电气、仪表设备的雷击危害及防范论文_马占忠

电气、仪表设备的雷击危害及防范论文_马占忠

马占忠

新疆华泰重化工有限责任公司 新疆乌鲁木齐市 830009

摘要:随着经济和科技水平的快速发展,雷电对人类是个威胁,尤其是油田的电气、仪表设备。必须仔细分析雷击的危害途径、认真做好油田电气、仪表设备的防雷工作,采取有效便捷的方式方法,防患于未然。结合实际情况,设计安装布置合格的共用接地网,从而使雷电的危害趋近为零。

关键词:油田电气、仪表设备;危害途径;防雷措施

引言

“雷电”是多种最严重的人类必须面对的自然灾害之一,雷电发生后产生的物理效应主要表现为剧烈的冲击波强劲的电磁辐射还伴有超高的温度。在油田管理人员的眼中更是视雷如虎,如:XX联合站、XX转油站的仪表被雷击,造成很大的经济损失。油田电气、仪表设备面临雷电的严重威胁,提高对雷电的认识,掌握防雷措施刻不容缓。

1雷击的危害途径

1.1雷击过电压

直击雷与雷电波侵入是雷击过电压的两种一般常见表现。天空上的云层有的带着强电,这种云层强电猛烈释放尤其针对地上的一点,就形成了直击雷。应对这种破坏力相当巨大的直击雷的方法是及时将它的强电流泻放入大地。建筑物外部安装有线缆,雷电释放电,侵入到这些线缆,就是雷电波侵入。其特点是不直接放电在建筑和设备本身。雷电波沿着电缆传播,损坏电子设备和控制系统。防范这种雷电波侵入的方法就是设计安装布置符合规范要求的接地电阻。

1.2浪涌过电压

浪涌过电压是一种“感应过电压”。它发生的要素一是线路内是金属线;二是它的周围发生强烈的雷击。它的强度与电线的“线阻”以及其架设的“高度”、距离雷电发生点的“距离”密切相关。感应过电压以“电压波”的方式传播的,电线的绝缘水平起到关键作用,一般要高两到三倍于正常工作电压。因此,拉接电线首要问题就是考虑绝缘水平。

1.3地电位反击

地电位反击是指某建筑或设施安装有避雷装置,被雷电直接击中时,雷电流会从避雷装置的接地部分流向设备,或击穿地皮绝缘流向设备形成地电位反击。地电位反击感生出的反击电压,有时会高达数百千伏,它以电磁波的形式沿着各样接地线向其他空间传播,范围之广,面积之大,超乎想象,破坏也是难以估量的。如果产生火花放电,很可能是导线回路没有实行等电位连接而导致的。

1.4雷击电磁脉冲

它发生的简要示意图:雷——防雷装置——设备电位升高——电磁辐射。危害:一是金属导体引“雷电波”入室,二是“电磁脉冲”“耦合”影响电子设备。它是以“能量场”的形式使设备产生过电压或过电流致使设备坏损。防范措施就是将仪表设备与“系统接地”相连,并且应该在其电源处安装高性能的电源保护装置。

2电气设备的防雷措施

防雷性是建筑物质检标准之一——建筑物是否能有效防雷至关重要。按照GB50054-95(国家强制性标准),在建筑物图纸设计时一定要将建筑物的“防雷接地与设备”进行“等电位”连接,并且用导体“焊接”建筑物本身及其内外各种“导电物”。现代建筑物防雷主要措施是在建筑物顶部安装“接闪器”,其下安装“网状避雷带”,建筑物内的“主钢筋”为“引下线”,“接地体”则是地下“钢筋混凝土”基础。为保护室外配电设备,加装的避雷针必须做统一接地网,并且焊接该接地网与所有设备的接地引下线体,这一点至关重要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,室内与室外要形成完整统一的大型接地网,这就要求将室内各种“金属屏”“柜外皮”连接到“底座槽钢”——然后再用镀锌扁钢*将“底座槽钢”与电缆沟道内的“电缆支架”焊接。“保护地”可防护人身和设备安全且抗干扰强,但是必须令保护地“可靠接地”,一般情况下在“保护地与设备的信号地”的内部连接;而所有设备要采用共用接地系统。“等电位连接”可彻底消除雷电引起的“电压差*”。以“过压保护器”将“金属管道”“电源线”“信号线”进行连接,顺序进行“内层保护区*”的界面处局部“等电位连接”,最终链接的是“等电位连接母排”。

