通信基站施工雷擊傷害措施

1、Word參考資料，下載后可編輯通信基站施工雷擊傷害措施 摘要：以桂中正在施工的高山移動(dòng)通信基站工地遭到雷擊案例，闡述高山通信基站施工現(xiàn)場(chǎng)雷擊事故的電場(chǎng)原理，雷電對(duì)人體造成損害的原因，提出防止雷電損害的防范措施。 關(guān)鍵詞：高山通信基站，雷擊，電場(chǎng)，防范措施 2020年5月16日13：50，桂中某正在施工的高山移動(dòng)通信基站(北緯24o14'，東經(jīng)108o48')建設(shè)工地遭到雷擊，致使兩個(gè)施工人員受傷昏迷倒地，其中：一人(稱為甲)左手臂和左足大母指、二指、三指、四指的指背到足背一片區(qū)域的皮膚受到灼傷；另一人(稱為乙)左手掌和左足后根往上約3cm處受到灼傷，背部受到擦傷。事發(fā)當(dāng)時(shí)天氣為

2、多云，工地上方有云，有陽光，沒有下雨。當(dāng)時(shí)移動(dòng)通信基站的桿式鐵塔(稱為桿塔)已經(jīng)立好，用鋼絞線做材料與桿塔沒有絕緣的三方拉線(稱為拉線)也已經(jīng)安裝固定好，正在進(jìn)行地線施工、基站設(shè)備基座澆灌水泥漿、拉線涂防銹漆等工作，現(xiàn)場(chǎng)施工人員5人。約13:50現(xiàn)場(chǎng)人員忽然聽到一聲雷響，正在進(jìn)行基站設(shè)備水泥底座施工的施工員甲和正在給桿塔拉線涂防銹漆的施工員乙同時(shí)昏迷倒下，幾分鐘后清醒，乙可自行下山，甲需要他人攙扶才能下山。送到醫(yī)院后診斷為：除乙的背部擦傷屬摔傷外，甲、乙的其他受傷部位均屬電擊灼傷，結(jié)合當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的情況可以確定為雷擊損害。 1事故發(fā)生的靜電場(chǎng)原理 雷雨云靜電場(chǎng)的形成。桂中地區(qū)5月已經(jīng)進(jìn)入雷雨季節(jié)，

3、雖然事發(fā)當(dāng)時(shí)還出太陽，但工地上方有云，依據(jù)當(dāng)時(shí)的照片來看，工地上方的云就是積雨云。積雨云在外電場(chǎng)、重力和大氣劇烈運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作用下，云團(tuán)內(nèi)部降水粒子(大粒子)和云粒子(小粒子)因感應(yīng)起電、溫差起電、破裂起電等起電機(jī)理而生產(chǎn)帶有正、負(fù)電荷的帶電離子。在空間電場(chǎng)力和重力的共同作用下，這些帶電離子定向垂直移動(dòng)，使云團(tuán)上部和下局部別積存兩種不同的電荷：正電荷和負(fù)電荷，云團(tuán)內(nèi)產(chǎn)生分層電荷，形成產(chǎn)生雷電的雷雨云。研究講明，雷雨云上部為正電荷區(qū)，下部為負(fù)電荷區(qū)。帶電荷的雷雨云會(huì)靜電感應(yīng)出一個(gè)帶相反電荷的地面陰影，即下部帶負(fù)電荷的雷雨云與帶正電荷的地面形成一個(gè)靜電場(chǎng)1。雷電發(fā)生的電場(chǎng)分析。(1)雷電發(fā)生前的靜電

4、場(chǎng)分析。該事故現(xiàn)場(chǎng)的山頭就是電場(chǎng)的地面凸起部位，山頂附近的電場(chǎng)會(huì)比地面上的電場(chǎng)要強(qiáng)得多。由于該桿塔底座和拉線底端全部都打在石灰石上，石灰石為絕緣體，而且桿塔、避雷針、拉線均沒有接地線，所以整個(gè)桿塔與大地是絕緣的。這時(shí)候的整個(gè)桿塔就相當(dāng)于放置在雷雨云與山頭之間靜電場(chǎng)中的一個(gè)導(dǎo)體，在靜電場(chǎng)的作用下，桿塔上避雷針頂端感應(yīng)出與雷雨云相反的正電荷，桿塔和拉線底部感應(yīng)出與地面相反的負(fù)電荷。甲乙兩個(gè)施工員分別在鐵塔的兩條拉線下施工，足上穿了絕緣鞋，也相當(dāng)于兩個(gè)導(dǎo)體分別放置于兩條拉線下端與山頭地面之間形成的靜電場(chǎng)中，同樣感應(yīng)出上正下負(fù)的感應(yīng)電荷。(2)雷電形成分析。當(dāng)甲施工員完成塑料薄膜的鋪蓋站起來時(shí)，由于左

5、手上臂與鐵塔拉線忽然靠近，依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式：EQ×er/（40r2）2，電場(chǎng)強(qiáng)度E與距離r的平方成反比，隨著帶感應(yīng)正電荷的甲左手上臂與帶感應(yīng)負(fù)電荷的拉線下端的靠近，它們之間形成的電場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)急劇增加。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣的擊穿強(qiáng)度3×104V/cm時(shí)，甲左上手臂與拉線之間的空氣被電擊穿，空氣被電擊穿后就會(huì)形成良導(dǎo)體，這時(shí)整個(gè)桿塔與甲的身體就連通成了一個(gè)導(dǎo)體。依據(jù)導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中的靜電平衡原理，導(dǎo)體是一個(gè)等電勢(shì)，這時(shí)甲的足與大地之間的電勢(shì)差就是原來拉線(桿塔)底端與大地之間的電勢(shì)差(假如為U1)，由于剛澆灌了水泥漿的設(shè)備基座與埋在其中間的地線形成較好的導(dǎo)體連接并接入大地，所以

