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關(guān)鍵詞: 數(shù)字電路 《組合邏輯電路設(shè)計》 教學(xué)方案
組合邏輯電路是數(shù)字電路中的一個重要內(nèi)容,分為組合邏輯電路分析和設(shè)計兩大塊內(nèi)容。組合邏輯電路分析是根據(jù)已知電路確定其所實(shí)現(xiàn)的邏輯功能,而組合邏輯電路設(shè)計是根據(jù)實(shí)際問題所要求達(dá)到的邏輯功能,求出實(shí)現(xiàn)該功能的最簡邏輯電路圖,兩者是相逆的過程。其中,組合邏輯電路設(shè)計在教材中起著承前啟后的作用,既是對前面所學(xué)的邏輯門電路、真值表、邏輯表達(dá)式和邏輯代數(shù)等知識的綜合應(yīng)用,又為后續(xù)編碼器、譯碼器等中規(guī)模組合邏輯電路的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),掌握這節(jié)內(nèi)容是學(xué)好數(shù)字電路的重要一環(huán),對培養(yǎng)學(xué)生正確的邏輯思維能力,提高分析問題和解決問題的能力都有十分重要的作用。要想上好這一部分內(nèi)容,精心設(shè)計教學(xué)方案是前提條件,我通過幾年的電路教學(xué),總結(jié)出了該課題的教學(xué)方案,現(xiàn)與大家一起分享。
一、引入課題
通過復(fù)習(xí)組合邏輯電路的分析過程(根據(jù)電路寫出各輸出端的邏輯表達(dá)式化簡和變換邏輯表達(dá)式列出真值表得到邏輯功能),我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逆向思維,并提出問題:“當(dāng)遇到實(shí)際的邏輯問題應(yīng)如何解決?”讓學(xué)生推導(dǎo)出解決該邏輯問題的步驟,發(fā)現(xiàn)其實(shí)它就是組合邏輯電路分析的逆過程,從而引出本節(jié)課的課題――組合邏輯電路的設(shè)計。
二、新課講授
1.舉例:利用基本門電路實(shí)現(xiàn)一個三位判奇電路。
解題過程:(1)分析題目:根據(jù)題目要求確定輸入情況和輸出情況,本題中用A、B、C作為輸入變量,用F作為輸出變量。當(dāng)三個變量中有奇數(shù)個變量為1時,輸出為1。否則,輸出為0。
(2)列真值表
((4)根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出電路圖
2.通過學(xué)習(xí)上面例題的解題過程,布置一道類似的題目:設(shè)計一個四位判偶電路,請學(xué)生完成,并請2位學(xué)生上黑板解題。
3.請學(xué)生觀察剛才兩道題目的解題過程,發(fā)現(xiàn)兩者的解題思路是一樣的,從而歸納出組合邏輯電路設(shè)計的步驟。
(1)分析題目的邏輯關(guān)系,列出真值表。
從實(shí)際問題抽象出電路的輸入輸出,建立輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系,并正確地列出真值表,是組合邏輯電路設(shè)計的關(guān)鍵,它的正確與否直接關(guān)系著設(shè)計的正確與否。一般把引起事件的原因作為輸入變量,把事件的結(jié)果作為輸出變量,再以二值邏輯的0、1兩種狀態(tài)分別代表變量的兩種不同狀態(tài),并根據(jù)給定的因果關(guān)系列出真值表。在教學(xué)過程中,教師可以采用多媒體手段,通過形象的比喻、生動的畫面吸引學(xué)生的注意力,幫助學(xué)生理解題目。
(2)根據(jù)真值表寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。
具體方法為:①由真值表中找出使邏輯函數(shù)輸出為1的對應(yīng)輸入變量取值組合;②每個輸入變量取值組合狀態(tài)以邏輯乘形式表示,用原變量表示變量取值1,用反變量表示變量取值0;③將所有使輸出為1的輸入變量取值邏輯乘進(jìn)行邏輯加,即得到邏輯函數(shù)表達(dá)式。
(3)化簡表達(dá)式。
為了使邏輯電路中包含的邏輯門最少且連線最少,要對邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡,求出描述實(shí)際問題的最簡表達(dá)式。一般采用邏輯代數(shù)公式或卡諾圖進(jìn)行化簡,但當(dāng)邏輯表達(dá)式較復(fù)雜時,采用卡諾圖化簡更快更簡單,且出錯率低。
(4)根據(jù)題目要求畫出邏輯電路圖。
根據(jù)簡化后的邏輯表達(dá)式,結(jié)合題目的具體要求,如果對所用邏輯門電路有一定限制,就需把表達(dá)式變換為與所選門對應(yīng)的形式,最后選擇合適的門電路替換表達(dá)式中的運(yùn)算符號,即可畫出邏輯圖。
4.分析剛才的例題,電路要求由三種基本邏輯門電路組成,請同學(xué)們思考一個問題:能否用其他學(xué)過的門電路實(shí)現(xiàn)它們的邏輯功能呢?我讓學(xué)生分組討論,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高分析問題、歸納總結(jié)問題的能力,同時培養(yǎng)創(chuàng)新能力,最后每組推選一名代表起來作總結(jié)。我針對三組討論的結(jié)果進(jìn)行小結(jié)??梢园l(fā)現(xiàn)例題的表達(dá)式可以寫成:F=ABC,從而得到如下的電路圖。
從上面兩個電路圖可以看出,組合邏輯電路的設(shè)計不是唯一的,利用不同的元器件可以設(shè)計出完全不同的電路圖。那么如何才能得到最簡單最實(shí)用的電路呢?在組合邏輯電路設(shè)計時它有一個標(biāo)準(zhǔn),利用SSI電路進(jìn)行設(shè)計時,最簡的標(biāo)準(zhǔn)是所有門電路的數(shù)目最少,輸入端數(shù)目也最少;利用MSI電路進(jìn)行設(shè)計時,最簡的標(biāo)準(zhǔn)是MIS電路集成塊的個數(shù)最少、品種最小、連線也最少。只有了解了這個標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生在設(shè)計電路時才能得到最佳電路。
三、課題總結(jié)
1.組合邏輯電路設(shè)計的步驟。
分析題目列真值表寫邏輯表達(dá)式化簡表達(dá)式畫出邏輯電路圖。
2.組合邏輯電路的設(shè)計不是唯一的,學(xué)生在設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)得到最佳電路。
上述就是組合邏輯電路設(shè)計的整個教學(xué)方案,當(dāng)然其中還有很多不足之處,還需不斷改進(jìn)和完善。教學(xué)方案設(shè)計的質(zhì)量是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的第一關(guān),設(shè)計出高質(zhì)量的教學(xué)方案,是廣大教師一生追逐的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]閻石.數(shù)字電子電路.中央廣播電視大學(xué)出版社.
