連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)的防雷措施

　　摘 要：本文通過雷電危害的闡述，對連續(xù)性生產(chǎn)的化工企業(yè)如何降低雷電災(zāi)害，提出了一定的實踐性的建議，以供同行參考。
　　關(guān)鍵詞：雷電災(zāi)害 直擊雷 感應(yīng)雷 降低災(zāi)害
　　中圖分類號：TU895 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0252-01
　　雷電是自然界固有的一種自然現(xiàn)象，雷電災(zāi)害一直存在。
　　雷擊的表現(xiàn)形式主要有以下四種。
　　第一，直擊雷。是指雷云與大地某點之間發(fā)生放電。它可以直接擊中設(shè)備，如電力架空線、電話線、信號傳輸線、塔、罐等。雷電流便沿著導(dǎo)線進入設(shè)備，而造成設(shè)備的損壞，導(dǎo)致次生安全事故的發(fā)生。
　　第二，感應(yīng)雷。它可以分為靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)，兩種現(xiàn)象同時發(fā)生。
　　根據(jù)靜電感應(yīng)的原理可知，當(dāng)帶電雷云（一般帶負電荷）積聚在電力導(dǎo)線上空時，導(dǎo)線上將感應(yīng)大量的與雷云所帶電荷相反的受束縛的正電荷。一旦雷云電荷達到一定值時，將發(fā)生放電。雷云所帶負電荷便瞬間消失，此時導(dǎo)線上所感應(yīng)的正電荷將失去束縛力，以自由電荷的形式沿著導(dǎo)線兩端迅速擴散。由于自由電荷的移動，在輸電線路上將感應(yīng)出電壓，其電壓的高低決定于束縛力消失的陡度。
　　根據(jù)電磁感應(yīng)的原理可知，由于靜電感應(yīng)所產(chǎn)生的電荷失去束縛后，經(jīng)電源、設(shè)備流入大地的過程中將產(chǎn)生雷電流，其特性表現(xiàn)為高頻率、高強度。雷電流所經(jīng)過的導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生很強的交變電場，如果導(dǎo)體處在這個交變電場中，便會感應(yīng)出很高的電壓，導(dǎo)致設(shè)備損壞。對于弱電設(shè)備，這種損壞的程度尤為突出。
　　第三，反擊。當(dāng)雷電流通過導(dǎo)體流入大地是時，在流入點將產(chǎn)生電壓降，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在以電流流入點為圓心的一定直徑的圓周內(nèi)，即散流電阻上都將存在感應(yīng)電壓。
　　第四，電網(wǎng)波動。雷擊導(dǎo)致電壓升高而使電網(wǎng)中絕緣薄弱環(huán)節(jié)首先擊穿，引起電網(wǎng)波動，電網(wǎng)波動將導(dǎo)致交流接觸器、過流保護裝置等動作跳閘。
　　以上四種情況的危害，都將導(dǎo)致連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)的減產(chǎn)、停產(chǎn)和次生安全事故的發(fā)生。
　　通過以上分析，對如何防止和減少雷電給生產(chǎn)企業(yè)所帶來的危害，提出如下建議。
　　1 接地電阻的測量方法
　　接地電阻值的大小，是判定接地網(wǎng)是否合格的重要參數(shù)。企業(yè)每年都要對接地電阻進行一次普查，由于化工生產(chǎn)企業(yè)的接地網(wǎng)都很大，對大型地網(wǎng)的電阻測量，推薦采用電流電壓法來進行接地電阻的測量，也稱為大電流測量法。這種測量方法具有“接地電阻不受測量范圍的限制和測量的結(jié)果準(zhǔn)確可靠”的優(yōu)點。
　　2 弱點設(shè)備的防雷措施
　?。?）從現(xiàn)場至控制室的電纜橋架，絕大多數(shù)化工企業(yè)都是采用耐腐蝕耐火的玻璃鋼橋架，這種橋架不能消除雷電電磁波的入侵而引入高電位，損壞DCS等弱電控制設(shè)備。根據(jù)法拉第屏蔽保護原理可知，對通訊及控制線路必須采用金屬屏蔽，如采用穿鋼管或金屬電纜橋架等措施可以減少雷電電磁波的入侵。
　?。?）所有進出控制室的電纜均采用屏蔽電纜，屏蔽層公用一個接地網(wǎng)。
　?。?）在電源入口分級裝設(shè)電涌保護裝置，信號線入口處宜采用光電耦合元件或安裝適當(dāng)?shù)南迚貉b置。
　?。?）改進泄流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減小引下線對弱電設(shè)備的感應(yīng)，使電纜的屏蔽網(wǎng)能更好地發(fā)揮作用。
　　（5）在控制室及通訊室內(nèi)敷設(shè)等電位，所有電氣設(shè)備的外殼均與等電位匯流排連接。
　?。?）關(guān)鍵性儀表電源采用UPS供電。
　?。?）定期切換檢查UPS電源，此項工作對化工生產(chǎn)企業(yè)尤為重要，因為它是確保安全停車的最后一道防線。
