第一篇:钻井电气设备7--防雷接地和安全用电
第七章 石油井场安全用电
第一节 井场防雷
电力系统的防雷包括发电机的防雷,变电装置的防雷和电力线路的防雷。避雷针和 避雷器是石油井场电力系统经常使用的防雷装置。
一、避
雷
针
(一)避雷针的结构(图7—1)
在木杆,水泥杆或铁架的顶部,装上一根金属棒,并用金属引下线和接地体良好地连接起来,就构成了一根避雷针。它是利用自身高于被保护设备的有利位置,把雷电引向自身,承受雷击,把雷电流泄人大地,从而保护其附近设备不受雷击。
7-1 避雷针
7-2 保护范围
为了降低雷击避雷针时感应过电压的影响,空气距离a(图7—1)一般应大于5米。
为了防止在土壤中向被保护物接地体闪络,避雷针的接地装置与被保护物的接地体之间的距离b应大于3米,且接地体电阻不得大于5—10欧。
(二)避雷针的保护范围(图7—2)
保护范围是一个折线圆锥形。在地面上的保护半径
r=1.5h
(7—1)
式中
h——避雷针总高度,m。
从针的顶点向下作45°斜线,构成圆锥形的上半部分,从距离针脚1.5h处向上作斜线与前一斜线在h/2高处相交,交点以下构成圆锥形的下半部。在任一高度hx的x—x平面上,保护半径可由下式确定
rx=(h-hx)ρ
(当hx≥h/2时)
(7—2)
rx=(15h-2hx)p(当hx< h/2时)
(7—3)式中
ρ——由运行经验确定的修正系数。
当h≤30m时,p=1,当30 h; h——避雷针总高度(m)。 二、避 雷 器 避雷器装设在被保护物的引入端,其上端接在线路上,下端接地,如图7—3所示。正常时,避雷器的间隙保持绝缘状态,不影响系统的运行。当因雷击,有高压波沿线路袭来时,避雷器间隙击穿接地。这时能够进入被保护物的电压,仅是雷电流通过避雷器及其引线和接地装置产生的残压。雷电流通过后,避雷器又恢复绝缘状态,以便系统正常工作。 FS—10型阀型避雷器的结构如图7—4所示。F表示“阀”型,S的意义是配电“所”,10是额定电压的千伏数。 瓷套内主要由一些串联的火花间隙和一些串联的电阻片组成。每个火花间隙均由两个黄铜电极和一个云母垫圈组成,如图7—5所示。云母垫圈厚0.5~1.0毫米。电阻片是由金刚砂焙烧的碳化硅颗粒烧结而成的饼形元件,其阻值随着通过电流的不同而在很大的范围内变化。 高压冲击波袭来时,空气间隙被击穿,巨大的雷电流通过电阻阀片只遇到很小的电 阻,进入被保护物的只是不大的残压,被保护物可兔遭危害,而尾随雷电流而来的工频电流在电阻阀片上将遇到很高的电阻,有限的工频电流很快被空气间隙阻断,即空气间隙的电弧很快被熄灭。由此可知,由于电阻片和空气间隙的配合作用,此种避雷器像是一个阀门:对雷电流,阀门打开,使之泄人大地;而对工频电流,阀门关闭,迅速切断之,故此种避雷器叫做阀型避雷器。 FS—0.22型和FS—0.38型为用于220伏和380伏低压系统的阀型避雷器。其瓷套内只有一个空气间隙和一个电阻阀片,如图7—6所示。接线方法如图7—7所示。 7-3避雷器的连线 7-4 FS-10型阀型避雷器 7-5单位火花间隙 7-6 FS-0.38型低压避雷器 7-7 避雷器的接法 第二节 石油井场安全用电 随着石油井场电气化水平的不断提高,电能已成为井场生产和生活不可缺少的能源。在石油井场,如果不注意安全用电,就可能在极短的时间内造成严重后果——人身触电、引起火灾和爆炸。所以安全用电是用电工作中必须加以注意的首要工作。 一、保证用电安全的一般措施 (1)加强安全教育,树立安全生产的观点。很多电气事故的教训告诉我们:思想麻痹 大意,往往是造成事故的重要因素。应该教育和培训石油井场的所有工作人员,特别是柴油机房和发电房的工作人员,懂得安全用电的基本知识和重大意义,掌握安全用电的基本方法,以消灭人身事故和设备事故。 (2)建立健全必要的规章制度。如各种电气设备的安装、使用和维护保养规程,定期 的安全检查制度等,特别要建立和健全岗位责任制。石油井场中的很多电气事故,都是由于制度不健全或违反操作规程所造成的。必要而合理的规章制度是从人们长期生产实践中总结出来的,是保证安全促进生产的有效措施。 (3)石油井场的电气设备和电力线路的安装工作要做到“精心设计,精心施工”。设计和施工必须严格执行有关规定,确保井场供电工程的设计和安装质量。验收工作要坚持 原则,一丝不苟。 (4)加强运行监视和维护工作。对于石油井场的各种电气设备,应定期检查其绝缘情 况和运行情况。对于各种接地装置,应定期测量其接地电阻值,对于安全用具、避雷器及其他保护电器,也应定期检查测试,只有确认合格后才允许继续使用,不允许带病运行。 (5)石油井场中凡有可能意外带电的电气设备的金属外壳和金属构架,均应接零或接 地。 (6)不准私拉乱扯电线,拆装电线和电气设备,应由电工人员进行。 (7)不准随意加大熔丝规格,或改用铝丝、铁丝等导电材料来代替原有的熔丝,也不 能随意调整自动开关脱扣器的整定值。 (8)电线上不能晒衣物,晒衣物的金属线不能靠近电线。 (9)当发生电气事故时,应立即切断电源。电气设备起火时,只能用砂子盖灭,用四氯化碳和二氧化碳灭火器灭火,禁止使用水或一般酸碱泡沫灭火器灭火。 (10)当电线落在地上时,人不能走近,更不能用手去摸,应立即通知电工人员前往处理。 (11)正确使用安全用具,悬挂各种警告牌,装设必要的信号装置。 