關(guān)鍵詞:輸電線路;設(shè)計;施工方案
中圖分類號:TM621.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 35 kV輸電線路設(shè)計方案
(1) 輸電線路設(shè)計需要注意的問題
第一個影響輸電線路設(shè)計的因素是雷電。雷電因素對35 kV 輸電線路的運(yùn)行造成的影響較大,因雷擊而造成的線路故障多種多樣,較為普遍的有線路斷裂、絕緣子擊穿、閃絡(luò)等。
第二個影響因素是氣候。在較為寒冷的地域或者是我國大部分地區(qū)的冬季進(jìn)行施工時,低溫因素會對輸電線路的施工造成較大影響,還會造成輸電線路的受凍連接等狀況。
第三個影響因素是短路問題:35 kV輸電線路較為復(fù)雜、技術(shù)含量較高,要有專業(yè)的知識技能和深厚的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工作人員才能確保線路的搭設(shè)準(zhǔn)確。這些問題都要求屬地那線路的設(shè)計要精準(zhǔn),而且要根據(jù)施工所在地的具體情況進(jìn)行設(shè)計。
第四個影響因素是周邊環(huán)境:要充分考慮項(xiàng)目建設(shè)對環(huán)境的各種影響,要能預(yù)見項(xiàng)目架設(shè)中以及建成后對環(huán)境的影響。在選址方面盡量避開環(huán)境脆弱區(qū)、農(nóng)田、風(fēng)景區(qū)、村莊等,施工過程中盡量避免對環(huán)境的破壞和影響,同時還要注意架設(shè)經(jīng)過地的風(fēng)土人情,有的地區(qū)比較忌諱路線架設(shè),包括塔桿選址等問題,都會涉及到某些特殊的信仰或者風(fēng)水忌諱等。
(2) 輸電線路設(shè)計步驟
第一,選擇輸電線路走向——在確定輸電線路的方案后,設(shè)計人員應(yīng)在五萬分之一的地圖上對于輸電線路的走向進(jìn)行描繪。在設(shè)計過程中,設(shè)計者需要考慮的問題除了上文提到的雷電、氣溫等氣候天氣原因之外,還要考慮施工當(dāng)?shù)氐娜宋沫h(huán)境,比如對環(huán)境的影響:在架設(shè)前的規(guī)劃中要充分考慮項(xiàng)目建設(shè)對環(huán)境的各種影響,能預(yù)見項(xiàng)目架設(shè)中以及建成后對環(huán)境的影響,及時準(zhǔn)確的建立起修正預(yù)防措施。在選址方面盡量避開環(huán)境脆弱區(qū),施工過程中盡量避免對環(huán)境的破壞和影響,這不僅是為了環(huán)境建設(shè)著想,更與建成后的項(xiàng)目能否順利投入使用息息相關(guān),還關(guān)系到建成使用后能否避免出現(xiàn)層出不窮的問題以及使用壽命的問題,總之,選擇好項(xiàng)目架設(shè)地址,有利于保護(hù)環(huán)境,也有利于后續(xù)管理;與周邊環(huán)境的相處:調(diào)度指揮方應(yīng)對周邊環(huán)境(包括其他線路、鐵路、公路、河流、等情況) 掌握清楚,另外,不僅僅要考慮地質(zhì)、氣候等等客觀因素,還要考慮架設(shè)地區(qū)是否適宜技術(shù)實(shí)施,要多方面、全方位進(jìn)行論證,根據(jù)地理環(huán)境、施工條件、地區(qū)經(jīng)濟(jì)等各方面因素進(jìn)行論證,選取架設(shè)的最佳方案。但在建設(shè)過程中,依然會有層出不窮的問題等待協(xié)商溝通。施工地點(diǎn)出現(xiàn)意料外的情況實(shí)屬尋常,這時候如果指揮調(diào)度部門未能及時安排妥當(dāng),就會出現(xiàn)各種矛盾甚至引發(fā)沖突。比如在經(jīng)過公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施時,應(yīng)該與當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門取得聯(lián)系,獲得許可后再進(jìn)行施工。
比較簡潔、可行性較高的設(shè)計路線可以考如下的因素:(1) 考慮交通路線,盡可能利用已有的路徑走向進(jìn)行架設(shè);(2) 線路設(shè)計盡量避開林區(qū)、耕作區(qū)、風(fēng)景區(qū)、村莊城鎮(zhèn)等,避免高額賠償;(3) 盡量避免跨越通訊線、國防通訊電纜、已有道路、河流等;(4) 避開地質(zhì)災(zāi)難及洪澇災(zāi)難頻發(fā)地帶; (5) 避開高污染、高危險區(qū)域。
第二,定位樁選擇方面的考慮因素——定位樁與通訊線之間的距離大于20米;與公路邊的距離大于15米;與建筑物的距離大于10米;定位樁盡量避免設(shè)在陡坡以及地質(zhì)不良地帶上;穿越高電壓等級線路的定位樁應(yīng)選在高電壓等級線路對地距離較高處。
第三,輸電線路塔桿排設(shè)要求——桿型設(shè)計符合施工環(huán)境;輸電線路塔桿排設(shè)不要局限在原測定的直線樁位上,可根據(jù)情況尋找更科學(xué)合理的位置布桿;每個轉(zhuǎn)角樁一般均應(yīng)排桿,不能輕易跳過或前后左右移動;過水田和耕地的直線桿應(yīng)盡量選用無拉線的桿型;在較窄的線路走廊布桿,為保證線路邊相對有足夠的電氣距離,宜選用垂直排列和上字型排列的桿型;在跨越對地距離較高的低電壓等級或同電壓等級的線路時,應(yīng)選用水平排列的桿型;在碰到樁位距通訊線、電力線、建筑物、公路的距離不夠時,先按以上原則布桿,然后再到現(xiàn)場決定是否采用電纜。
2 35 kV輸電線路施工方案
(1) 保證施工材料的質(zhì)量
在輸電線路施工過程中,需要耗費(fèi)大量的電線電纜等施工材料,施工材料的質(zhì)量是影響輸電線路的重要因素,材料的性能決定了材料的使用年限。對于輸電線路這樣的基礎(chǔ)工程來說,使用年限有比較高的要求,如果材料性能較差,必然會導(dǎo)致電線質(zhì)量不合格,就會引起輸電線路的使用隱患,帶來無法預(yù)估的損失。因此,施工單位一定不能為了節(jié)約成本而降低材料的性能要求,必須保證材料性能符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從而保證輸電線路施工的正常進(jìn)行。
(2) 圖紙優(yōu)化設(shè)計