　?。?）對于不需要實時監(jiān)控的儀表，如監(jiān)視系統(tǒng)、電子稱量系統(tǒng)等，在雷暴即將來臨時斷開電源，停止工作。
　　3 強電系統(tǒng)的防雷措施
　　3.1 裝設(shè)避雷針
　　避雷針是防直擊雷的主要措施，它將雷電引到自己身上，并安全導(dǎo)入地下，從而達到保護附近的電氣設(shè)備、建筑物等免遭直接雷擊的目的，但避雷針的安裝必須滿足不發(fā)生反擊的要求。
　　3.2變電站對雷電電磁波的防護
　　主要措施是在電源進線上裝設(shè)閥型避雷器或保護間隙，閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線性電阻。
　　3.3 變電站的進線線路防雷
　　在輸電線路上安裝避雷線是線路防雷的主要措施，主要是通過限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度來實現(xiàn)。
　　3.4 變壓器的防雷
　　在靠近變壓器的地方安裝避雷器，防止從線路侵入的雷電波損壞絕緣。裝設(shè)避雷器時，應(yīng)遵循“靠近變壓器，縮短連線的長度，避雷器的接地線與變壓器的金屬外殼連接在一起”的原則。這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動作時，作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就等于避雷器的殘壓與接地電阻上的電壓降之和，降低了雷電對變壓器絕緣的損壞機率。
　　4 傳動設(shè)備的防“晃電”措施
　　“晃電”是在電網(wǎng)因雷擊、短路、大型設(shè)備起動等情況下引起的供電電源電壓大幅度下跌或電壓短時中斷又恢復(fù)正常，導(dǎo)致用電設(shè)備不能正常工作，是用電生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常發(fā)生的一種現(xiàn)象。
　　傳動設(shè)備的低壓電動機多數(shù)都采用交流接觸器、變頻器或軟起動器等方式進行生產(chǎn)控制?！盎坞姟睍r交流接觸器會釋放，軟起動器和變頻器會停機，因此在企業(yè)實際生產(chǎn)過程中常常會因“晃電”而導(dǎo)致許多重要的低壓電動機停機，同時導(dǎo)致大型機組連鎖停車，最終使連續(xù)性生產(chǎn)過程被迫中斷，整個生產(chǎn)裝置被迫緊急停車，從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，若處理不當(dāng)還將伴隨火災(zāi)、爆炸、人身傷亡等次生安全事故的發(fā)生。
　　為了保障企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性，減少非計劃性停車，杜絕安全事故的發(fā)生，降低“晃電”給企業(yè)帶來的損失，在生產(chǎn)過程中經(jīng)過我們做了長期、大量的實踐探索，積累了一定的實用型經(jīng)驗，以供大家參考。
　　4.1 大型機組的防“晃電”措施
　　大型機組主機一般均為直流控制電源。根據(jù)工藝要求確定所需自啟動的主要設(shè)備，由PT柜的延時跳閘功能就可實現(xiàn)。如供水系統(tǒng)、鍋爐風(fēng)機、煤氣爐風(fēng)機、空分等設(shè)備。
　　4.2 低壓電動機的防“晃電”措施
　　低壓電動機一般為交流控制電源，“晃電”時交流接觸器釋放，電動機斷電。根據(jù)工藝要求及配電變壓器容量確定所需自啟動的設(shè)備，實現(xiàn)方法主要有以下幾種。
　?。?）安裝動力UPS電源系統(tǒng)，適用于不能斷電的大型機組輔機。造價特高。
　?。?）用永磁式接觸器替代普通接觸器。相對于常規(guī)交流接觸器來說，永磁式接觸器價格較貴，而且性能差別太大。
　　（3）增加延時模塊。模塊價格也較貴。
　?。?）采用具有防“晃電”功能的電機綜合保護裝置，如KJB系列保護裝置，性價比較高，施工也簡單。我公司普遍采用的是這種方式，取得了很好的效果。
　?。?）照明系統(tǒng)采用EPS系統(tǒng)和應(yīng)急燈。確保夜間發(fā)生事故時的安全。
　?。?）低壓軟起動器控制的電機采用“綜保+旁路”直接啟動。
　?。?）變頻器控制的電機選擇具有再啟動功能的變頻器。
　　5 特殊環(huán)境的防雷措施
　　對于灌區(qū)、加油站、充裝棧臺、液化氣站等易燃易爆的特殊場所，在雷暴天氣時嚴(yán)禁進行裝卸作業(yè)，嚴(yán)禁易燃易爆物質(zhì)泄漏。
　　企業(yè)防雷減災(zāi)工作是一項綜合性的系統(tǒng)工程，單靠一個專業(yè)或部門的工作是難以達到有效治理的目的，必須有設(shè)計、采購、施工、電氣、儀表、設(shè)備及工藝等各方面專業(yè)人員共同參與和努力，此項工作才能取得應(yīng)有的效果，企業(yè)才能實現(xiàn)安全穩(wěn)定的生