水泥廠電氣自動化系統(tǒng)的接地與防雷技術(shù)探究

薛鑫剛

安徽海螺建材設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 安徽蕪湖 241009

我國目前的電氣化接地處理標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，已經(jīng)與相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)逐漸對接，因此在水泥廠建造過程中，要按照相關(guān)規(guī)定合理地進行電路設(shè)計，降低水泥廠的安全隱患。在水泥廠接地與防雷工作中，最重要的就是保證相關(guān)行為能夠嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實施。

1 防雷裝置設(shè)計

在常規(guī)建筑防雷設(shè)計中，設(shè)計人員往往只會考慮到雷電對建筑造成的直接危害，而忽略雷電波和電磁脈沖感應(yīng)對建筑物內(nèi)工作人員和工作設(shè)備的危害。由于科技化發(fā)展在工業(yè)加工過程中的普遍應(yīng)用，工廠內(nèi)的電子設(shè)備也逐漸增多，雷電波和電磁脈沖感應(yīng)可能會使電子設(shè)備產(chǎn)生故障，使得近幾年來雷電所導(dǎo)致的電子設(shè)備事故也逐漸增多，降低了水泥廠的生產(chǎn)效率。因此設(shè)計人員要重視對雷電的二次防范，在內(nèi)部和外部都安裝防雷裝置，加強對雷電波和電子脈沖感應(yīng)的重視和預(yù)防，降低雷電對電氣自動化系統(tǒng)的影響。常規(guī)來說外部防雷裝置是由接電器、引線和接地裝置組成，主要用來預(yù)防雷電對建筑的直接傷害.在滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的條件下，水泥廠可以使用建筑外部的金屬來作為接電器和引線，降低建造成本。內(nèi)部防雷裝置則是用來降低雷電波和電磁脈沖感應(yīng)對電子機器和人體的影響，一般是通過公共接地系統(tǒng)來完成內(nèi)部防雷裝置的布置，此外目前也會通過一點接地法來配備建筑內(nèi)部防雷裝置。在內(nèi)部布置防雷裝置的同時，也要對電氣自動化系統(tǒng)比較密集的房間安裝屏蔽系統(tǒng)、降低線路密度，從多個方面入手，避免電氣自動化系統(tǒng)受到雷電危害?？梢哉f外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置的結(jié)合，才能夠全方位降低雷電對水泥廠的危害[1]。

以在水泥廠內(nèi)安裝防雷裝置為例，在對圓形倉庫進行外部防雷裝置安裝時，可以采用倉庫自身的外部金屬來作為接電器，但由于圓型倉庫的鋼筋在振搗時可能會產(chǎn)生錯位，因此要安裝專門的引雷線。如果倉庫是方形，則可采用倉庫自身的外部金屬作為接電器，采用倉庫自身的鋼筋作為引雷線。在引雷線之間的連接處、引雷線與接電器的連接處、引雷線與接地裝置的連接處要完全焊接，不可以進行捆綁處理。捆綁久置之后可能會松散，引雷效果降低，建筑的風(fēng)險性增加。在外部防雷裝置安裝完成后，水泥廠管理層要安排員工定期對建筑的防雷裝置進行安全性檢測，可以在3月份清空廠內(nèi)的所有工作人員，對每個建筑進行雷電裝置檢測，保證雷電裝置的安全性，降低夏季的雷雨對水泥廠建筑的危害。

2 接地電阻問題

在水泥廠建筑中使用公共接地方法能夠有效避免等電位的問題困擾，但公共接地法也有較為明顯的缺點，就是在采用公共接地法的防雷措施時，建筑內(nèi)部的計算機信號較差，影響工作效率。為此，設(shè)計師們對此進行了研究，發(fā)現(xiàn)之所以會影響建筑內(nèi)部的計算機信號，是因為公共接地措施導(dǎo)致了共阻耦合現(xiàn)象，影響電路的電壓。為了避免計算機信號被干擾，技術(shù)人員給出了一點接地的解決方法。一點接地的接地方式是等電位路段呈樹干式結(jié)構(gòu)，接地后連接到單點上，不會形成環(huán)路，在安裝一點接地引雷裝置時應(yīng)該注意不能與引雷線平行，避免磁場干擾。

