雷电灾害风险评估方法.pptx

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1、 简 介 雷击风险评估实际上是一套完整的程序，利用该程序通过计算可以得出建筑物或公共设施遭受雷击的风险值，当程序计算出的风险值大于容许值时，就可以使用此程序选择增加合适的雷电防护措施来降低该风险值，直至使其低于容许值。有了评估才有做工程的必要，而检测又是验证工程质量的标尺，评估、工程和检测三者为相辅相成、密不可分的整体。适用范围：建筑物和服务设施。第1页/共27页雷击对建筑物的损坏风险评估的原则 雷电对建筑物的破坏作用主要有：l一是直接击在建筑物上，引起建筑物结构遭受到破坏。l二是由于雷电流变化梯度产生的交变磁场产生感应电流，构成火灾危险。l三是雷电袭击架空输电线路或金属管道，高压电流侵入室内

2、，造成人身伤亡或设备损坏。雷电对建筑物引致的损害可主要有四种类型：人身的伤亡；不可接受的对公众服务的中止；无法复原的文化遗产的损失；不包括人身、文化及社会价值等的损失。雷击风险评估有以下5个评估原则：l认清评估对象，选择符合其适用范围的评估标准。l评估方法和评估标准要及时更新l抓住风险评估中评估体系和评估参数两个关键因素。l雷击风险评估要以风险(损失)为中心，而不是以风险的来源为中心。l风险对于不同的评估主体具有不确定性的。简 介第2页/共27页雷击损害风险来源及类型雷击类型（S）：S1-雷击建筑物；S2-雷击建筑物的邻近区域；S3-雷击在电力和通信线路上；S4-雷击在电力和通信线路附近的地面

3、。损害类型（D）：D1-接触和跨步电压导致的人员伤亡；D2-建筑物或其他物体损害；D3-电涌导致的电气和电子系统的失效。损失类型（L）：对于建筑物，L1-生命损失；L2-公众服务损失；L3-文化遗产损失；L4-财产经济损失。对于服务设施，L2-公众服务损失；L4-经济损失。简 介第3页/共27页防雷措施改进改进措施后风险计划RRT评估完成对 比RRT勘 测总风险R与风险容许值RT对比风险测算风险鉴别无需改进评估完成RRTRRT评估流程 第4页/共27页lR（人员伤亡损失）=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ。lR（公众服务损失）=RB+RC+RM+RV+RW+RZ。lR（文化遗产损

4、失）=RB+RV。S1雷击建筑物 S2雷击建筑物附近 S3雷击服务设施 S4雷击服务设施附近损害源害源风险值参数介绍 第5页/共27页S1:RA、RB、RCS2:RM R RM：与：与LEMPLEMP造成内部系统失效有造成内部系统失效有关的关的 风险分量。风险分量。R RA：建筑物户外距离建筑物：建筑物户外距离建筑物3m3m以以内的内的 区域中与接触和跨步电压造区域中与接触和跨步电压造成的成的 生物伤害相关的分量。生物伤害相关的分量。R RB：与建筑物内因火花放电触发火：与建筑物内因火花放电触发火灾灾 有关的风险分量。有关的风险分量。R RC：与：与LEMPLEMP（雷电电磁脉冲）造（雷电电磁

5、脉冲）造成成 内部系统失效有关的分量。内部系统失效有关的分量。参数介绍 第6页/共27页S3:RU、RV、RWS4:RZR RZ：与入户线路上感应出的以及传：与入户线路上感应出的以及传导进导进 入建筑物内的过电压引起内部入建筑物内的过电压引起内部系统系统 失效有关的风险分量。失效有关的风险分量。R RU：与建筑物内雷电流注入入户线路：与建筑物内雷电流注入入户线路 产生的接触电压造成人身伤害产生的接触电压造成人身伤害有有 关的风险分量。关的风险分量。R RV：与雷电流经过入户服务设施产生：与雷电流经过入户服务设施产生 的物理损害有关的风险分量。的物理损害有关的风险分量。R RW：与入户线路上感应