上文已經(jīng)提到,設(shè)計圖紙是工程建設(shè)施工的具體依據(jù),合理的圖紙設(shè)計可以減少施工過程中不合理施工行為的發(fā)生。在開工前,建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)組織參建團(tuán)隊對施工圖紙進(jìn)行分析和探討,找出設(shè)計中的不足,并及時進(jìn)行優(yōu)化,確保圖紙的合理性和科學(xué)性,爭取降低成本,提高效率。
(3) 嚴(yán)格審查施工組織方案
施工方案是整個施工過程的指導(dǎo)方案,合理的施工方案可以保證施工過程的嚴(yán)密性和科學(xué)性,從而可以加快施工速度,有效縮短工期,爭取降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。施工單位應(yīng)當(dāng)對施工方案進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)和研究,熟練掌握施工方案中的各項(xiàng)要求,爭取在施工過程中盡可能降低對施工方案的偏離程度,保證施工進(jìn)程按照原計劃進(jìn)行,從而保證施工項(xiàng)目建設(shè)順利完成。
(4) 架線工程設(shè)計
架線工程是最為復(fù)雜的過程,為減少對材料和人力的消耗,提高勞動效率,可以采用張力放線,使用牽張機(jī)械使導(dǎo)地線始終保持一定的張力,保持對交叉物始終有一定安全距離,這種展放方法能夠保證導(dǎo)地線展放質(zhì)量和效率都有較大的提高,從而有效的提高勞動效率,減少對人力和物力的消耗。
(5) 基礎(chǔ)施工
輸電線路工程中的桿塔地下部分施工叫做基礎(chǔ)施工?;A(chǔ)施工的作用巨大,是一項(xiàng)輸電線路工程的奠定部分,這項(xiàng)作業(yè)質(zhì)量的好壞,直接影響著輸電線路工程的順利進(jìn)行以及建成后的運(yùn)行安全?;A(chǔ)施工的分類眾多,如鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、巖石基礎(chǔ)、斜插基礎(chǔ)等,施工單位要根據(jù)手上項(xiàng)目的具體情況來進(jìn)行選擇,比較常見的基礎(chǔ)施工有以下幾種技術(shù):
1) 掏挖基礎(chǔ)施工——這種技術(shù)就是直接將混凝土(砼) 澆筑到已經(jīng)提前掏挖成型的土坯中,方便快捷,一次成型,只要混凝土的質(zhì)量過關(guān)、掏挖成型的土坯形狀合理科學(xué),就不會出現(xiàn)太大的差錯,并且掏挖基礎(chǔ)施工還能充分利用施工場地原狀土的強(qiáng)度,減小了施工難度,能夠加快施工進(jìn)程;
2) 階梯基礎(chǔ)施工——階梯基礎(chǔ)的特點(diǎn)是:相比于其他類型的基礎(chǔ)施工,階梯施工的難度比較小,而且施工工藝較為簡單,不需要太大的技術(shù)含量,也不需要掌握復(fù)雜的工程理論知識,是較為省事、省力、省時的基礎(chǔ)施工方式。
第二種技術(shù)雖然簡單易操作,還是要注意:在開挖施工過程中,為了防止破壞施工現(xiàn)場的地基土的承載力,要盡量避免工程破壞基底的原有形狀。
另外,還要注意排水。要防止雨水、山洪等對基面的沖刷。這就需要依照地理環(huán)境設(shè)置排水溝,以攔截和排除積水,這樣有利于基坑設(shè)施的修建,還可以維持土體的穩(wěn)定性。
(6) 光纜架設(shè)工程
光纜架設(shè)施工前一定要對設(shè)計資料、原材料和施工設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)核對,確保準(zhǔn)確無誤,施工人員要仔細(xì)閱讀有關(guān)的技術(shù)說明書和安裝指導(dǎo)手冊,確保光纜安裝正確。由于光纜的卷盤長度為2~3 km,其彎曲半徑應(yīng)為光纜外徑的15 倍以上,因此在施工過程中一定不能猛拉和扭結(jié)光纜,否則會造成對光纜的損害,不利于光纜的安裝。安裝完成后,還要對余纜進(jìn)行整理,注意從接頭盒處向外收攬,避免意外發(fā)生。
(7) 架設(shè)桿塔工程
輸電線路施工過程中的影響因素之一就是桿塔不穩(wěn)定,無論是在解決凍土的問題上,還是在抵抗風(fēng)力的問題上,桿塔架設(shè)需要面臨的因素也比較多,所以桿塔架設(shè)是輸電線路施工的重點(diǎn)工作之一。輸電線路的桿塔架設(shè)施工有兩種方式:第一,整體組立桿塔施工方式——這種方式對混凝土的抗壓強(qiáng)度的要求非常嚴(yán)格,應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的百分之百;第二種,分解組立桿塔施工方式——混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的百分之七十。這兩種方式都要注意最基本的穩(wěn)固問題,在進(jìn)行架設(shè)前,指揮調(diào)度人員應(yīng)該對施工現(xiàn)場的土地性質(zhì)有完整詳實(shí)的認(rèn)識,包括施工季節(jié)的氣溫、風(fēng)力,以及附近的大型工程場所(如大型工廠的機(jī)械運(yùn)用會影響附近土地的震動幅度等)等,這些因素都會對桿塔的最終質(zhì)量造成影響。
關(guān)鍵詞:10kV配電線路;線路設(shè)計方案;供電需求;電力企業(yè);電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TM421 文章編號:1009-2374(2016)34-0026-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.013
對于配電線路的控制,在整個電力系統(tǒng)的控制中尤其重要。在整個電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行過程中,配電線路的主要作用是傳輸和配送電能,因此配電線路的設(shè)計是否科學(xué)、合理,運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣將直接影響到整個電力系統(tǒng)是否能夠有效地運(yùn)行。這就要求在電力運(yùn)行的管理之中,大大加強(qiáng)對配電線路的科學(xué)、合理設(shè)計。
1 10kV配電線路設(shè)計時需要遵循的原則
在電力系統(tǒng)中配電線路作為重要構(gòu)件,設(shè)計的合理與否直接影響著整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至?xí)o電力企業(yè)的發(fā)展帶來一定的影響。因此在對配電線路進(jìn)行設(shè)計時,要求相應(yīng)的設(shè)計人員要結(jié)合實(shí)際條件,能夠合理科學(xué)地利用技術(shù),從而對配電線路進(jìn)行設(shè)計。