二、保护接地和保护接零的重要性 在正常情况下,电气设备的外壳是不带电的。但因绝缘损坏而漏电时,外壳就会带电,如人体触及就会触电,轻则“麻电”,重则死亡。为保证操作人员安全,即使在电气设备因绝缘损坏而漏电,人不慎触及也不会触电,因此对电气设备必须采用保护接地与保护接零两种措施。分别说明如下。 1.保护接地 三相三线制的电源,中线不直接接地的电力网,应将电气设备的外壳用导线同接地极可靠地联接起来,称为保护接地,如图7-8所示。 采用保护接地后,即使因电气设备绝缘损坏而漏电时,人触及外壳不会触电。因这时外壳已与大地相接,外壳的电位也是零电位,所以不会有电流流过人体。况且人与大地有一定的绝缘电阻,所以当人触及带电外壳时,人体的电位就比带电外壳的电位高,电流是不会从低电位流向高电位的,这就是采取保护接地的必要性。为保证电气设备的外壳与接地极的电位差尽可能小,所以接地极电阻不得超过4欧,通常采用埋在地中的铁棒、钢管或自来水管作为接地、极。 7-8 保护接地和保护接零 7-9 三孔插座极性示意图 2.保护接零 在三相四线制中,中线直接接地,电气设备的外壳应采用保护接零(又称保护接中线)的方法。即将外壳与零线(中性线)可靠地联接起来。 如图3-42b所示。 外壳接零线后,如电动机的一相绝缘损坏而碰壳时,则该相短路,立即将熔丝烧断,或使其他保护电器动作,迅速切断电源,消除触电危险。在单相用电设备中,如使用三脚插头和三孔插座时,应正确识别三孔插座中三个接线端的极性。其中两个较小的孔:一个表示火线(可用电笔测试);另一孔表示地线。第三个较大的孔虽用电笔测试也不带电,但它不是接地线而是保护接零线,如图7-9所示。有了这样的识别后,我们再来看三脚插头的极性。三脚插头中一个较粗的脚,显然应插入三孔插座中的粗孔中(即保护接零线)。这样,就要求把用电设备的三根引出线正确地接在三脚插头的接线柱上,如我们日常用的台式电风扇,它的三根引出线分别用红、黄、黑区别,其中黑线就是表示保护接零线,必须把它接在三脚插头的粗脚的接线柱上。不能接错。正确接线能起到保护接零的作用。 三、触电的急救处理 触电人员的现场急救,是抢救过程中的一个关键,如处理得及时和正确,就可能使触电而呈“假死”的人获救。因此,急救技术不仅医务人员必须熟练掌握,石油井场的其他人员也应熟悉和掌握。 如遇触电事故,应按下述步骤和方法进行急救处理。 1.脱离电源 使触电人员很快脱离电源,是救活触电者的首要因素,其具体做法如下: (1)如果电源开关距离救护人员很近,应迅速拉开开关,拔出电源插头或保险丝插座。 (2)如果电源开关距离救护人员很远,且为低压380伏,可用绝缘手钳或装有干燥木柄的刀斧、铁锹等把电线切断。但要注意,防止切断的电源触及人体。 (3)要拉触电者的干燥衣服(此法仅适用于低压触电),不要接触其肉体和周围的金属物体,而且只能用一只手去拉,在急救中要防止摔伤触电者。 (4)当导线搭在触电者身上或压在身下时,可用干燥的绝缘体(如木棒、竹杆棒,棉衣、皮带等)迅速将电源挑开。 2.急救处理 当触电者脱离电源后,应立即采取急救措施,同时赶快请医生来处理。 (1)如触电者神志清醒,只是有些心慌,四肢发麻,全身无力,应让其安静休息,不要走路,并严密细致地观察其病变。 (2)如触电者失去知觉,停止呼吸或心跳停止,应迅速解开触电者的衣服,裤带、使其胸部能自由扩张。然后置触电者于仰卧状态,把口侧向一边,清楚口腔中的血块,异物等。如触电者牙关紧闭,应设法撬开牙齿。在这些准备工作完成之后,采用口对口人工呼吸法或人工胸外心脏挤压法进行抢救,直至触电者复活或医务人员前来救治为止。 需要指出的是,人工呼吸应尽可能就地进行,只有在现场威胁安全时,才可将触电者抬到安全地方进行急救。 第三节 电气防火防爆 火灾和爆炸可以造成重大经济损失,而且往往造成人身伤亡和设备毁坏。电气火灾和爆炸在火灾和爆炸事故中占有很大的比例。仅就电气火灾而言,不论是发生频率还是所造成的经济损失,在火灾中所占的比例都呈上升的趋势。在很多地区,引起火灾的电气原因已经成为火灾的第一原因+电气火灾已经超过全部火灾的20%,有的地区或部门已经超过30%。就造成的经济损失而言,电气火灾所占比例还要更大一些。本章将介绍电气防火、防爆的基本知识。 一、电气火灾与爆炸的原因 电气火灾与爆炸的原因很多。除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外,电流产生的热量和火花或电弧是直接原因。 1.电气设备过热 电气设备过热主要是由电沉产生的热量造成的。导体的电阻虽然很小,但其电阻总是客观存在的。因此,电流通过导体时要消耗一定的电能。这部分电能转化为热能,使导体温度升高,并加热其周围的其它材料。 对于电动机和变压器等带有铁磁材料的电气设备,除电流通过导体产生的热量外,还有在铁磁材料中产生的热量,这部分热量是由于铁磁材料的涡流损耗和磁滞损耗造成的。因此,这类电气设备的铁芯也是一个热源。 当电气设备的绝缘质量降低时,通过绝缘材料的泄漏电流增加,可能导致绝缘材料温度升高。 由上可知,电气设备运行时总是要发热的,但是,设计正确、施工正确以及运行正常的电气设备,其最高温度和其与周围环境温度之差(即最高温升)都不会超过某一允许范围。