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【摘 要】安全是永恒的主题,安全生产是人们生命健康的保障,是社会稳定和经济发展的前提。没有良好的安全保障,就不可能实现预定的安全生产目标。本文试对江汉油田的输配电线路预防雷击展开研究。
【关键词】油田配电线路;高低压共用接地系统;防雷隐患
一、防雷基本问题
现代防雷技术措施简单地归结为A B C D E G S七个字,即Avoiding、Bonding、Conducting、Dividing、Eliminating、Groun
ding and Shielding。中文意思是“躲”、“等电位连结”、“传导”、“分流”、“消雷”、“接地”和“屏蔽”。常用的防雷设备有避雷针、避雷带、避雷器、保护间隙等,其最终的目的都是要将雷电流泄放到大地中去,因此必须有适当的接地装置。防止和消除雷电的方法很多,但最简便的方法还是接地。
二、变压器及配电装置的防雷接地
为了防止雷电波侵入,危害变压器及配电装置,变压器进线都装设避雷器进行保护。这些避雷器以最短的接地线与主接地网相连。在我们油田配电网络中,绝大多数接地系统为高低压共用。按照国家规范要求,接地电阻不应超过10Ω。
三、高低压共用接地系统存在的问题及隐患
(1)接地电阻小于10Ω时的雷电压反击。配电线路受到直击雷或感应雷时,雷电流通过引流线及接地系统导入大地。这时,由于接地系统存在电阻,雷电流在泄放过程中引起地电位升高,与接地系统连通的高低压两侧均会出现电压升高状况。(如图)
升高的电势E升值的大小与雷电流I、接地系统电阻R成正比。低压用电线路绝缘水平低,电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAc1500V,火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V。一般情况下,绝缘材料的瞬间耐压值为额定耐压值的7倍。但是,升高的电势较高时,击坏用电器,发生事故的概率较高。(2)接地系统故障情况存在问题。一是实际工作中发现,江汉油田少数地区由于土壤阻抗系数较高、建筑垃圾层较厚等情况,接地电阻无法达到国家规范要求。夏季土壤干燥时,接地电阻必然上升,雷电压反击出现安全问题的几率必将增大。二是由于江汉地区潮湿低洼,地下水位较高,部分接地系统接地极、节点连接处腐蚀现象严重。如果接地系统接触不良甚至断路,雷电流将通过变压器、低压系统泄放,其电流高达几万至几十万安培,将直接烧毁设备和变压器。
四、常规措施消除隐患
(1)有针对性采取相应技术措施。一是油井变压器,由于低压侧保护措施较少,防雷能力较弱,从成本及可靠性角度比较,应分设接地系统,防止雷电压反击,确保油井安全。二是一般用户,进户前支持导线的绝缘子铁脚应可靠接地(接地电阻小于
30Ω)。在必要的地点加装低压避雷器或击穿保险,以防止雷电侵入波进入室内,引起人身或设备事故。三是对重要用户,在低压线进户前50m处要装一组低压避雷器外,进户后还要再安装一组低压避雷器。四是对于易受雷击的地段,直接与架空线路相连接的电动机或电度表,宜加装低压避雷器或间隙保护,间隙间距为1.5mm~2mm,也可以采用通讯设备上用的500V放电间隙保护。(2)综合考虑其它各方面因素提高防雷效果。一是针对江汉地区特点,接地系统全部金属件强制使用热镀锌工艺,加强金属抗腐蚀能力。二是接地系统连接扁铁加大尺寸,增大载流量,加快雷电流泄放速度。三是设计中考虑防盗因素,建议接地下引线使用钢绞线,替换扁铁、铝芯麻皮线等金属材料,确保接地系统的安全、可靠。四是整体考虑降阻措施,确保接地极长度不小于2.5m;接地连接点必须四面焊接或双螺丝固定,减小接触电阻。五是考虑电容电流的影响,施工中接地下引线应垂直设置,禁止绕杆连接。六是定期作避雷器在线测试,接地电阻测试,确保接地系统可靠性。
五、防雷新技术