(1)要求設(shè)計人員要遵循科學(xué)性原則,確保整個設(shè)計的科學(xué)性,以合理科學(xué)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計,且能夠在實(shí)踐中有效的應(yīng)用與實(shí)施;(2)在進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員要對安全問題進(jìn)行考慮,要使整個設(shè)計方案能夠保證線路的安全性;(3)在設(shè)計時,設(shè)計人員要秉承經(jīng)濟(jì)性原則,盡可能地列出多種設(shè)計方案,重點(diǎn)要對多種設(shè)備進(jìn)行列出比較,最后選擇出最合適的設(shè)計方案,在保證配電線路安全的條件下,要盡可能節(jié)約成本的支出。
2 電力系統(tǒng)10kV配電線路設(shè)計方案分析
10kV配電線路主要分布在我國農(nóng)村地區(qū),原理是采用架空線路的形式結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行放射性供電。在具體運(yùn)行的過程中,10kV配電線路所涉及的過程比較復(fù)雜,內(nèi)容比較繁多,因此這就要求設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計之前,要高度注重對設(shè)計中的每個環(huán)節(jié)進(jìn)行完善,進(jìn)而達(dá)到設(shè)計的科學(xué)性、合理性的標(biāo)準(zhǔn)。
10kV配電線路設(shè)計流程如下:(1)設(shè)計人員在接到配電線路設(shè)計任務(wù)后,要以配電工程所在的區(qū)域建設(shè)規(guī)劃指標(biāo)為依據(jù),對配電線路的路徑進(jìn)行合理設(shè)計,要對配電線路的起、終點(diǎn)位置進(jìn)行定位,且要對整個配電線路的長度進(jìn)行測量。在此步驟中,要求設(shè)計人員高度重視配電線路區(qū)域的地形、地貌特征并且要更進(jìn)一步地進(jìn)行調(diào)查研究,對配電線路區(qū)域的地形、地貌特征進(jìn)行熟悉且要求掌握,能夠熟練地繪制出相應(yīng)的設(shè)計圖紙,與此同時在所設(shè)計的配電線路中,相關(guān)數(shù)據(jù)要確保它的精確性。在設(shè)計好配電線路的路徑后,設(shè)計人員應(yīng)將設(shè)計方案交給相關(guān)部門進(jìn)行審核,審核且通過后才可實(shí)施,防止由于所設(shè)計的路線與區(qū)域的建設(shè)規(guī)劃發(fā)生矛盾進(jìn)而出現(xiàn)線路改遷的問題。在對配電線路進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員要秉承“兩點(diǎn)之間、線段最短”的宗旨,目的是減少線路曲折的問題,要保證所設(shè)計的線路科學(xué)且合理,能夠在實(shí)踐中操作與應(yīng)用;(2)設(shè)計人員對所設(shè)計的路徑圖紙繪制完成后,要結(jié)合實(shí)際的地形、地貌特點(diǎn),對配電線路的桿塔進(jìn)行合理的設(shè)計。對于桿塔的選擇,應(yīng)盡可能地避免對農(nóng)田或臨街住戶的占用,以不要打擾居民正常的生活為出發(fā)點(diǎn),然而對于路徑的選擇,要考慮到方便日后的檢查修理,在設(shè)計桿塔的環(huán)節(jié)時還要考慮到環(huán)境因素如相關(guān)區(qū)域的水文條件、地質(zhì)條件等,比如在埋管線的過程中,一定要確保管線埋設(shè)的安全性;(3)設(shè)計人員在基本確定路徑方案后,要權(quán)衡整個路徑設(shè)計方案的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性,對各路徑方案進(jìn)行分析與對比,最終得出更為科學(xué)、合理的路徑方案。由此可得,對于10kV配電線路的整體設(shè)計而言,要秉承有效性、科學(xué)性的原則,使整個設(shè)計方案能夠?qū)嵤┡c應(yīng)用。
3 10kV配電線路的設(shè)計
在對10kV配電線路的設(shè)計中,要充分考慮到配電裝置以及對配電線路路徑的選擇等方面的討論。在設(shè)計的實(shí)踐中,要高度重視對相關(guān)要素實(shí)施控制,針對各環(huán)節(jié)做好設(shè)計工作,保證整個配電線路在實(shí)際工作中發(fā)揮它的作用。
3.1 選擇適當(dāng)?shù)呐潆娧b置
在整個電力系統(tǒng)中,配電裝置是重要的構(gòu)件,在配電線路設(shè)計當(dāng)中尤其重要。對于配電裝置的選擇過程中,要優(yōu)先考慮到相應(yīng)的環(huán)境、抗震能力等重要要素。
3.1.1 控制好環(huán)境溫度。配電線路對于配電裝置選擇的過程中,整個裝置所在區(qū)域的環(huán)境、溫度要保持穩(wěn)定性,保證環(huán)境、溫度能夠達(dá)到裝置所要滿足的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,所在區(qū)域的自然環(huán)境影響著配電裝置。
3.1.2 控制好導(dǎo)體、電器的相應(yīng)濕度。在選擇導(dǎo)體、電器的相對濕度時,將月份濕度值作為線路所在區(qū)域的參考值,掌握線路真實(shí)的濕度狀況,選擇相應(yīng)的電器產(chǎn)品從而進(jìn)行安裝。比如在一些較為濕熱的地區(qū),設(shè)計人員在對相應(yīng)的配電裝置進(jìn)行設(shè)計時,選擇適合濕熱氣候的裝置進(jìn)行安裝。
3.1.3 考慮最大風(fēng)速。在配電線路施工的環(huán)節(jié)中,或多或少會受到一定風(fēng)速的影響,因此在對配電線路進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員要考慮到全年的最大風(fēng)速值,一般,配電線路的架空位置和地面保持在12m左右。當(dāng)風(fēng)速過大時,要求對配電設(shè)備的安裝高度進(jìn)行降低,與此同時還要考慮到相應(yīng)的氣象要素。
3.2 導(dǎo)體、電器的設(shè)計