以在水泥廠內(nèi)使用一點接地法的引雷裝置為例，在電網(wǎng)中要設(shè)置最小的電阻數(shù)值，如果接地板的電阻不能達到要求標(biāo)準(zhǔn)，則可以在接地板的四周增設(shè)四塊接地體，并將4塊接地體按照距離均勻分配。由于等電位連接使得計算機信號不再受大地的影響，因此接地體的電阻沒有限制。在建筑物內(nèi)要對所有的低壓用電設(shè)備安裝絕緣設(shè)施，絕緣設(shè)施的沖擊電壓要在6kv左右，保證設(shè)備能夠提供足夠的耐壓性，同時在建筑內(nèi)部還要安裝過電壓保護器，保護建筑物內(nèi)部的電氣化系統(tǒng)的電壓[2]。

3 配電回路問題

在雷雨天氣，雷電也可能會以電源為導(dǎo)體，對建筑內(nèi)部的電氣系統(tǒng)造成一定的傷害，影響水泥廠的工作效率，因此技術(shù)人員需要開展一定的研究，解決相關(guān)問題。目前水泥廠的最高級電壓為110kv，110kv的供電線路會被架空，這使得水泥廠的電纜更容易遭到雷電的侵害，在被雷電擊中后，線路也會產(chǎn)生耦合現(xiàn)象，對水泥廠內(nèi)的電子儀表和計算機設(shè)備造成一定的損壞，因此，需要在110kv的電纜上增設(shè)防雷裝置，降低雷電帶來的風(fēng)險。目前水泥廠的電壓還有10kv和0.4kv兩種，由于這兩種電壓使用的電路都是電纜，因此被雷電直接擊中的概率大大降低，故而不研究這兩種線路在雷電預(yù)防中的措施。

以對110kv的電纜線路進行防雷措施設(shè)計為例，水泥廠的技術(shù)人員可以在電氣系統(tǒng)的電源配置處進行三種措施，第一種措施，從供電室進行防護，在供電室的高壓端配備功能較為完善的內(nèi)部防雷裝置，第二種措施，在低壓端安裝閥型防雷裝置，第三種措施，在電箱附近配備防浪涌設(shè)備。以上三種措施能夠有效降低雷電對110kv供電線路的影響，水泥廠應(yīng)該結(jié)合自身的建筑情況選擇合適的防雷措施。如果水泥廠的建筑情況較為復(fù)雜，則可以選擇兩種或兩種以上的防雷措施，進行多重防護。此外水泥廠還可以在每一級電源處安裝防雷設(shè)備，預(yù)防在雷電天氣時，雷電沿著電路對電氣系統(tǒng)造成一定的傷害，最大限度的保護水泥場內(nèi)的電氣設(shè)備。在實踐中可以發(fā)現(xiàn)，雷電也可以在網(wǎng)絡(luò)電纜中流動傳播至電氣系統(tǒng)，但由于網(wǎng)絡(luò)電纜與建筑內(nèi)部的電氣設(shè)備連接較少，故而該種情況不予考慮[3]。

4 結(jié)語

水泥廠的建設(shè)對當(dāng)?shù)氐拿裆钣兄^大的影響，同時水泥廠的建設(shè)成本較高，維修成本也較高，因此需要在建設(shè)過程中重視相關(guān)防護措施，降低水泥廠的經(jīng)營成本。水泥廠中的電氣自動化設(shè)備較多，如果受到雷電影響而出現(xiàn)損壞，則會對水泥廠的生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生較大的影響，帶來經(jīng)濟損失，因此水泥廠需要重視接地和防雷技術(shù)，最大限度地保護場內(nèi)的電氣自動化設(shè)備，保證水泥廠內(nèi)的生產(chǎn)安全。