2.1应认真剖析防雷装置故障问题

为了尽可能发挥电气设备防雷装置的实际作用,检测人员在对电气设备防雷装置运行维护时,应对引发雷击事故的问题认真剖析,并及时处理。通常情况下,导致电气设备防雷装置故障的原因较多,具体如下:a.电气设备防雷装置本身质量不达标,存在安全隐患。b.防雷装置电气紧固件或者密封圈存在松动或者损坏问题而导致漏水、密封等问题。c.焊接位置存在开裂现象而引发雷击事故。工作人员在对防雷装置进行日常维护时需要结合实际故障展开分析,找出具体原因并及时记录,采取有效措施进行维修维护,并且加强经验的积累,提高自身业务水平,切实开展好电气设备防雷装置的检测以及运行维护工作。一旦发现防雷装置存在问题,应该第一时间安排专业人员进行排查和检修。

2.2防雷装置故障预防以及处理方法

在对电气设备防雷装置运行维护中一般需利用科学有效的方法来开展工作:在对电气设备防雷装置重新进行安装亦或检修之后,往往需要在电气设备停止运行的状况下进行全方位的状态检查;在布设过程中,所有采取螺接的部位均要使用弹簧垫圈;此外,需要定期擦拭装置绝缘外套,确保其洁净性;为了防止防雷装置受到损坏,在对装置进行检修以及维护时应禁止工作人员攀爬;针对已经出现故障的防雷装置,在天气正常的状况下,应停止防雷装置的运行,并安排人员进行专业维修维护。

2.3防雷装置维护要点

因为电气设备防雷装置运行维护工作不仅特别重要,同时十分复杂繁琐,一旦某些部件出现损坏往往是无法修复的,极有可能会带来十分严重的损失,因而相关部门与工作人员必须要强化防雷装置运行维护工作:第一,在电气设备防雷装置设计以及装设中所采取的材料符合相关标准要求,同时依据正确的安装工艺进行施工;第二,在防雷装置装设完成之后应需要通过正规的试验合格之后才能够正式投入运用;第三,防雷装置在运用过程中需要依据相关规定要求定期进行检测。

3仪表设备的防雷措施

仪表设备防雷接地的设计按照SH-T3081-2003(石油化工仪表接地规范),要求“仪表电缆保护管”“仪表电缆槽”在进入控制室处全都与电气专业的“防雷电感应”的接地排一一相连。再是“各接地干线”与“工作接地汇总板”分别链接,最后用两根单独的工作接地干线将“工作接地汇总板”链接“总接地板”,这时接地电阻<4Ω。减少雷击电磁波干扰的措施中屏蔽的方法是比较有效的。自然屏蔽是首选,如何做到呢?第一就是将建筑物结构中的“自然金属构件”连接在一起,这要求建筑初期实现。这样雷电脉冲就得到了初级屏蔽。精密的配电设备屏蔽时采用“连续金属层”它可以“全面截断”入侵设备的“通道”。如果能够置于专门的屏蔽室内效果会更佳。

结语

随着电子技术的发展油田电气、仪表设备的电路中逐年增加微电子技术成分,功能提高了保护性却降低了,雷击的风险提高了。根据逐步提高抗雷击的防护标准必须构建合理高效的措施。总之,油田电气、仪表设备必须随着雷电季节的到来能够防止雷电的侵害,随时保证设备的稳妥安全运行。采取恰如其分的防雷击保护措施,尤其在在各种工程设计阶段做好防雷设施的部署、施工阶段做好防雷设施的建设尤为重要。“等电位的原则”“共用接地网”是防雷的两大必须重视的要素。

参考文献:

[1]杨万国.自动化仪表系统的接地方式.《石油工程建设》,2005(04).

[2]石油化工仪表接地设计规范,SH/T3081-2003.

[3]颜如军.供电系统接地装置的运行维护[J].苏盐科技,2007(4):17.

[4]张建成,魏光龙,夏一楠.电气设备防雷装置防雷检测及运行维护[J].科技资讯,2016(06):34-35.

论文作者:马占忠

论文发表刊物:《房地产世界》2019年5期

论文发表时间:2019/9/13

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