火工品倉庫防雷設(shè)施設(shè)計(jì)探析

張宇鵬 田志剛 劉立軍

摘 要：雷電對(duì)于火工品等產(chǎn)品與設(shè)備來說是一個(gè)巨大的威脅，可能會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的火災(zāi)，但是在很多地區(qū)，并沒有建立完善的防雷措施，這就給其安全生產(chǎn)與運(yùn)輸管理帶來了巨大的隱患，本文通過對(duì)于火工品倉庫防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)與相關(guān)調(diào)試方案的分析，為其科學(xué)可靠生產(chǎn)和存放打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：倉庫;防雷設(shè)施;設(shè)計(jì)

1 引言

雷電是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，它時(shí)刻威脅著人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全，完善良好的防雷裝置是防御雷電災(zāi)害的重要措施?；鸸び闷飞a(chǎn)制造企業(yè)對(duì)其存儲(chǔ)場(chǎng)地防雷安全很多時(shí)候并不注意，在防雷系統(tǒng)的例行維護(hù)期間也多次碰到有接地電阻發(fā)熱導(dǎo)致負(fù)載切換防雷時(shí)間不足，經(jīng)設(shè)備檢測(cè)參數(shù)使用過久會(huì)超標(biāo)，由此引發(fā)的斷電事故影響不容忽視，還有在運(yùn)維過程中，對(duì)倉庫設(shè)施的養(yǎng)護(hù)時(shí)，進(jìn)行充放電試驗(yàn)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的定時(shí)采集，現(xiàn)場(chǎng)不便于讀取采集，只能現(xiàn)場(chǎng)用儀器測(cè)量，然而現(xiàn)狀是其設(shè)計(jì)過于緊湊，不利于維護(hù)，想要測(cè)量數(shù)據(jù)也是很難，還會(huì)有觸電短路的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)維護(hù)人員來說是不安全的。

2 雷擊危害與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 雷擊危害

雷擊從作用方式上可分為直接雷擊、間接雷擊以及感應(yīng)雷擊三種。直接雷擊的巨大瞬間功率將不僅能直接摧毀設(shè)備，還可能造成建筑物的損壞甚至燃燒。間接雷擊就是當(dāng)雷擊發(fā)生于某建筑物或服務(wù)設(shè)施時(shí)，與這些建筑物或服務(wù)設(shè)施相連的設(shè)備，如通過電源線和電話線等把雷擊脈沖引入戶內(nèi)。感應(yīng)雷擊，指的是當(dāng)直接雷擊發(fā)生在臨近物體時(shí)，對(duì)其周圍產(chǎn)生強(qiáng)烈的輻射電磁場(chǎng)，發(fā)生擊毀設(shè)備的事故。

雖然火工品倉庫雷擊事故并不常見，但一旦發(fā)生事故后果不堪設(shè)想，如山東黃島油庫事故原因調(diào)查表明，雷擊就是主要誘因。目前火工品倉庫其存在的防雷安全問題主要有以下幾個(gè)方面：（1）大多數(shù)企業(yè)科學(xué)防御雷電的意識(shí)不強(qiáng)。（2）火工品倉庫不僅防直擊雷措施不完善，其配電設(shè)施更為落后。（3）由于火工品倉庫地處偏遠(yuǎn)或山腳下， 周圍有好多高大的樹木，其很容易遭受雷擊，告別是生長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)較高的樹木更容易遭雷擊。

2.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

因此，為加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)施的監(jiān)測(cè)與管理。主要有以下幾個(gè)工作，第一是應(yīng)該對(duì)所要使用的防雷設(shè)施與建筑進(jìn)行圖紙方面的調(diào)查，對(duì)其沿途施工方面進(jìn)行勘察，將其歷史上所存在的事故與維修記錄進(jìn)行匯總，對(duì)其進(jìn)行綜合分析。第二是要對(duì)這個(gè)設(shè)施的用途變更、條件改變、災(zāi)害情況進(jìn)行分析。第三是要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行考察，根據(jù)實(shí)際的情況來確定施工方案，通過內(nèi)外環(huán)境的綜合使用，來使得整個(gè)考察結(jié)果更加科學(xué)可靠。第四是制定改造的方案，根據(jù)所提出的鑒定改造方案，要求結(jié)合實(shí)際的資料，制定出一個(gè)詳細(xì)的計(jì)劃來，這樣才能更好的完成整個(gè)材料的處理工作。

3 防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)與處理措施

3.1 抗干擾措施

來自雷電的雜波，能造成系統(tǒng)電壓畸變，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備的過電壓、過負(fù)荷、過熱甚至燒毀元器件，造成倉庫防雷設(shè)施等控制設(shè)備誤動(dòng)作。所以，在電源入口處最好應(yīng)設(shè)置屏蔽變壓器或電源濾波等防干擾設(shè)施。其中，電源濾波器的地要以最短線路接到中央保護(hù)地。對(duì)于直流電源，則可加裝微分電容加以干擾抑制。

3.2 保護(hù)接地

可采取用不小于10mm2的保護(hù)導(dǎo)線接好配電板的保護(hù)地;相鄰的控制柜也應(yīng)良好接觸并與地可靠連接。同時(shí)要做好防雷保護(hù)接地，通?？刹扇】偩€電纜使用屏蔽電纜且屏蔽層兩端接地，或模擬信號(hào)電纜采取兩層屏蔽，外層屏蔽兩端接地等措施。另外，為防止感應(yīng)雷進(jìn)入系統(tǒng)，可采用浪涌吸收器。