要想確定導(dǎo)線的截面面積,設(shè)計人員要按照電力系統(tǒng)的設(shè)計要求進(jìn)行設(shè)計,進(jìn)而計算出導(dǎo)線的截面面積,還要重視對導(dǎo)線的型號、規(guī)格進(jìn)行驗(yàn)證,所選擇的電器能夠承受的最高運(yùn)行高壓要與配網(wǎng)運(yùn)行電壓持平,對于電流,配電線路所允許的電流要與最大的持續(xù)工作電流值持平。此外,截面面積確定了之后,在設(shè)計中要對導(dǎo)線的安全系數(shù)進(jìn)行標(biāo)注與說明。
3.3 選擇科學(xué)的線路組裝形式
在10kV配電線路的桿塔結(jié)構(gòu)、絕緣子的形式以及導(dǎo)線的型號實(shí)際選擇過程中存在著較大的差異,因此相應(yīng)的絕緣子串的組裝形式也存在較大的差異,通常情況下采用單串絕緣子串來滿足導(dǎo)線的斷線張力與最大綜合荷重,對于一些特殊的大檔距、大導(dǎo)線、大溝以及一些交通要道等環(huán)境條件時,如果單串絕緣子串不能達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),則要采用雙串的方式進(jìn)行接連,從而確保其線路組裝形式的有效實(shí)施。
3.4 做好導(dǎo)線的防震設(shè)計
在現(xiàn)實(shí)設(shè)計的過程中,要充分考慮到防震的設(shè)計要求,檔距、風(fēng)速、地形、風(fēng)向及線路架設(shè)高度等因素可能引起導(dǎo)線的振動,從而不同程度地對線路正常運(yùn)行造成影響,這就要求在具體的線路設(shè)計過程中采取相應(yīng)的防震措施。因此在進(jìn)行導(dǎo)線的防震設(shè)計過程中,應(yīng)將導(dǎo)線的安全系數(shù)、應(yīng)力大小、線路途經(jīng)以及經(jīng)過的地貌與地形特征等一系列因素進(jìn)行綜合考慮。
4 10kV配電線路設(shè)計中常見問題及對策
4.1 負(fù)荷計算偏差
在大部分設(shè)計文件中以年售電量作為基準(zhǔn),以此來預(yù)測每年售電量增長10%,進(jìn)而推算負(fù)荷的大小。這種估算方法優(yōu)點(diǎn)為簡單可行,存在統(tǒng)計負(fù)荷不免偏大、準(zhǔn)確性較差等缺點(diǎn),由此會造成年發(fā)電量不足年使用量,進(jìn)而引發(fā)年發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出年使用量的范疇造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此在10kV配電線路設(shè)計的過程中,負(fù)荷計算所造成的偏差一直是一個亟待解決的問題,并且一直以來力求使得負(fù)荷計算量最能夠接近實(shí)際電量使用量。
對策:要向有關(guān)部門收集每個城市的街道圖,其中包括城市的分區(qū)、鄉(xiāng)行政區(qū)的界限、每個區(qū)域所屬的行政管理范圍等;還可以向所屬公安局收集各個分局的管轄范圍,它包括在每個區(qū)內(nèi)派出所的數(shù)量、每個派出所的管轄范圍以及戶籍?dāng)?shù)量。在對配電變壓器進(jìn)行設(shè)置時,要考慮到負(fù)荷增長系數(shù),進(jìn)而能夠比較精確地計算出在各個派出所轄區(qū)范圍內(nèi)的臺區(qū)數(shù)量。
4.2 自然、氣象條件選擇估計不當(dāng)
在10kV配電線路運(yùn)行的過程中,自然災(zāi)害破壞對其造成的故障是不可避免的,如雷擊(在7~8月的雷雨季節(jié)尤其是雷爆日比較多的地區(qū),經(jīng)常會出現(xiàn)因雷擊而線路跳閘,通常有斷線、瓷瓶爆裂、配變燒毀等狀況的發(fā)生)、大風(fēng)(特別是南方沿海城市經(jīng)常會受到臺風(fēng)的襲擊)、雨雪等。這些故障的發(fā)生存在不可抗力的一面,也存在配電線路設(shè)計中對自然氣象條件估計不當(dāng)?shù)囊蛩亍?/p>
對策:針對自然災(zāi)害的破壞所造成的故障,在設(shè)計時要將其著重考慮在內(nèi),并且要嚴(yán)格地落實(shí)在配電裝置的選擇上:(1)當(dāng)設(shè)備的最低允許溫度高于周圍環(huán)境的溫度時,應(yīng)當(dāng)采取保溫措施或安裝加熱裝置等;在有積雪、冰雪嚴(yán)重的地區(qū),通常采用隔離開關(guān)的破冰厚度等措施,但要求不應(yīng)小于設(shè)計的最大覆冰厚度;(2)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定設(shè)計配電裝置的抗震設(shè)計;(3)在城市內(nèi)對10kV配電線路的導(dǎo)線選擇,通常用架空交聯(lián)聚乙烯絕緣導(dǎo)線;(4)要重點(diǎn)做好防雷措施,具體操作如下:要在變電所10kV的出線端安裝帶有金屬氧化物的避雷器;在易受雷擊且線路較長的線路上安裝防弧金具或金屬氧化物。
4.3 10kV配電線路路徑選擇不當(dāng)
線路路徑確定通常是指在制定的起止點(diǎn)之間確定一條最優(yōu)的路線,這是配電線路設(shè)計的第一步,也是配電線路設(shè)計中關(guān)鍵的一步。對于線路路徑的確定,要綜合充分考慮線路的經(jīng)濟(jì)效益、工程造價、技術(shù)可行、施工方便、運(yùn)行安全等方面的因素。實(shí)際電力工程中,不少配電線路沒有對各路徑方案從技術(shù)方面、線路的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、方便施工、障礙物的處理等方面進(jìn)行全面的分析比較,從而造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。
對策:在路徑選擇時要遵循以下原則:(1)與配電網(wǎng)絡(luò)改造相結(jié)合,與城鎮(zhèn)規(guī)劃相協(xié)調(diào);(2)盡可能地少占或不占農(nóng)田;(3)盡可能地避開坑洼地、雨水沖刷和容易發(fā)生交通事故的地段;(4)盡可能地避開有易燃易爆物存在的地段;(5)要求配電線路路徑盡可能短,從而避免迂回。
5 結(jié)語
對于10kV配電線路的設(shè)計問題,將會直接影響到整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益息息相關(guān)。設(shè)計人員在設(shè)計過程中必須要重視10kV配電線路的實(shí)際設(shè)計要求,綜合線路的具體實(shí)際情況,進(jìn)而能夠設(shè)計出科學(xué)、合理的實(shí)施方案,確保電能的高效率安全運(yùn)輸,保證整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
