瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)

摘 要：對于煤炭開采來說，其在開采過程中往往會(huì)受到各種各樣的威脅而造成嚴(yán)重的損失。其中的雷擊就會(huì)處于較為空曠環(huán)境下的煤礦瓦斯抽采泵站構(gòu)成不小的威脅，一旦遭到雷擊的話因?yàn)樵撛O(shè)備所具有的重要性與特性極易引發(fā)其他嚴(yán)重事故產(chǎn)生。所以，下面我將在結(jié)合自己對所查閱資料以及工作經(jīng)驗(yàn)情況首先闡述了煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)意義，然后其防雷設(shè)計(jì)方面要點(diǎn)進(jìn)行了深入地研究和分析，再對接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開探討，以期為切實(shí)有效地保證煤礦瓦斯抽采泵站安全提供保證。

關(guān)鍵詞：煤礦地面；瓦斯抽采泵站；防雷設(shè)計(jì)；接地設(shè)計(jì)

得益于近些年來煤礦安全生產(chǎn)重視程度不斷加深以及相關(guān)法律法規(guī)相繼出臺(tái)，瓦斯治理已成為了各企業(yè)一項(xiàng)重點(diǎn)工作，在這種情況我國瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)不管是在標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范上，還是所能采用到的技術(shù)設(shè)備方面都有了很大程度地提升，這為降低其遭受雷擊事故的概率提供了有力的支撐。對此，本文主要就煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)提出自己幾點(diǎn)認(rèn)識，具體如下：

1 煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)意義

結(jié)合實(shí)踐來看，在煤礦生產(chǎn)中瓦斯抽采泵站是確保其安全作業(yè)的重要設(shè)備，通常情況下它主要是設(shè)置在較為偏僻且四周空曠的區(qū)域，這就意味著其遭受雷擊的可能性較大。由于瓦斯抽采泵站中存儲(chǔ)著大量易燃易爆的瓦斯，并且泵站內(nèi)設(shè)備具有連續(xù)運(yùn)行性強(qiáng)的特點(diǎn)，在這種情況下一旦其遭到雷擊的話那么將極易引發(fā)嚴(yán)重事故產(chǎn)生，更有甚者會(huì)導(dǎo)致煤礦井出現(xiàn)爆炸，從而造成無法挽回的重大人員生命財(cái)產(chǎn)損失！由此可見，做好煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。

2 淺析煤炭瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 關(guān)于直擊雷設(shè)計(jì)分析

由于在瓦斯放空管內(nèi)儲(chǔ)藏著大量的極易引發(fā)爆炸的危險(xiǎn)氣體混全物，所以依照有關(guān)防雷建筑等級標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行劃分其屬于第一類。因此，對于煤炭瓦斯抽采來說，就要切實(shí)做好直擊雷的防御工作，就應(yīng)當(dāng)安裝獨(dú)立的接閃桿來進(jìn)行有效地防御，也可以是以架空形式進(jìn)行接閃線的方法來應(yīng)對直擊雷，但要在管口外一定范圍內(nèi)做好相關(guān)區(qū)域內(nèi)的保護(hù)工作，進(jìn)而確實(shí)做好保護(hù)工作。

而抽采泵站依照有關(guān)防雷建筑等級標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行劃分其屬于第二類，在進(jìn)行防直擊雷工作中，通常要安裝接閃桿等來實(shí)際對其的防御。在具體的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)注意的是務(wù)必要將放空管防直擊雷措施的設(shè)計(jì)擺在首要位置，隨后再到抽采泵站防直擊雷措施的設(shè)計(jì)。在對放空管進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分結(jié)合其位置和高度來進(jìn)行，再以合理經(jīng)濟(jì)支出來原則對裝置進(jìn)行選擇。然而結(jié)合有關(guān)計(jì)算方法其接閃桿裝置保護(hù)范圍受到一定限制而無法達(dá)到防直接雷要求，所以就要使用兩根等高架空接閃線來對這一問題進(jìn)行有效地處理，這主要是使用這個(gè)裝置可以使其保護(hù)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，從而達(dá)到防直接雷要求，其它相應(yīng)的泵站建筑物也需要使用接閃線的方法來應(yīng)對對直擊雷。

2.2 關(guān)于閃電電涌設(shè)計(jì)分析

在閃電作用下電涌會(huì)順著架空線路等裝置侵入到抽采泵內(nèi)部，這樣一來不僅會(huì)損害到抽采示內(nèi)部設(shè)備，而且還極有可能會(huì)引發(fā)爆炸等安全事故，從而威脅到生命和財(cái)產(chǎn)安全。所以，自室外到泵站的所有金屬物件都要與防閃電感應(yīng)接地裝置連接起來，同時(shí)還要進(jìn)一步安裝電涌保護(hù)裝置以防雷電侵入到電纜線路及其相應(yīng)信息系統(tǒng)內(nèi)。如相關(guān)金屬管道及線路等都要將其與防閃電感應(yīng)接地裝置連接進(jìn)行連接。