例如:裸导线和塑料绝缘线的最高温度一般不超过70℃;橡胶绝缘线的最高温度一般不得超过65℃;变压器的上层油温不得超过85℃;电力电容器外壳温度不得超过65℃,电动机定子绕组的最高温度,对应于所采用的A级、E级和B级绝缘材料分别为95℃、105℃和110℃,定子铁芯分别是100℃、115℃和120℃等。这就是说,电气设备正 常的发热是允许的。但当电气设备的正常运行遭到破坏时,发热量增加,温度升高,在一定条件下,可能引起火灾。 引起电气设备过热的不正常运行大体包括以下几种情况: 1)短路 发生短路时,线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍,而产生的热量又和电流的平方成正比,使得温度急剧上升,大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点,即引起燃烧,从而导致火灾。 当电气设备的绝缘老化变质,或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力时,即可能引起短路。 绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时,由于磨损和铁锈腐蚀,很容易使绝缘破坏而形成短路。 由于设备安装不当或工作疏忽,可能使电气设备的绝缘受到机械损伤而形成短路。由于雷击等过电压的作用,电气设备的绝缘可能遭到击穿而形成短路。在安装和检修工作中,由于接线和操作的错误,也可能造成短路事故。 2)过载 过载会引起电气设备发热,造成过载的原因大体上有以下两种情况。一是设计时选用线路或设备不合理,以至在额定负载下产生过热。二是使用不合理,即线路或设备的负载超过额定值,或者连续使用时间过长,超过线路或设备的设计能力,由此造成过热。 3)接触不良 接触部分是电路中的薄弱环节,是发生过热的一个重点部位。不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质,都会增加接触电阻而导致接头过热。可拆卸的接头连接不紧密或由于震动而松动,也会导致接头发热。活动触头,如闸刀开关的触头、接触器的触头、插式熔断器(插 保险)的触头、插销的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头,如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平,会导致触头过热。 对于铜铝接头,由于铜和铝电性不同,接头处易因电解作用而腐蚀,从而导致接头过热。 4)铁芯发热 变压器、电动机等设备的铁芯,如铁芯绝缘损坏或承受长时间过电压,涡流损耗和磁滞损耗将增加而使设备过热。5)散热不良 各种电气设备在设计和安装时都考虑有一定的散热或通风措施,如果这些措施受到破坏,就会造成设备过热。 此外,电炉等直接利用电流的热量进行工作的电气设备,工作温度都比较高;如安置或使用不当,均可能引起火灾。 2.电火花和电弧 电火花是电极间的击穿放电,电弧是大量的电火花汇集而成的。一般电火花的温度都很高,特别是电弧,温度可高达6000℃,因此,电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能使金属熔化、飞溅,构成危险的火源。在有爆炸危险的场所,电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素。在生产和生活中,电火花是经常见到的。电火花大体包括工作火花和事故火花两类。工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花。如直流电机电刷与整流子滑动接触处、交流电机电刷与滑环滑动接触处电刷后方的微小火花、开关或接触器开合时的火花、插销拔出或插入时的火花等。事故火花是线路或设备发生故障时出现的火花。如发生短路或接地时出现的火花、绝缘损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的 火花、保险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花、感应电火花以及修理工作中错误操作引起的火花等。此外,电动机转子和定子发生摩擦(扫膛)或风扇与其它部件相碰也都会产生火花,这是由碰撞引起的机械性质的火花。还应当指出,灯泡破碎时,炽热的灯丝有类似火花的危险作用。电气设备本身,除多油断路器可能爆炸,电力变压器、电力电容器、充油套管等充油设备可能爆裂外,一般不会出现爆炸事故。 以下情况可能引起空间爆炸: 1)周围空间有爆炸性混合物,在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。 2)充油设备的绝缘油在电弧作用下分解和汽化,喷出大量油雾和可燃气体,引起空间爆炸。 3)发电机氢冷装置漏气、酸性蓄电池排出氢气等,形成爆炸性混合物,引起空间爆炸。 二、电气防爆技术 电气防火、防爆措施是综合性的措施;其他防火、防爆措施对于防止电气火灾和爆炸也是有效的。 1.