6、出并传导进：与入户线路上感应出并传导进入入 建筑物内的过电压引起内部系建筑物内的过电压引起内部系 统失效有关的风险分量。统失效有关的风险分量。参数介绍 第7页/共27页RB=ND*PB*LB RA=ND*PA*LA RC=ND*PC*LC RU=(NL+NDa)*PU*LU RW=(NL+NDa)*PW*LW RM=NM*PM*LM RV=(NL+NDa)*PV*LV RZ=(NI-NL)*PZ*LZ R=NPL，其中N为年平均雷击次数系列，P为损害概率系列，L为 损失系列。RA=ND*PA*LA RC=ND*PC*LC 基本公式 第8页/共27页 PA-PZ ND=Ng*Ad*Cd*10-6

7、 Nm=Ng*（Am-Ad/b*Cd/b）*10-6NLNg*AL*Cd*Ct*10-6 NINg*AI*Ce*Ct*10-6 N系列系列参数参数 P系列系列参数参数L系列系列参数参数基本公式第9页/共27页因素分析因素分析C AN Ng为雷雷击密度密度 Ad为建筑物等效截收面建筑物等效截收面积 Am为建筑物附近地面等效截收面建筑物附近地面等效截收面积 AL为线路等效截收面路等效截收面积 AI为线路附近地面等效截收面路附近地面等效截收面积 Cd为位置因子位置因子 Ce为环境因子境因子 Ct变压器因子器因子 公式参数第10页/共27页因素分析因素分析P PA为雷雷击建筑物建筑物导致生物致生物伤害

8、的害的概概率率 PB为雷雷击建筑物建筑物导致物理致物理伤害的害的概概率率 PC为雷雷击建筑物建筑物导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 PM 为雷雷击建筑物附近建筑物附近导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 PU为雷雷击服服务设施施导致生物致生物伤害的害的概概率率 PV为雷雷击服服务设施施导致物理致物理伤害的害的概概率率 PW为雷雷击服服务设施施导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 PZ 为雷雷击服服务设施附近施附近导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 公式参数第11页/共27页因素分析因素分析H RL Lt接接触触或跨步或跨步电压导致的致的损失失 Lf物理物理损害害导致的致的

9、损失失 Lo内内部系部系统失效失效导致的致的损失失 ra为建筑物外部地面建筑物外部地面类型型缩减减因子因子 ru为建筑物建筑物内内部地面部地面类型型缩减减因子因子 rp为所采取的所采取的减减小火灾后果的小火灾后果的缩减减因子因子 rf为火灾火灾风险缩减减因子因子 h为特殊特殊伤害因子害因子 公式参数第12页/共27页图图 纸纸实实地地结结合合图纸图纸123实实 地地l Ng，Cd，Ce，Ct，PA，l Lt，Lf，Lo，ra，ru，rf，rp，h l Ad，Am，PM，PU，PV，PW，PZ l AL，AI，PB，PC 勘测 第13页/共27页人员伤亡损失风险（风险分量包括RA，RB，RC，R

10、M，RU，RV，RW，RZ）文化遗产损失风险（风险分量包括RB，RV）公众服务损失风险（风险分量包括RB，RC，RM，RV，RW，RZ）确定该建筑物具有哪种或者哪几种风险确定该建筑物具有哪种或者哪几种风险 风险鉴别风险鉴别第14页/共27页风险计算风险计算 总风险值可能会包括人员伤亡损失风险、公众服总风险值可能会包括人员伤亡损失风险、公众服务损失风险和文化遗产损失风险中的一种或几种。务损失风险和文化遗产损失风险中的一种或几种。确定总风险值 计算风险风量RA-RZ 计算确定N、P、L系列 整理计算勘测参数值 第15页/共27页当RRT时说明风险值过高，应对现有的防护措施进行改进。人员伤亡损失风险

