接地网相互连接，以尽可能地获得最大面积的接地系统。

四、等电位连接和电磁屏蔽

1、等电位连接

由于风力发电机为高耸塔式结构，非常紧凑，发电机、信息系统、控制系统都靠近塔壁，无论桨叶、机舱、避雷短针、还是尾舵受到雷击，机舱内的发电机及控制系统等设备可能受到机舱的高电位反击，在电源和控制回路沿塔筒引下过程中，也可能受到反击。

机舱的所有组件如主轴承、发电机、齿轮箱等以合适尺寸的接地带，连接到机舱主框作为等电位。以上各部件连接为一个电气的整体，使之遭受雷击时，达到均等电位，以减少雷电反击，并保证雷击电流沿塔身快速泄入接地装置。

2、轴承保护

轴承是仅次于叶片最容易受到直接雷击破坏的部件，现在不少风电机组厂家使用火花间隙避雷器，用于泄放电涌能量的良好接地路径，有75年的应用历史，其研制之初也是为建筑物免直击雷雷击，由于它的反应迟钝、残压很高（4 kV或更高）等，虽不能保护电子设备，但还是可以承担直击雷电流泄放通道重任的。轴承、电刷、偏航轴承滑环等靠滑动接触与塔筒连接部位的电阻也应足够小，或加接火花间隙防雷器。

3、电磁屏蔽

屏蔽措施主要针对目前国内一些风机外采用高强度玻璃钢材料而言，由于雷电电磁脉冲的冲击是在空间范围内存在的，所以，为了减少机舱内电子设备受雷电电磁脉冲的冲击，应采用金属的机舱罩，削弱雷电电磁脉冲对机舱内设备的影响，减小雷电电磁脉冲的强度，同时也可有效的减少雷电电磁脉冲在线路上产生的浪涌脉冲。

电力和信息回路由机舱到地面箱变柜、变流器、塔底控制柜处应采取屏蔽电缆外，还宜穿入两端接地铁管，进一步防止雷电反击和雷电感应损害。

五、电涌保护

由于风力涡轮发电机的输出电压是690V，一般通过箱式变压器送至变电站再提高至66kV以上传送至输电网。同时，风电机组电涌防护器需要具有多条带独立熔断器的冗余（后备）保护路径，以保证即使在首次冲击时，其中一条路径遭到牺牲，风力涡轮发电机仍然处于保护之中。

七、分析及结论