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【關(guān)鍵詞】基本因素;爆炸極限;爆炸危險區(qū)域;電氣設(shè)計
1、造成爆炸的三個基本因素
1.1釋放源
可釋放出能形成爆炸性物質(zhì)所在的位置或地點(diǎn)稱之為釋放源。密閉容器和通道本身不視為釋放源,當(dāng)事故情況或在正常操作過程中產(chǎn)生易爆可燃物質(zhì)外泄時,則被看作釋放源。釋放源應(yīng)按照易燃物的釋放頻率和持續(xù)時間的長短進(jìn)行分級。對于有爆炸危險的物質(zhì),最重要的是努力保證不發(fā)生外泄。
然而,這種外泄是不可避免的,如自動儀表、自動分析表計和閥門等等。因此,在設(shè)計中,必須考慮電氣設(shè)備在這種環(huán)境中長期正常工作的設(shè)備防爆問題。
1.2點(diǎn)燃源
明火、火花、化學(xué)反應(yīng)熱和熱物體表面等都可以起到點(diǎn)燃作用,成為點(diǎn)燃源。而電氣設(shè)備,如開關(guān)、刀閘、磁力起動器等分和過程中產(chǎn)生的電弧以及電氣設(shè)備表面的熱積累都有可能成為點(diǎn)燃源。在電氣設(shè)計中最主要的就是要防止因電氣設(shè)備導(dǎo)致點(diǎn)燃的為題。
1.3爆炸濃度
爆炸性氣體與空氣混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物。這種比例稱之為爆炸濃度。當(dāng)混合物的濃度超過爆炸濃度的上限或低于爆炸濃度的下限時,都不會發(fā)生爆炸。在上限與下限的危險區(qū)域之間;特別是下限,由于低于下限的混合物經(jīng)過積累,隨時都有可能達(dá)到爆炸濃度下限而被點(diǎn)燃。因此,在燃?xì)忮仩t房的設(shè)計中注意對爆炸混合物濃度的檢測,并加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)。
釋放源、點(diǎn)燃源和爆炸濃度時產(chǎn)生爆炸的三個基本條件,缺一不可。因此在燃?xì)忮仩t房內(nèi),電氣設(shè)計的防爆措施應(yīng)從這三個方面來考慮。
2、電氣設(shè)計中提高防爆安全的措施
2.1規(guī)劃設(shè)備選型,避免成為點(diǎn)燃源。
防止電弧及電火花的外泄,降低電氣設(shè)備的表面溫度,在爆炸性氣體環(huán)境中,按照有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,正確選用合適的防爆電器,是保證安全生產(chǎn)、防止爆炸和火災(zāi)發(fā)生的重要措施。防爆電器的基本保護(hù)措施就是運(yùn)用新型材料,提高絕緣等級,加強(qiáng)設(shè)備散熱,從設(shè)備的設(shè)計和制造水平上提高本身的安全性。按類型分為隔爆型、增安型 、本質(zhì)安全型、正壓型、充油型、充砂型、無火花型、特殊型。主要品種有防爆轉(zhuǎn)換開關(guān)及刀開關(guān)、防爆空氣自動開關(guān)、工廠用防爆磁力起動器、防爆控制按鈕、防爆操作柱、防爆行程開關(guān)、防爆插銷、防爆接線箱、防爆接線盒、防爆管件及密封材料、防爆電磁鐵及防爆電磁閥等。
選擇防爆電器,必須對設(shè)備所在場所進(jìn)行分區(qū)。根據(jù)國標(biāo)《鍋爐房設(shè)計規(guī)范》GB50041-1992,電氣部分第13.2.2條中:燃油調(diào)壓間、燃油泵房、煤粉制備間、碎煤機(jī)間和運(yùn)煤走廊等有爆炸和火災(zāi)危險場所等級的劃分,必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。陜西某焦化廠尾氣的相對密度為:1.1,參照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92,第2.3.1條注2:相對密度大于0.75的爆炸性氣體規(guī)定為重于空氣的氣體;參照第2.3.3條爆炸危險區(qū)域劃分,在封閉建筑物內(nèi),對于易燃?xì)怏w重于空氣、通風(fēng)良好且為第二級釋放源的生產(chǎn)裝置區(qū),即鍋爐房及有天然氣管線進(jìn)出的房間內(nèi)為2區(qū)[指在正常運(yùn)行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境]。
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006,第3.1.1條,鍋爐房是利用焦化廠尾氣作為燃料,進(jìn)行燃燒作其它用的生產(chǎn)。由于焦化廠尾氣的爆炸下限為11.7%,大于10%,屬于乙類生產(chǎn)火災(zāi)危險性。依據(jù)第3.1.1條3項(xiàng)條文解釋,“乙類”第1項(xiàng):只有少數(shù)可燃?xì)怏w額爆炸下限大于10%,在空氣中較難達(dá)到爆炸濃度,所以將爆炸下限大于10%的氣體劃分為乙類。但任何一種可燃?xì)怏w的火災(zāi)危險性不僅與其爆炸下限有關(guān),而且還與其爆炸極限范圍值、點(diǎn)火能量、混合氣體的相對濕度等有關(guān),使用時應(yīng)多加注意。同時依據(jù)第3.1.1條3項(xiàng)條文解釋,“丁類”第2項(xiàng):雖然利用氣體、燃料或固體為燃料進(jìn)行燃燒,是明火生產(chǎn),但均在固定設(shè)備內(nèi)燃燒,不易造成火災(zāi)。雖然也有一些爆炸事故,但一般多屬于物理性爆炸,如鍋爐房、石灰焙燒、高爐車間等的生產(chǎn)。
上述兩個規(guī)范的對比看出,利用焦化廠尾氣生產(chǎn)的燃?xì)忮仩t房,由于焦化廠尾氣的爆炸下限為11.7%,大于10%,因此在實(shí)際運(yùn)行中,應(yīng)該劃分為爆炸2區(qū)。
在確定分區(qū)以后,根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92對于各分區(qū)內(nèi)電氣設(shè)備防爆等級的要求,嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的選擇符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的防爆電氣設(shè)備。并在滿足工藝生產(chǎn)及安全的前提下,應(yīng)減少防爆電氣設(shè)備的數(shù)量。