(1)新型可带电拆卸避雷器。新型可卸式避雷器可以在系统不停电的情况下自由装卸,进行测试或更换,社会经济效益十分可观,特别适用于油井线路。(2)等离子避雷技术。由于该技术无需接地,所以许多接地困难的场所包括移动设备都可采用,并可彻底防止反击。
【关键词】油田配电线路;高低压共用接地系统;防雷隐患
一、防雷基本问题
现代防雷技术措施简单地归结为A B C D E G S七个字,即Avoiding、Bonding、Conducting、Dividing、Eliminating、Groun
ding and Shielding。中文意思是“躲”、“等电位连结”、“传导”、“分流”、“消雷”、“接地”和“屏蔽”。常用的防雷设备有避雷针、避雷带、避雷器、保护间隙等,其最终的目的都是要将雷电流泄放到大地中去,因此必须有适当的接地装置。防止和消除雷电的方法很多,但最简便的方法还是接地。
二、变压器及配电装置的防雷接地
为了防止雷电波侵入,危害变压器及配电装置,变压器进线都装设避雷器进行保护。这些避雷器以最短的接地线与主接地网相连。在我们油田配电网络中,绝大多数接地系统为高低压共用。按照国家规范要求,接地电阻不应超过10Ω。
三、高低压共用接地系统存在的问题及隐患
(1)接地电阻小于10Ω时的雷电压反击。配电线路受到直击雷或感应雷时,雷电流通过引流线及接地系统导入大地。这时,由于接地系统存在电阻,雷电流在泄放过程中引起地电位升高,与接地系统连通的高低压两侧均会出现电压升高状况。(如图)
升高的电势E升值的大小与雷电流I、接地系统电阻R成正比。低压用电线路绝缘水平低,电子设备线与外壳的耐压为每分钟VAc1500V,火线与零线耐压为工业级Vdc550-650V。一般情况下,绝缘材料的瞬间耐压值为额定耐压值的7倍。但是,升高的电势较高时,击坏用电器,发生事故的概率较高。(2)接地系统故障情况存在问题。一是实际工作中发现,江汉油田少数地区由于土壤阻抗系数较高、建筑垃圾层较厚等情况,接地电阻无法达到国家规范要求。夏季土壤干燥时,接地电阻必然上升,雷电压反击出现安全问题的几率必将增大。二是由于江汉地区潮湿低洼,地下水位较高,部分接地系统接地极、节点连接处腐蚀现象严重。如果接地系统接触不良甚至断路,雷电流将通过变压器、低压系统泄放,其电流高达几万至几十万安培,将直接烧毁设备和变压器。
四、常规措施消除隐患
(1)有针对性采取相应技术措施。一是油井变压器,由于低压侧保护措施较少,防雷能力较弱,从成本及可靠性角度比较,应分设接地系统,防止雷电压反击,确保油井安全。二是一般用户,进户前支持导线的绝缘子铁脚应可靠接地(接地电阻小于
30Ω)。在必要的地点加装低压避雷器或击穿保险,以防止雷电侵入波进入室内,引起人身或设备事故。三是对重要用户,在低压线进户前50m处要装一组低压避雷器外,进户后还要再安装一组低压避雷器。四是对于易受雷击的地段,直接与架空线路相连接的电动机或电度表,宜加装低压避雷器或间隙保护,间隙间距为1.5mm~2mm,也可以采用通讯设备上用的500V放电间隙保护。(2)综合考虑其它各方面因素提高防雷效果。一是针对江汉地区特点,接地系统全部金属件强制使用热镀锌工艺,加强金属抗腐蚀能力。二是接地系统连接扁铁加大尺寸,增大载流量,加快雷电流泄放速度。三是设计中考虑防盗因素,建议接地下引线使用钢绞线,替换扁铁、铝芯麻皮线等金属材料,确保接地系统的安全、可靠。四是整体考虑降阻措施,确保接地极长度不小于2.5m;接地连接点必须四面焊接或双螺丝固定,减小接触电阻。五是考虑电容电流的影响,施工中接地下引线应垂直设置,禁止绕杆连接。六是定期作避雷器在线测试,接地电阻测试,确保接地系统可靠性。
五、防雷新技术
(1)新型可带电拆卸避雷器。新型可卸式避雷器可以在系统不停电的情况下自由装卸,进行测试或更换,社会经济效益十分可观,特别适用于油井线路。(2)等离子避雷技术。由于该技术无需接地,所以许多接地困难的场所包括移动设备都可采用,并可彻底防止反击。