11、 风险值R 公众服务损失风险 文化遗产损失风险 10-5 容许值RT 10-3 10-3 对比对对 比比第16页/共27页改进措施改进措施1234 分析风险分量而不是分析总风险，当某一风险风量过大或分析风险分量而不是分析总风险，当某一风险风量过大或者超过风险允许值：首先对其涉及到得防护措施进行改进，直者超过风险允许值：首先对其涉及到得防护措施进行改进，直至所有的风险分量值都小于容许值，如此时总风险值仍大于容至所有的风险分量值都小于容许值，如此时总风险值仍大于容许值，则应继续针对大风险分量涉及的措施进行改进。许值，则应继续针对大风险分量涉及的措施进行改进。风险分量大值大都出现在风险分量大值大都出

12、现在RB，RM，Rw，RZ上，因此上，因此主要考虑外部防雷和线路防雷措施的改进上。主要考虑外部防雷和线路防雷措施的改进上。改进措施应与实际相结合，一些不切实际无改进措施应与实际相结合，一些不切实际无法实现的措施应避免出现。法实现的措施应避免出现。我们须将措施改进直至每一风险总值小于允许值。我们须将措施改进直至每一风险总值小于允许值。第17页/共27页案例案例 以某加油站雷灾风险评估项目为例，讲解评估过程及实际应用中的注意事项。第18页/共27页参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 大小（大小（m）主体结构空间尺寸（主体结构空间尺寸（m）Lb、Wb、Hb 47.3256 场地因子场地因

13、子 孤立对象孤立对象 Cd 1 LPS 第二类第二类 PB 0.05 建筑物边界屏蔽建筑物边界屏蔽 无无 KS1 1 建筑物内部屏蔽建筑物内部屏蔽 无无 KS2 1 内部布线情况内部布线情况 屏蔽电缆，屏蔽层电阻屏蔽电缆，屏蔽层电阻 5RS20/km KS30.001 内部系统耐压内部系统耐压 系统耐压系统耐压1.5KV KS4 1 土壤电阻率土壤电阻率/km p 28.2 雷击密度雷击密度 1/km2/年年 Ng 2站房与罩棚特性与数据 第19页/共27页低压线缆特性与数据 参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 长度（长度（m）低压线缆，从加油站配电室引入低压线缆，从加油站配电室引

14、入 LC 25 高度（高度（m）埋地埋地 HC 高、低变压器高、低变压器 无无 Ct1 电缆场地因子电缆场地因子 周围有较高建筑周围有较高建筑 Cd 0.25 电缆环境因子电缆环境因子 郊区郊区 Ce 0.5 电缆屏蔽电缆屏蔽 屏蔽电缆，屏蔽层电阻屏蔽电缆，屏蔽层电阻 5RS RT=105,因此需对现有的防雷措施进行改进。其中RB，Rw值明显超过容许值RT，RB代表外部防雷措施，RW代表线路防雷措施，所以改进措施应该针对这两项进行。第24页/共27页改进措施 外部防雷改进措施外部防雷改进措施 对加油站计算机房及加油控制设备室等进行完善的屏对加油站计算机房及加油控制设备室等进行完善的屏蔽措施，包

15、括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通，对金蔽措施，包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通，对金属门窗作等电位连接，使之成为一个完整的法拉第笼，并属门窗作等电位连接，使之成为一个完整的法拉第笼，并做良好接地；实施防护后其受损概率做良好接地；实施防护后其受损概率P PB B降为降为0.0010.001。线路防雷改进措施线路防雷改进措施 在配电室配电柜内安装在配电室配电柜内安装spdspd的情况下，在控制加油机、的情况下，在控制加油机、潜油泵及液位仪等重要设备的前端加装保护特性良好的潜油泵及液位仪等重要设备的前端加装保护特性良好的spdspd。实施防护后其受损概率。实施防护后其受损概率P PC C0.0010.001，P PU U0.0010.001，P PV V0.0010.001，P PWW0.0010.001，P PZ Z0.0010.001。第25页/共27页人员伤亡损失风险值人员伤亡损失风险值 RA 1.35510-8 RB 2.7110-7 RC 1.35510-7 RM 6.54210-7 RU 3.35710-13 RV 6.71410-7 RW 3.35710-7 RZ 1.24610-8 R 2.084610-6 此时，R=2.084610-5RT=105,符合规范要求，评估结束。第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页