消除或减少爆炸性混合物 消除或减少爆炸性混合物包括采取封闭式作业,防止爆炸性混合物泄漏;清理现场积尘、防止爆炸性混合物积累;设计正压室,防止爆炸性混合物侵入有引燃源的区域;采取开式作业或通风措 施,稀释爆炸性混合物;在危险空间充填惰性气体或不活泼气体,防止形成屠炸性混合物;安装报警装置,当混合物中危险物品的浓度达到其爆炸下限的10%时报警等措施。 2.隔离和间距 危险性大的设备应分室安装,并在隔墙上采取封堵措施。电动机隔墙传动、照明灯隔玻璃窗照明等都属于隔离措施。10kV及10kV以下的变;配电室不得设在爆炸危险环境的正上方或正下方。室内充油设备油量60kg以下者允许安装在两侧有隔板的间隔内; 油量60~600kg者必须安装在有防爆隔墙的间隔内;油量600kg以上者必须安装在单独的防爆间隔内。变、配电室与爆炸危险环境或火灾危险环境毗连时,隔墙应用非燃性材料制成;孔洞、沟道应用非燃性材料严密堵塞;门、窗应开向无爆炸或火灾危险的场所。电气装置,特别是高压、充油的电气装置应与爆炸危险区域保持规定的安全距离。变、配电站不应设在容易沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。 3.消除引燃源 主要包括以下措施: 1)按爆炸危险环境的特征和危险物的级别、组别选用电气设备和设计电气线路。2)保持电气设备和电气线路安全运行。安全运行包括电流、电压、温升和温度不超过允许范围,包括绝缘良好、连接和接触良好、整体完好无损、清洁、标志清晰等。 爆炸危险环境电气设备的最高表面温度不得超过表7—1和表7—2所列数值。 7—1 7—2 在爆炸危险环境应尽量少用携带式设备和移动式设备;一般情况下不应进行电气测量工作。 4.爆炸危险环境接地 爆炸危险环境接地应注意如下几点。 1)应将所有不带电金属物件做等电位联结。从防止电击考虑不需接地(接零)者,在爆炸危险环境仍应接地(接零)。例如,在非爆炸危险环境,干燥条件下交流127V以下的电气设备允许不采取接地或接零措施,而在爆炸危险环境,这些设备仍应接地或接 零。 2)如低压由接地系统配电,应采用TN—S系统,不得采用TN—C系统。即在爆炸危险环境应将保护零线与工作零线分开。保护导线的最小截面,铜导体不得小于4mm’、钢导体不得小于6mm2。 3)如低压由不接地系统配电,应采用IT系统,并装有一相接地时或严重漏电时能自动切断电源的保护装置或能发出声、光双重信号的报警装置。 5.电气灭火 在扑灭电气火灾的过程中,应注意防止触电,注意防止充油设备爆炸。 1)如火灾现场尚未停电,应设法切断电源。切断电源应注意以下问题: (1)切断部位应选择得当,不得因切断电源影响疏散和灭火工作。 (2)在可能的条件下,先卸去线路负荷,再切断电源。 (3)因火烧、烟熏、水浇,电气绝缘可能大大降低,切断电源应配用绝缘的工具。 (4)应在电源侧的电线支持点附近剪断电线,防止电线断落下来造成电击或短路。 (5)切断电线时,应在错开的位置切断不同相的电线,防止切断时发生短路。 2)为了防止触电,应注意以下事项: (1)不得用泡沫灭火器带电灭火;带电灭火应采用干粉、二氧化碳、1211等灭火器。 (2)人及所带器材与带电体之间保持足够的安全距离:干粉、二氧化碳,121L等灭火器喷嘴至10kV带电体的距离不得小于o.4m;用水枪带电灭火时,宜采用喷雾水枪,水枪喷嘴应接地,并 应保持足够的安全距离。 (3)对架空线路等空中设备灭火时,人与带电体之间的仰角不应超过45°,防止导线断落下来危及灭火人员的安全。 (4)如有带电导线断落地面,应在落地点周围画警戒圈,防止可能的跨步电压电击。 3)充油设备外部着火时,可用干粉等灭火器及时灭火。如火势较大,应切断电源,并可用水灭火。充油设备内部着火时,除应及时切断电源外,建有事故储油坑的应设法将油放进储油坑;可用喷雾水、泡沫等灭火。应注意防止燃着的油流顺电缆沟蔓延。电缆沟内的油火可用泡沫覆盖扑灭。 习 题 7—1 电力系统的防雷包括哪几方面? 7—2简述保证用电安全的一般措施。7—3 简述触电急救的步骤和方法。7—4 电气火灾与爆炸的原因有哪些? 7—5 电气防火防爆的措施有哪些? 施工现场临时用电接地与防雷安全技术措施 一、施工现场必须采用“三相五线制”供电,并必须符合下列要求: 1、施工现场,必须采用TN―S保护接零系统(用电设备的金属外壳必须采用保护接零),专用保护接零线的首、末端及线路中间必须重复接地。 2、“三相五线制”的供电干线、分干线必须敷设至各级电制箱。 3、专用保护接零(地)线的截面积与工作零线相同,且不得小于干线截面积的50%,其机械强度必须满足线路敷设方式的要求。 4、接至单台设备的保护接零(地)线的截面积不得小于接至该设备的相线截面积的50%,且不得小于2.5mm²多股绝缘铜芯线。 5、与相线包扎在同一外壳的专用保护接零(地)线(如电缆),其颜色必须为绿/黄双色线,该芯线在任何情况下不准改变用途。 6、专用保护接零(地)线在任何情况下严禁通过工作电流。 7、动力线路可装设短路保护,照明及安装在易燃易爆场所的线路必须装设过载保护。 8、用熔断器作短路保护时,熔体额定电流应不大于电缆线路或绝缘导线穿管敷设线路的导体允许载流量的2.5倍,或明敷绝缘导线允许载流量的1.5倍。 9、保护、控制线路的开关、熔断器应按线路负荷计算电流的1.3倍选择。 二、生产工人必须遵守下列安全要求: 1、使用移动式用电设备(如振动器、手持式电动工具)的操作者,必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套。 