如以某瓦斯抽采泵站為例，其主要進(jìn)出管道有瓦斯管路、放空管以及冷循環(huán)水管。在對其實(shí)施防閃電電涌設(shè)計(jì)時(shí)，在管路進(jìn)出泵站端使用40*40mm鍍錫扁鋼和相關(guān)防雷電接地裝置連接在一起。對于兩回的6千伏帶電源線路則要將電纜金屬外皮連接到變電所接地系統(tǒng)內(nèi)。在入泵站口還需將纜金屬外皮和保護(hù)鋼管接到防閃電感應(yīng)裝置當(dāng)中。與此同時(shí)還要落實(shí)好變電所防感應(yīng)雷措施，在其出線柜中安裝氧化鋅避雷器，在泵站進(jìn)線高壓配電裝置中安裝壓敏電阻；而進(jìn)出泵站中低壓電纜等則要把室外部分用鋼管外穿方法來進(jìn)行敷設(shè)；此外關(guān)于電話線則要在其轉(zhuǎn)接箱內(nèi)選擇準(zhǔn)確的SPD導(dǎo)線來安裝一定的保護(hù)裝置，再將其接入到對應(yīng)的電子接地系統(tǒng)中且需保證接地電阻小于1Ω。

2.3 關(guān)于閃電感應(yīng)設(shè)計(jì)分析

在閃電感應(yīng)下會(huì)使泵站金屬元件引發(fā)感應(yīng)而放電且極易產(chǎn)生火花進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)和爆炸等安全事故。因此，對于防御閃電感應(yīng)就要對泵站中的相關(guān)設(shè)備、金屬管道以及電纜線路等等做好相關(guān)接地裝置設(shè)計(jì)工作。通常情況下也是需要使用40*40mm鍍錫扁鋼和相關(guān)防雷電接地裝置連接起來。而對于管道和架構(gòu)等自帶金屬的有關(guān)設(shè)備，因在鋪設(shè)過程中采取平等鋪設(shè)法，所以在靜距離1m時(shí)就要使用金屬線跨接且其跨界點(diǎn)間距離應(yīng)保持在30m內(nèi)；而處于交叉且距離在1m以內(nèi)時(shí)其對應(yīng)的交叉點(diǎn)同樣要采用跨接的方法來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)；在閥門等位置的過渡電阻應(yīng)保證大于0.03Ω且對應(yīng)連接的地方也要用金屬線來做好跨接處理。

3 淺析接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 關(guān)于副輔助接地分析

在抽采泵站內(nèi)相關(guān)設(shè)備應(yīng)當(dāng)使用煤礦專用防爆型接地裝置，而對于低壓饋出線則要加以安裝漏電保護(hù)裝置，在運(yùn)用這種裝置時(shí)可以很好地在漏電時(shí)自動(dòng)切斷電源，從而有效地防止在發(fā)生漏電時(shí)安全安全事故。但在檢漏斷電器中相對應(yīng)的輔助接地極應(yīng)當(dāng)單獨(dú)設(shè)置，同時(shí)電阻需要小于2Ω且與其它有關(guān)接地裝置要保持在5m以上的距離。輔助接地極應(yīng)使用鍍鋅鋼管全長2.5m，直徑5cm，同時(shí)需要在鋼管上做鉆洞處理且透孔數(shù)理要大于20個(gè)，直徑應(yīng)大于5cm；應(yīng)以垂直埋入地下的方式進(jìn)行鋪設(shè)，同時(shí)保證各接地極保持在5m左右的距離，深度大于1m且在凍土層以下；此外還需要科學(xué)合理地選用電纜，再做好輔助低壓設(shè)備連接工作。

3.2 關(guān)于共用接地設(shè)計(jì)分析

在瓦斯抽采泵站中進(jìn)行防雷感應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)，對于閃電感應(yīng)和靜電等均采取共用接地的方法來進(jìn)行且電阻都要小于2Ω。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中要以鋼柱中鋼筋網(wǎng)作為接地裝置，并將底座主鋼筋以圓環(huán)的方式進(jìn)行連接，其外部結(jié)構(gòu)等需深埋10m且在面向室外的一面預(yù)留連接體，從而全球后續(xù)的連接工作。當(dāng)鋼柱和接地鋼筋相連接時(shí)需在鋼柱上預(yù)留出接地端子板。防靜電措施主要是對人及物進(jìn)行的一種防靜電保護(hù)工作，而物主要指抽采管道和儲(chǔ)罐等。在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在始末端還有分支的位置要做好防靜電接地設(shè)置工作，間隔要有50m；在管道連接中的閥門等應(yīng)當(dāng)使用金屬跨線來實(shí)現(xiàn)連接，且要使用0.8cm直徑的圓鋼。而在對人的防靜電設(shè)計(jì)過程中要在泵房出口和出口的地方安裝防靜電球且要使之與接地保護(hù)裝置連接起來；在實(shí)際應(yīng)用過程中，工作人員進(jìn)入泵站前需要對防靜電球進(jìn)行觸摸，以保證人體不會(huì)將靜電帶入。另外，在泵站中金屬和電氣設(shè)備均要嚴(yán)格按照相關(guān)要求和規(guī)范來做好接地保護(hù)裝置，從而全面保證瓦斯抽采泵站的安全性。

4 結(jié)束語

總而言之，對于煤礦瓦斯抽采泵站來說想要切實(shí)保證其的安全生產(chǎn)和動(dòng)作，就要對雷擊問題做好相應(yīng)的防御工作。因此，應(yīng)當(dāng)對瓦斯抽采泵站進(jìn)行防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理、有效地設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)明確雷電哪些類型有可能會(huì)對瓦斯抽采泵站造成威脅，下一步就要切實(shí)保障防雷以及接地措施得以有效地落實(shí)，進(jìn)而從本質(zhì)上規(guī)避了雷電對泵站安全方面的威脅，保障泵站得以安全、穩(wěn)定地運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)：

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[2]商文華，吳川.泵站防雷設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J].中國水能及電氣化，2014（6）：57-59.

作者簡介：

趙華偉（1974- ），男，本科，畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，電氣工程師，研究方向：礦山機(jī)電工程。