2.2加強(qiáng)通風(fēng),降低有燃燒爆炸危險氣體的濃度
防止爆炸性氣體混合物的形成,或降低爆炸性氣體混合物的濃度,宜采取以下措施:
A、工藝裝置采用露天或敞開式布置;
B、設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置
C、在爆炸危險環(huán)境內(nèi)設(shè)置正壓室;
D、對區(qū)域內(nèi)易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點(diǎn)設(shè)置自動測量儀器裝置,當(dāng)氣體濃度接近爆炸下限值的50%時。應(yīng)能可靠的發(fā)出信號或切斷電源。
防爆場所的通風(fēng)一般有兩種方式:自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)由建筑專業(yè)設(shè)計考慮。機(jī)械通風(fēng)由暖通專業(yè)設(shè)計考慮。
在燃?xì)忮仩t房內(nèi)設(shè)計可燃?xì)怏w濃度報警裝置和火災(zāi)報警裝置??扇?xì)怏w濃度報警裝置按照可燃?xì)怏w爆炸下限20%設(shè)置報警點(diǎn),其控制過程如下:
2.3注意爆炸性氣體環(huán)境電氣線路設(shè)計和溝道封堵
防爆區(qū)域內(nèi)電纜及其導(dǎo)線的設(shè)計是十分重要的一個環(huán)節(jié)。除了從電纜型號上選用阻燃或者防爆電纜之外,由于電纜斷開點(diǎn)及其絕緣老化問題,電纜通道和電纜穿管的密封不好,是電纜成為防爆設(shè)計各環(huán)節(jié)中最薄弱的環(huán)節(jié)。
在防爆區(qū)域電氣設(shè)計中最常見的缺陷就是電纜通道的密封問題。根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92的規(guī)定,當(dāng)可燃?xì)怏w比空氣重時,電纜線路應(yīng)在較高出敷設(shè)或直接埋地。架空敷設(shè)時宜采用電纜橋架;電纜溝敷設(shè)時應(yīng)充砂,并宜設(shè)置排水設(shè)施。敷設(shè)電氣線路的溝道、電纜橋架火舌鋼管,所穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處的孔洞,應(yīng)采用防火材料嚴(yán)密封堵。
由于在電氣設(shè)計中不注明密封標(biāo)識,甚至不注明密封要求。在現(xiàn)場施工中容易遺漏。使電氣防爆的可靠性大大降低。因此,在此部分電氣設(shè)計中,必須嚴(yán)格執(zhí)行《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-92中第2.5.12條的要求,并認(rèn)真在施工中實(shí)施。
關(guān)鍵詞:防雷防強(qiáng)電;光纜;措施
中圖分類號:TN818 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、光纜通信概述
隨著現(xiàn)代信息化時代不斷地完善與發(fā)展,與我們而言,光纜通信線路隨處可見,也十分常見,在日常生活之中的建設(shè)面非常的廣泛,長途光纜通信線路的存在,良好地實(shí)現(xiàn)了信息的交流與傳輸?shù)挠行?,光纜通信的優(yōu)勢諸多,在各個領(lǐng)域之中經(jīng)常被使用,具有廣闊的應(yīng)用價值,尤其是在抗干擾方面,其能力十分卓越,國家部隊、郵電局以及鐵路等各個方面,做出了巨大的貢獻(xiàn)。
光纜通信,即是指利用光信號,不會遭受外界電磁波所帶來的干擾影響,但是,其光纜通信線路的內(nèi)部,有一層金屬加強(qiáng)芯,鋼帶鎧裝層以及金屬防水層,這些內(nèi)部的金屬構(gòu)件,如果遇到雷電天氣亦或者是強(qiáng)電的話,則會發(fā)生耦合感應(yīng),其感應(yīng)電壓如果大于光纜通信所承受的耐壓力度之時,就會發(fā)生地絕緣現(xiàn)象,進(jìn)而被雷電擊中,于光纜的使用壽命而言,有著嚴(yán)重的不利影響,基于此,做好長途光纜通信線路的防雷防強(qiáng)電措施,是至關(guān)重要的。
二、強(qiáng)電對長途光纜通信線路的影響分析
網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中,如果強(qiáng)電線與金屬光纜臨近時,會在通信光纜金屬防水層、金屬加強(qiáng)芯以及金屬保護(hù)套等內(nèi)部構(gòu)件之上,產(chǎn)生一定的過強(qiáng)電流以及感應(yīng)電流,電流的強(qiáng)度達(dá)到某一特定值時,就會縮短長途通信光纜的使用壽命,嚴(yán)重者還會損壞通信光纜,更甚者對人們的通信安全帶來不利影響。強(qiáng)電的發(fā)生對長途光纜通信線路的影響,主要有以下幾個方面:第一,短期影響,從長途光纜通信線路的內(nèi)部構(gòu)件方面而言,因?yàn)榫€路接地的時候發(fā)生故障,會對內(nèi)部構(gòu)件等有關(guān)金屬組件的電流感應(yīng)產(chǎn)生直接的影響,進(jìn)而致使線路溫度升高,這樣一來,便會破壞光纜通信線路的絕緣層,致使信號減弱,中斷通信。第二,長期影響,如果長途光纜通信線路在運(yùn)行之時發(fā)生不對稱現(xiàn)象,強(qiáng)電線路正常運(yùn)行狀況之下,可對通信電纜線路內(nèi)部的金屬組件發(fā)生感應(yīng)電動勢,進(jìn)而損傷電纜線路的絕緣層,超出安全電壓所規(guī)定的范疇時,會直接影響到通信的傳輸,更甚者還會發(fā)生安全故障、安全事件等等。第三,干擾影響,在不對稱的強(qiáng)電線路工作狀況下,長途光纜通信線路極其容易發(fā)生電動勢于光纜銅線之上,抑或者是導(dǎo)致過強(qiáng)電壓的發(fā)生,銅線回路狀況之下,進(jìn)而發(fā)生信號干擾、通信雜音等現(xiàn)象,就無銅線的光纜線路而言,強(qiáng)電影響所帶來的允許值,主要取決于光纜外層對絕緣強(qiáng)度,通常情況下,光纜PE的厚度,需等于2mm或者是超過2mm,絕緣強(qiáng)度則需超過20000V。在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中,如果光纜金屬組件的縱電動勢遭受長期影響,其長期影響的允許值則必須根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,應(yīng)當(dāng)超過60V,方可確保人們通信安全以及通信的可靠性,可有效防止發(fā)生雷電安全事故。