2、电源电缆长的移动式用电设备,必须设专人调整电缆(操作者必须穿绝缘鞋绝缘手套)严禁电缆浸水。电源线严禁直接牵拉,必须打铁索。 三、现场电气人配备及其职责的基本内容: 1、施工现场必须视工作量大小配备足够的持证电工(不少于两名),电工应持市、地劳动安全监察部门核发的电工证。 2、在驻场电工中,应由项目负责人指定一名责任心强、技术较高的电工为现场电气负责人,电气负责人的职责是负责该现场日常安全用电管理和保管安全用电技术档案。 3、施工现场的一切用电设备的金属外壳必须接零(由专用变压器供电)或接地(由公用变压器供电)保护,现场电工必须熟悉现场的用地施工组织设计,正确安装、维护现场的电气设备。 4、现场电工必须严格遵守操作规程、安装规程、安全规程,维修电气设备时应尽量断开电源,验明单相无电,并在开关的手柄上挂上“严禁合闸、有人工作”的标示牌方能进行工作,未经验电,则应按带电作业的规定进行工作。 5、现场电工不得随意调整自动开关脱扣器的整定电流或开关、熔断器内的熔体规格,对总配电柜、干线、重要的分干线及大型施工机械的配电装置作上述调整时,必须得到电气质安员同意方能进行。 6、现场的一切电气设备必须由持证电工安装、维护,非电工不得私自安装、维修、移动一切电气设备。 7、运行中的漏电开关发生跳闸必须查明原因才能重新合闸送电,发现漏电开关损坏或失灵必须立即更换。漏电开关应送生产厂或有维修资质的单位修理,严禁现场电工自行维修漏电开关,严禁漏电开关撤出或在失灵状态下运行。 8、一切用电设备必须按一机一闸一漏电开关控制保护的原则安装施工机具,严禁一闸或一漏电开关控制或保护多台用电设备(包括连接电气器具的插座)。 9、严禁线路两端用插头连接电源与用电设备或电源与下一级供电线路。 10、潮湿场所的灯具安装高度小于2.5m必须使用36V照明电压。 11、现场电工除做好规定的定期检查外,平时必须对电气设备勤巡、勤查,发现事故隐患必须立即消除。对上级发出的安全用电整改通知书必须在规定的期限内彻底整改,严禁电气设备带病运行。 12、电线、电缆不允许直埋,不允许拖地,埋设时必须做好穿管保护。 防雷接地安全管理制度 1、防雷防静电设施的设计管理必须严格执行《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)。 2、接地装置的安装必须按照已批准的设计进行施工。安装过程必须按照《 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》要求施工及验收。 3、防雷设置 3.1、与架空电力线路连接的电力变压器和开关装置等应采取防雷措施。3.2、变电站周围应设立避雷塔,防止对变电设置造成直接雷击。 4、静电防护 4.1、在氨库区、结晶硝铵库房、污水处理站进界区口安装防爆静电消除器。工作人员进入场所时必须进行静电消除。 4.2、在氨库区进行液氨、液硝充装时,充装车辆必须有效的接地。4.3、各类电气、仪表设备设施必须有效接地,其接地电阻值并在允许范围内。 5、检查和维护 5.1、对具有爆炸和火灾危险环境的防雷建筑物以及高塔设备防雷检查间隔时间为6个月,对其他防雷建筑物检测时间为一年。每年春、秋季在主管部门电仪车间对接地装置进行检查和接地电阻进行测量后,将检查测试报告报公司设备动力科备存档,并由设备动力科备委托有资质的防雷装置检测单位进行检测,电仪车间应积极配合。 5.2、电仪车间每天进行设备巡检时,要对厂区内防雷接地装置进行巡检,并做好记录。对公司重大危险源的防雷静电接地设备设施每月至少检查一次,雷雨季节应加强检查的力度。 5.3、电仪车间检查接闪器(避雷带、避雷网、避雷针)、引下线、接地装置、静电消除器等防雷、防静电装置的运行情况。出现腐蚀现象、焊点脱焊、螺栓松动、变形、断开等现象是,必须及时组织维修。 案和措施。 2、灾害严重时应及时启动公司事故应急预案。 乌海市人民政府文件 乌政发〔2011〕 号 关于进一步加强特种设备(起重机、电梯)防雷、防静电及接地安全工作的通知 各区人民政府,市府各部门,各企事业单位: 为了认真贯彻落实国务院办公厅《关于进一步做好防雷减灾工作的通知》的文件精神,并根据国家《安全生产法》、国务院《特种设备安全监察条例》、《建筑物防雷设计规范》和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等有关法律、法规的要求,结合我市近年来特种设备常遭受雷击事故的实际情况,提出如下贯彻意见: 一、加强管理,牢固树立安全责任意识,不断增强防雷减 —1— 灾工作的责任感和紧迫感。特种设备防雷减灾工作涉及各行各业和社会公共安全,事关人民群众生命财产安全,各级有关部门要高度重视,加强管理,牢固树立“安全第一”的思想,坚持防雷安全工作常抓不懈,切实落实防雷安全工作责任制和事故追究制。 二、重点做好特种设备(起重机、电梯)防雷、防静电安全专项检测、检查。雨季前应对全市特种设备(起重机、电梯)防雷、静电安全开展一次全面、细致的专项检测、检查,特别是对重点区域、重点企业、重点部位要检测、检查到位,查清防雷现状和存在的隐患,限期整改,消除不安全因素。 三、严格按照有关规章制度,做好防雷、防静电工作。