6、，甲的足與設(shè)備基座之間的電勢(shì)差就是U1。依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差U之間的關(guān)系EU/d，當(dāng)電勢(shì)差U不變時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度與距離d成反比，這時(shí)甲的左足與設(shè)備基座之間的電場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)忽然增大。由于甲穿著絕緣鞋，絕緣鞋的橡膠鞋底不容易被擊穿，而此時(shí)絕緣鞋布面已經(jīng)濕了，鞋面的絕緣效果根本失效，當(dāng)甲的左足與設(shè)備基座之間電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣的擊穿強(qiáng)度3×104V/cm時(shí)，左足背與設(shè)備基座之間的空氣被擊穿，形成導(dǎo)體。這時(shí)桿塔、甲的身體通過擊穿了的空氣所形成的導(dǎo)體接入到大地，大地與桿塔的避雷針頂部形成了等電勢(shì)，鐵塔的避雷針頂部與雷雨云之間的電勢(shì)差就是大地與雷雨云之間的電勢(shì)差，桿塔高度18m，避雷針長(zhǎng)度1.5m，就相當(dāng)

7、于大地與雷雨云之間的電勢(shì)差不變，距離忽然減少約19.5m，電場(chǎng)強(qiáng)度忽然增大，特別是避雷針頂部尖端對(duì)電場(chǎng)的局部加強(qiáng)作用，使靠近避雷針頂部尖端的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣的擊穿強(qiáng)度3×104V/cm而發(fā)生擊穿，并以電子崩的方式形成雷雨云與大地之間放電的通路，形成打雷。(3)雷擊損害事故發(fā)生的原因分析。雷電是一個(gè)自然現(xiàn)象，假如掌握它的規(guī)律做好預(yù)防是不會(huì)受到損害的。該損害事故之所以發(fā)生，主要原因是桿塔和避雷針下引線沒有接愛護(hù)地線，使得雷雨云與大地之間的放電不能直接通過避雷針和愛護(hù)地線來完成，而通過電擊穿空氣，經(jīng)過人的身體來完成。 2防止高山通信基站施工工地被雷擊損害的措施 分析講明，高山上的電場(chǎng)比平地

8、更強(qiáng)，在山上搭建基站鐵塔更容易使空氣被電擊穿而產(chǎn)生雷電，所以，做好施工過程的雷擊防范尤為重要。(1)先做好防雷愛護(hù)，再進(jìn)行鐵塔施工。由于高山基站的地線往往施工難度大，許多施工隊(duì)習(xí)慣于先立好桿塔再進(jìn)行地網(wǎng)施工。桿塔立好后，在地網(wǎng)做好之前桿塔和避雷針沒有接愛護(hù)地，這不僅不能對(duì)桿塔下面的人員和設(shè)備起到愛護(hù)作用，還會(huì)因?yàn)闂U塔和避雷針針尖對(duì)電場(chǎng)的局部加強(qiáng)作用更容易發(fā)生空氣被電擊穿引發(fā)放電而對(duì)人身和設(shè)備造成損害。為此，在進(jìn)行基站建設(shè)時(shí)，應(yīng)先把地網(wǎng)做好，安裝好對(duì)鐵塔施工作業(yè)面有效防雷愛護(hù)的臨時(shí)避雷針，再進(jìn)行鐵塔架設(shè)施工，待鐵塔架設(shè)完成，將地線與鐵塔及避雷針下引線連接好后再撤除臨時(shí)避雷針。臨時(shí)避雷針的安裝也需

9、要注意防雷擊的問題?？刹杉{在地面把避雷針和桿安裝好，用一根截面積不小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求、長(zhǎng)度適度的多股軟銅線作為臨時(shí)連接線，將地線接到臨時(shí)避雷針下引線上(假如避雷針直接焊接到桿上，則可直接接到桿的底端)，再將避雷桿立起來。該臨時(shí)連接線接好后盡量順直擺放，不宜盤繞，以免因連接線盤繞電感的存在對(duì)突增的雷電電流形成很大的感抗而產(chǎn)生很高的暫態(tài)電壓，也會(huì)對(duì)人員造成損害。假如鐵塔是在地面組裝好后再立起來的鐵塔(包括桿塔)，則可不用安裝臨時(shí)避雷針，安裝方法與安裝臨時(shí)避雷針的方法一樣。待鐵塔安裝好，將地線與避雷針下引線、鐵塔接好后再將臨時(shí)連接線撤除。(2)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)地線系統(tǒng)施工。高山站的情況比較復(fù)雜，條件比較有限，地線系統(tǒng)施工難度大，地網(wǎng)的施工和接地電阻往往也難于到達(dá)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求，有些工程隊(duì)就會(huì)放低了要求。然而，地網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工是否標(biāo)準(zhǔn)，接地電阻是否到達(dá)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求，決定了通信基站的防雷效果，地網(wǎng)不標(biāo)準(zhǔn)、接地電阻太大會(huì)使雷擊時(shí)接地點(diǎn)出現(xiàn)很高的暫態(tài)高壓而發(fā)生閃絡(luò)電弧對(duì)人員造成損害，所以，高山通信基站的地線系統(tǒng)更需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。(3)避開雷雨季節(jié)和雷雨天氣施工。在做一年的工程計(jì)劃