三、長途電纜通信線路的防雷分析
光纖之所以可免受電流沖擊,是因?yàn)槠渚邆洳粚?dǎo)電性。但是,為確保高容量的光纖,避免遭受環(huán)境的影響,比如巖石、人為事件、動物的啃咬、架空金屬構(gòu)件的觸碰以及其他自然事件等等,通信光纜必須要設(shè)置一層保護(hù)套或者是鎧裝元件,主要包括加強(qiáng)芯、金屬保護(hù)層以及業(yè)務(wù)銅線之類的,這些都屬于金屬導(dǎo)體,當(dāng)金屬構(gòu)件遭受雷擊或者是電力接線發(fā)生短路情況時候,會產(chǎn)生感應(yīng)交流電,或者是浪涌電流,這對于人身安全而言,有著嚴(yán)重的傷害,于線路設(shè)施而言,也有著極大的破壞力。當(dāng)發(fā)生雷擊事件時,光纜線路與落雷點(diǎn)之間,會形成相差巨大的電位差,電位差的發(fā)生,如果大于落雷點(diǎn)與光纜通信線路外保護(hù)層的耐壓強(qiáng)度的時候,便會擊穿通信線路的外保護(hù)層,在金屬組件到落雷點(diǎn)會形成一道電弧通道,導(dǎo)致大量的雷電流出現(xiàn)在光纜之中,將會嚴(yán)重?fù)p傷光纜,降低其使用壽命。在施工過程中,光纜通信線路的PE層也難免會遭受一些小損傷,此外,外力、人為原因以及蟲鼠啃咬等,也會對光纜金屬元件造成一定的損害,進(jìn)而使得金屬元件暴露。這些所暴露出來的點(diǎn),容易將雷電荷以及強(qiáng)電引進(jìn)到光纜中,使之發(fā)生損壞。通常情況下,光纜通信線路發(fā)生雷擊,主要有以下幾個方面:第一,金屬保護(hù)套的地絕緣比較低,或者是銅線、加強(qiáng)芯具有較低的地絕緣;第二,地形變化、土壤電阻率改變等因素,于光纜通信線路而言,也會容易發(fā)生雷擊事件;第三,光纜與高聳建筑物之間的距離抑或者是與大樹之間的隔距不足,如果光纜與大樹之間的距離靠得太近時,暴露點(diǎn)容易引入雷電荷、強(qiáng)電于光纜之中,進(jìn)而造成光纜通信線路發(fā)生損傷。
除此之外,光纜通信線路遭受雷擊,其影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,導(dǎo)致光纜金屬組件發(fā)生熔化,暴露點(diǎn)引入雷電流到光纜之中的金屬保護(hù)套時,強(qiáng)電壓會對光纜芯導(dǎo)體以及金屬保護(hù)套發(fā)生強(qiáng)大的沖擊力,這樣便會容易擊穿光纜線路,導(dǎo)致光纜金屬組件發(fā)生熔化現(xiàn)象。第二,針孔擊穿,當(dāng)發(fā)生雷電擊穿事故時,會升高地電位,這樣便會擊穿光纜線路外保護(hù)套的針孔,進(jìn)而縮短光纜線路的使用周期。第三,孔洞的發(fā)生,通過雷擊針孔的雷電會擊穿金屬保護(hù)套,進(jìn)而發(fā)生孔洞,于光纜而言會造成嚴(yán)重的損害。第四,光纜發(fā)生改變,雷擊穿地面之時,會對光纜發(fā)生放電,這樣便會產(chǎn)生壓縮力,導(dǎo)致光纜線路的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,增大了通信傳輸?shù)膿p耗,更甚者還會導(dǎo)致通信線路中斷,影響通信交流與傳輸。
總而言之,光纜通信線路由于線路越長,遭受雷擊的幾率就會大大地增加,基于此,做好長途光纜通信線路的防雷以及防強(qiáng)電分析工作以及應(yīng)對策略,顯得至關(guān)重要。
四、長途光纜通信線路的防雷與防強(qiáng)電措施
現(xiàn)階段,我國大部分的長途光纜通信線路的設(shè)計,基本上都采用的是直埋式,與公路比較近的地方進(jìn)行輻射,有少數(shù)光纜線路則是架空在線桿之上,光纜通信線路在埋設(shè)過程之中,與交流電氣鐵道、高壓輸電線以及建筑物之間,形成了密切的聯(lián)系,并且也保持了特定的距離,防止發(fā)生強(qiáng)電事故以及雷擊事故。本文主要根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定以及有關(guān)通信線路設(shè)計要求,總結(jié)并提出了一些防雷與防強(qiáng)電措施,增強(qiáng)保護(hù)力度,保證光纜通信線路的安全運(yùn)行,主要從以下兩個方面進(jìn)行了探索。
(一)長途光纜通信線路的防雷措施
敷設(shè)線路期間,如果遇到雷暴天氣且日數(shù)超過20天,按照該區(qū)域所發(fā)生的雷擊事故予以分析,做好該地段的線路保護(hù)措施,針對性地創(chuàng)新施工與改進(jìn),可通過以下措施來進(jìn)行應(yīng)對:在設(shè)計防雷時,需遵循準(zhǔn)則,即P10500Ωm地段,則需布置兩條防雷線。此外需注意防雷線的布置應(yīng)當(dāng)超過2km,此外,面對雷擊非常嚴(yán)重的區(qū)域,長途光纜通信線路可適用無金屬構(gòu)件結(jié)構(gòu)亦或者是金屬加強(qiáng)芯結(jié)構(gòu)形式,確保防雷成效。
(二)長途光纜通信線路的防強(qiáng)電措施
為保證防強(qiáng)電成效,要做到:光纜路由選擇時,應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)有路線間隔一定的距離,設(shè)計敷設(shè)時需靠近時,則先計算光纜金屬組件方所可能會發(fā)生的危險系數(shù),保證光纜在規(guī)定的范疇之內(nèi),實(shí)現(xiàn)良好的防強(qiáng)電成效。此外,預(yù)防措施方面,處理外層介質(zhì)絕緣,促進(jìn)防強(qiáng)電能力提升,增強(qiáng)外部絕緣強(qiáng)度,是最好的預(yù)防措施。在日常維護(hù)光纜、光纜施工時,操作人員需把光纜內(nèi)部的金屬構(gòu)件作為臨時接地,加強(qiáng)線路防強(qiáng)電能力。
結(jié)語
總的來說,對光纜線路防雷防強(qiáng)電分析之后,采取針對性的防雷防強(qiáng)電措施,按照線路敷設(shè)區(qū)域,布置防雷線,增強(qiáng)光纜線路保護(hù)力度,設(shè)計以及布置方面,有待加強(qiáng),針對特殊雷擊地段,實(shí)施針對性布置,在線路的選擇方面,需不斷提升其合理性與準(zhǔn)確性,防止與強(qiáng)電設(shè)備直接近距離接觸,提升線路使用的安全性以及可靠性,減少不必要的安全事故問題。