特种设备(起重机、电梯)防雷、防静电工作事关人民生命财产安全,技术要求高,要严格按照安全生产和防雷的有关法律、法规,加强管理,安装防雷设施和装置的建设工程要纳入“三同时”进行管理。按照国务院总理令第412号的规定,严禁无防雷设计、施工、检测资质的单位从事防雷设计、施工、检测工作,禁止使用未经备案的防雷产品。 防雷、防静电装置定期安全检测属国家强检项目,防雷装置应当每年检测一次,其中易燃易爆场所、医院、宾馆的特种设备(起重机、电梯)防雷装置应当每半年检测一次。对电梯机房应当同时进行防雷、防静电装置及接地系统的检测。根据近几年发生雷击事故的原因分析,为避免和减少雷灾事故的发—2— 生,必须不断加强安全检测工作,各有关单位要积极配合检测,及时发现和整改防雷安全事故隐患,避免事故发生。 四、按时申报防雷、防静电装置安全检测。我市的特种设备(起重机、电梯)防雷、防静电装置及接地系统检测工作,由乌海市特种设备检测所具体负责。各系统、各单位应及时向乌海市特种设备检测所申报检测。乌海市特检所要将防雷、防静电装置定期检测检查及防雷安全隐患督促整改工作,作为履行部门职能、实施安全生产工作监督检查的一项重要工作来做。对应当安装防雷装置而拒不安装或没有按规定要求进行报检、拒检或拒整改的,将按规定给予处罚;由于上述行为遭雷击导致火灾、设备损坏、人员伤亡等严重后果的,要依法追究有关领导和当事人责任。 特种设备(起重机、电梯)防雷减灾工作是安全生产和社会公共安全的重要内容,各单位、各部门务必克服麻痹松懈思想,结合《内蒙古自治区安全生产条例》实施,认真履行好各自的职责,加强监管,进一步做好特种设备(起重机、电梯)防雷、防静电工作,为建设“平安乌海”、构建社会主义和谐社会作出新的贡献。 —3— 附件: 1.《关于进一步做好防雷减灾工作的通知》 二○一一年四月二十六日 主题词: 防雷、防静电 起重机 电梯 接地 通知 市委办公厅,市人大常委办公厅,市政协办公厅,消防 抄送: 支队,气象局,军分区,市纪委,市中级法院、检察院,各人民团体,新闻单位,驻市单位。 —4— 乌海市人民政府办公厅 2011年4月26日印发 —5— 1.第一节、雷电概述 雷击是年复一年的严重自然灾害之一。随着我国现代化建设的不断提高,通信、控制等弱电设备越来越多,规模越来越大。一方面大型电子计算机网络,程控交换机组等系统设备耐过电流、耐雷电压的水平越来越低,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入,致使雷电灾害频频发生。我国防雷界情况与国际电工委员会同步,1994年1月1日起执行的强制国标GB50057-94,2004年又实施GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等一系列制度标准,目的在于加强和提高我国各行业系统对于防雷减灾的意识和相关措施。 根据防雷中心的统计,近年来雷电与过电压损坏在电子设备的损害事故原因中已占绝对的因素,而且还有逐年上升的趋势。并且由于雷电过电压损坏造成的系统停顿、业务停顿、重要资料丢失、甚至系统崩溃,给用户造成的间接经济损失远远超过直接的硬件损失。因此对弱电设备的避雷、过电压防护已成为具有时代特点的一项迫切要求。根据不同的破坏机理,雷这种特殊的自然放电现象表现为两种形式:直击雷和感应雷。 现代过电压防护技术强调全方位防护,为了预防雷电灾害所造成的巨大损失,用户用电系统、网络系统、中控系统、有线电视系统、通讯系统等用电设备系统须做好防雷措施,以系统设计,全方位保护以防止雷击灾害的原则,综合治理,建立一套完整过电压防护系统,并把过电压防护看做一个系统工程。除建筑过电压防护要符合规范外,并且对电源系统、信号系统、地电位反击等各个方面,要求严格作好雷电防护工作;并且,确保安装LEO过电压防护器件后对供电、监控及通信设备的正常使用没有任何影响。因此,合理进行过电压防护设计,提供高质量完整的防护设备,通过有效措施防止雷电波侵入设备,形成层层保护结构,确保设备的安全,使其在雷电环境中能安全可靠运行。2.2 第二节 雷电的危害及电子设备遭受雷电的途径和防雷原理 雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),游离放电,我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。 带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,称之为“直击雷”,其破坏机理主要是机械破坏作用;带电云层由于静电感应作用,使地面某一范围带上异种电荷,直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻的存在,以至出现局部高电压。直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫做“二次雷击”或称“感应雷”,其破坏机理主要是雷电高压以波的形式沿电源线、电话线等侵入室内,危害设备和人身的安全。 近些年来由于高新技术的发展,尤其是电子技术的飞速发展,推动了电子用电设备的普及和应用,其中借助计算机系统进行信息处理、数据处理、自动化控制、网络通讯、设计开发等,大大提高了人们的工作质量和效率。