3.3 做好信號(hào)屏蔽

信號(hào)的屏蔽非常關(guān)鍵，一般可采取屏蔽電纜傳送模擬信號(hào)。注意對(duì)多個(gè)模擬信號(hào)共用一根多芯屏蔽電纜或用兩種屏蔽電纜傳送時(shí)，信號(hào)間一定要做好屏蔽。而且電纜的屏蔽層一端（一般在控制柜端）要可靠接地。

3.4 軟按鍵設(shè)計(jì)

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有或無法設(shè)置硬點(diǎn)時(shí)，可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外，與變頻器、智能儀表等的連接，最好還是采用信號(hào)線直接相連的方式。

3.5 合理配置

合理配置倉庫防雷設(shè)施的使用環(huán)境，提高系統(tǒng)抗干擾能力。具體采取的措施有：遠(yuǎn)離高壓柜、高頻設(shè)備、動(dòng)力屏以及高壓線或大電流動(dòng)力裝置;通信電纜和模擬信號(hào)電纜盡量不與其他屏（盤）或設(shè)備共用電纜溝;倉庫防雷設(shè)施柜內(nèi)不用熒光燈等。另外，倉庫防雷設(shè)施雖適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，但使用中也應(yīng)盡量避免直接震動(dòng)和沖擊、陽光直射、油霧、雨淋等;不要在有腐蝕性氣體、灰塵過多、發(fā)熱體附近應(yīng)用;避免導(dǎo)電性雜物進(jìn)入控制器。

4 防雷設(shè)施的檢查與調(diào)試

4.1 常規(guī)檢查

在通電之前要耐心細(xì)致地作一系列的常規(guī)檢查（包括接線檢查、絕緣檢查、接地電阻檢查、保險(xiǎn)檢查等），避免損壞倉庫防雷設(shè)施模塊（用STEP7的診斷程序?qū)λ心K進(jìn)行檢查）。

4.2 系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試可按離線調(diào)試與在線調(diào)試兩階段進(jìn)行。其中離線調(diào)試主要是對(duì)程序的編制工作進(jìn)行檢查和調(diào)試，采用STEP7能對(duì)用戶編制程序進(jìn)行自動(dòng)診斷處理，用戶也可通過各種邏輯關(guān)系判斷編制程序的正誤。而在線調(diào)試是一個(gè)綜合調(diào)試過程，包括程序本身、外圍線路、外圍設(shè)備以及所控設(shè)備等的調(diào)試。在線調(diào)試過程中，系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下運(yùn)行，可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、隨時(shí)解決問題，從而使系統(tǒng)逐步完善。因此，一般系統(tǒng)所存在的問題基本上可在此過程中得到解決。在線調(diào)試設(shè)備開停時(shí)，必須先調(diào)試空開關(guān)的運(yùn)行情況;如果設(shè)備設(shè)有運(yùn)行監(jiān)視開關(guān)，則可把監(jiān)視開關(guān)強(qiáng)制為“1”（正式運(yùn)行時(shí)，撤銷強(qiáng)制）。調(diào)試單臺(tái)設(shè)備時(shí)可針對(duì)性地建立該設(shè)備的變量表，對(duì)該設(shè)備及其與該設(shè)備相關(guān)的變量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。這樣既可判斷邏輯操作是否正確，對(duì)模擬量的變化也可一目了然。比如調(diào)試電動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，可建立一變量表，對(duì)執(zhí)行器的位置信號(hào)、限位信號(hào)、過力矩信號(hào)及輸出命令信號(hào)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，便可非常直觀地觀測(cè)執(zhí)行器的動(dòng)作情況。

一般變送器的負(fù)載能力為600Ω，而模擬量輸入模塊的抗阻各不相同（一般在250Ω以下）。如果回路內(nèi)設(shè)安全欄，必須注意抗阻的匹配;模擬量輸出模塊的負(fù)載能力為600Ω，一般執(zhí)行器的負(fù)載能力為250Ω;如線路較長(zhǎng)，也存在抗阻匹配問題。此外，要加強(qiáng)信號(hào)的隔離，特別是要加強(qiáng)與支流調(diào)速裝置、變頻調(diào)速裝置及設(shè)備配套的小型倉庫防雷設(shè)施之間的信號(hào)隔離，防止相互干擾。

5 總結(jié)

同時(shí)，在進(jìn)行雷電屏蔽時(shí)，可通過變換信號(hào)類型卡支持各種類型信號(hào)。當(dāng)改造老生產(chǎn)工藝線時(shí)，不可避免地會(huì)遇到多類信號(hào)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)最好不把幾種信號(hào)接到同一模塊;同時(shí)必須先組態(tài)好模塊，再接信號(hào)線，檢查無誤后送電。此外，應(yīng)避免兩線制與四線制信號(hào)、電流與電壓信號(hào)的混接，以免燒壞模塊。

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作者簡(jiǎn)介：

姓名：張宇鵬，出生年月：1989年9月，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：河南省安陽市，當(dāng)前職務(wù)：助理工程師，當(dāng)前職稱：初級(jí)，學(xué)歷：本科，研究方向：彈藥.