但先进的电子设备包括电子计算机耐受过电压、过电流的能力相对较低,同时也缺乏必要的雷害防护技术措施,另外,在现代高新技术电子产品的生产中大量采用了大规模及超大规模的电子集成电路制造技术,当今电子设备、计算机系统的网络化程度越来越高,一方面大型电子计算机网络、程控交换机组等系统设备富含大量的CMOS半导体集成模块,而耐过电流、耐雷电压的水平反而随之降低,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入,如通讯系统、视频、信号、工业自动化控制网络、计算机网络系统等,它们的传输线路,特别是暴露在室外的长距离输送线,以及动力电源输送线路等,都有可能遭受雷击,产生雷击过电压,并侵入设备,将设备击毁。 计算机、通信和仪表控制系统(以下统称“微电子系统”)在工业化社会得到了广泛的应用,随着科学技术的快速发展,这些系统的微电子器件的集成化和微型化程度愈来愈高,而其元器件的抗电气冲击水平却都很低,因此,防雷问题和元器件间、系统间的电磁兼容问题日显突出。 一、雷击的分类: 直击雷击——是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用,直接摧毁建筑物,构筑物以及引起人员伤亡等,由于直击雷的电效应,有可能使己方微电子设备遭受浪涌过电压的危害。 感应雷——(又称二次雷击),是指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线等类似的传导上产生感应电压,该电压通过传导体传送至设备,间接摧毁微电子设备。LEMP对微电子设备,特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大,据资料显示,微电子设备遭雷击损害,80%以上是由但应雷引起的。 操作过电压——是指当电流在导体上流动时,会产生磁场储存能量,电流越大,导线越长,储能越多,所以当负载(特别是电感性大负荷)电器设备开关时,会产生瞬时过电压,操作过电压同LEMP一样,可以间接损害微电子设备。 雷击属于浪涌的一种,浪涌也叫突波,顾名思义超出正常工作电压的瞬间过电压。 二、雷电损害途径: 直接雷击 感应雷击 --静电感应 --电磁感应 由线路引入过电压 地电位反击 操作过电压 地电位反击―― 直击雷经过接闪器(如避雷针、避雷带、避雷网等)而直放入地,导致地网地电位上升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。 临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击,同时带来感应雷和附近地面的跨步电压(低电压反击)。电磁感应―― 雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压。建筑物内部的各种线路,雷击电磁脉冲辐射,进入设备。经线路引入过电压―― 网络数据线路在远端遭受直接或感应雷击,沿网络线路进入设备。有线通讯线路在远端遭受直接或感应雷击,沿通讯线路进入设备。电源供电线路在远端遭受直接或感应雷击,沿供电线路进入设备。天线遭受直接雷击或接受感应雷击。 电子系统设备遭受雷害的途径有直击雷的侵害、反击,由电源线路引入的雷电侵入波、感应雷或雷电电磁脉冲的侵害等。电网系统内部产生的过电压冲击或电磁耦合等也会造成设备损坏。 在电力网内部因系统操作失误或出现异常工况甚至短路等故障,会引起电力网系统出现内部过电压或电压瞬态降低的现象。 三、雷电防护区的划分 按照IEC61312-1及GB50057-94(2000)要求,将要保护的空间划分为不同的防雷区,以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。防雷区宜按以下分区: 1、LPZ OA区:直击雷非防护区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流;本区内的电磁场没有衰减。 2、LPZ OB区:直击雷防护区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区内的电磁场没有衰减。 3、LPZ 1区:屏蔽防护区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流比LPZ OB更小;本区内的电磁场可能衰减,这取决于屏蔽措施。 4、LPZ 2区等:后续防雷区,当需要进一步减小导入的电流和电磁场时,应引入后续雷区,并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。通常,防雷区的数越高,电磁环境的参数越低。 四、雷电防护措施 一个完整的防雷体系,必须包括天空、地面、地下三个层面。也就是说天空有完整的避雷针、避雷带、避雷网等;地面有优良的防雷器件、防电磁脉冲屏蔽、均压汇集环、等电位连接等;地下有完整可靠的地网,给雷电流提供良好的泄放通道。其全面防护参见下图。3.3 1、接闪与引下 大楼通过建筑物主钢筋,上端与接闪器,下端与地网连接,中间与各层均压网或环形均压带连接,对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接,具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理。这样就形成一个法拉第笼式接地系统。它是消除地电位反击有效的措施。防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环型接地体,每根引下线的冲击接地电阻不应大于10欧姆。 2、均压连接与屏蔽 在机房内设置等电位连接网络,安装均压环,同时通信电缆线槽及地线线槽需用金属屏蔽线槽,且做等电位连接。其布放应尽量远离建筑物立柱或横梁,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能与建筑物立柱或横梁交叉。 3、分流泄流 进入建筑物大楼的电源线和通讯线应在不同的防雷区交界处,以及终端设备的前端根据IEC61312——雷电电磁脉冲防护标准,安装上不同类别的电源类SPD以及通讯网络类SPD,并将SPD与接地网络有效连接以将各类线路中的过电压通过SPD装置泄流入地(SPD瞬态过电压保护器)。SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。 5、接地 根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求: 交流工作地: 在工作或事故情况下,保证电器设备可靠地运行,降低人体接触电压,迅速切除故障设备或线路、降低电器设备和输电线路的绝缘水平,接地电阻不大于4欧姆。安全保护地: 在中性点不接地系统中,如果电器设备没有保护地,当该设备某处绝缘损坏时,外壳将带电,同时由于线路与大地间存在电容,人体触及此绝缘损坏的电器设备外壳,则电流流入人体形成通路,人将遭受触电的危险。设有接地装置后,接地电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过,接地体电阻愈小,流过人体的电流也愈小,接地电阻极微小时,流经人体的电流可不至于造成危害,人体避免触电的危险,接地电阻不大于4欧姆。直流工作地: 计算机以及一切微电子设备,大部分采用中、大规模集成电路,工作于较低的直流电压下,为使同一系统的电脑(计算机)、微电子设备的工作电路具有同一“电位”参考点,将所有设备的“零”电位点接于一接地装置,它可以稳定电路的电位,防止外来干扰,这称为直流工作接地。 同一系统的设备接于同一接地装置后,无论是模拟量或数字量,在进行通信或交换时,才有统一的“电位”参考点,从而给接于同一接地装置的计算机或微电子设备,提供稳定的工作电位,有效地衰减以至消除各种电磁干扰,保证数据处理或信号传递准确无误,接地电阻应按计算机系统具体要求确定。防雷接地: 为使雷电浪涌电流泄入大地,使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分,金属护套,避雷器,以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。防雷接地装置包括避雷针、带、线、网接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。接地应接现行国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》执行。 交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值。 4.4 第三节 设计原则和设计依据 1、设计原则 为降低雷电对建筑物设施设备的危害,保护生命和财产安全,保障建筑物供电系统、电子信息系统设备的正常运行。 2、设计标准、规范 参考(GB50057-94/2000年版)《建筑物防雷设计规范》 参考(GB50343-2004)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 参考(GB50169-2006)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 参考(GB9361-88)《计算机站场地安全要求》 参考(GB50054-95)《低压配电设计规范》 参考(YD5098-2005)《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》 参考(YDJ26-89)《通信局(站)接地设计规范》 参考(YD.T 1235.1)《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求》 参考(GA173-1998)《计算机信息系统防雷保护器》 参考(GA267-2000)《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》 参考(DL/T621-1997)《交流电器装置的接地》 3、设计范围 ──直击雷防护系统 ──线路感应过电压的防护措施 ──共用接地系统 ──机房接地均压环等电位联接系统第二篇:施工现场临时用电接地与防雷安全技术措施
第三篇:防雷接地安全管理制度
第四篇:防雷、防静电及接地安全工作
第五篇:防雷接地施工