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1、2012年5月、11月,采油厂委托鄯善气象站对采油厂防雷防静电设施进行了检测,提出以下要求:1、红连联合站监控器接地电阻偏高,神泉联合站站内接地电阻值整体偏高;葡10计量站避雷带接地电阻值超标;未整改前采取浇水降阻方式,每月进行定期检测,确保防静电有效。2、各联合站建筑物(中控室)屋面未安装避雷设施,中控室未安装电源浪涌保护器。自治区于2012年12月下发了防雷电安全生产重大隐患标准,要求易燃易爆场所、高层建筑等防雷电重点单位、场所必须安装雷电防护装置,对安装的雷电防护装置、静电接地装置要进行维护保养。上述问题需要采油厂统一组织整改。,一、防雷、防静电检测结果,二、雷 电 知 识,1.带电的云
2、层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,叫做“直击雷”。,2.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。当发生直击雷,强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“感应雷”。,二、雷 电 知 识,二、雷 电 知 识,外部避雷装置的基本原理是引雷入地。它包括三个部分:1)接闪器;2)引下线;3)接地体。接闪器的四种形式:1)避雷针;2)避雷线(用在高压线路上);3)避雷带(沿屋顶四周);4)避雷网(利用屋顶上的金属配筋,效果最好)。(现还有“绝缘防雷”之说,依据是山西应县的67.13米高的木塔已900多年安然无恙),三、外部雷电防护设施,三、外部雷电防护
3、设施,发生雷电后,闪电的脉冲电流产生剧烈变化的电磁场,在闪电通道的四周空间产生强大的电磁辐射,并通过金属线缆和金属管道,将高电位(雷电波)带入电子信息(控制)系统。伴随闪电发生的雷电电磁脉冲虽然不及直击雷猛烈,但直击雷的放电区域小,而电磁脉冲可以影响几公里范围内的电子设备。雷电电磁辐射分类:1)静电感应(电容性耦合);2)电磁感应(电感性耦合)。此外,对控制系统的侵害途径还有;3)反击(电阻性耦合);4)电磁场辐射(辐射耦合)。,四、感应雷作用及危害,以负雷云对地放电为例。当空间有带负电的积雨云出现时,在积雨云下的地面、建筑物(如金属贮罐)和金属导线表面由于静电感应的作用会感应出与雷云下端电荷
4、异号的正电荷。由于从积雨云的出现到发生雷击所需要的时间比雷击放电过程的时间要长得多,因此可以有充分的时间积累大量的正电荷。此时,在金属贮罐和金属导线相应的负电荷被排斥向反方向或两侧移动,经泄漏电导和电网流入大地。因为移动的速度较慢,不构成威胁。,四、感应雷作用及危害,在雷云放电前,在金属贮罐和金属导线表面上积累的电荷停留其表面上,不会自由移动,所以我们称作为束搏电荷,也不构成威胁。当雷云对地放电与地面的异种电荷迅速中和后,某些局部,例如金属导线上感应电荷,由于与大地间的电阻比较大,而不能在同样短的时间内立即消失,这些失去束搏的电荷将向两侧运动,形成过电压波(即雷电波),其值可达几千几万伏,速度
5、小于光速。,四、感应雷作用及危害,雷电通道(或接闪器)和设备1、设备2之间的信号线发生容性耦合。图中的干扰电流也称“注入电流”,约10A。干扰电流通过设备1和设备2的绝缘而流入大地。(例:1989年8月12日山东黄岛特大油罐起火,就是非金属油罐里面的钢筋未作屏蔽接地,外露钢筋间隙放电所至,死19人,伤害78人,烧了4天,损失几千万。),四、感应雷作用及危害,雷云放电时,空间存在着强大的电磁场,处在该电磁场作用下的金属线缆因切割磁力线会感应出的数以千伏的浪涌电压。如果金属线缆之间形成了一个回路,该回路内又有一定的空气间隙(如几厘米长),则浪涌电压会在间隙处发生火花放电并将设备击坏。金属线缆之间形
6、成了一个流通的闭合回路,则感应电压会在回路内形成闭合电流,该电流流经接触不良的接点或阻抗会产生局部过热,也能将设备烧坏。,四、感应雷作用及危害,在建筑物或金属设备遭直击雷时 由于在建筑物引下线内或金属设备内流过很大的电流,这电流在流入接地装置时,会使地电位相对于远端浮动几万、几十万伏,这时如近处的设备和远处的设备间有金属导线相连且都又是单独接地时,那么就会将近处和远处的设备同时击坏,或击坏其中一个取决设备和导线(包括分布电感)分压比。,四、感应雷作用及危害,五、内部雷电防护设施知识,1.接地/等电位连接,五、内部雷电防护设施知识,防雷工程的接地系统用于:a.雷电流的泄放;b.抑制雷电电磁脉冲的
7、电磁感应和静电感应;c.将分开的仪表装置通过等电位连接,以减少仪表系统的设备在金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。需要保护的仪表控制系统必须采用等电位连接与接地保护措施。仪表控制系统的接地/等电位连接系统应与整个厂区的接地/等电位连接系统相协调。当控制室与现场仪表或其他控制设施相距很远时,可能难以实施全厂统一的共地和等电位连接,此时应分别实施局部的接地/共地/等电位连接,然后加强局部间的电气联系和屏蔽、分流。实施等电位连接的方法:将分开的装置和诸导电物体用导体连接;采用共用接地网;用浪涌保护器连接起来,以减小雷电流或其它干扰电流在它们之间产生的电位差。,五、内部雷电防护设施知
8、识,2.浪涌保护器的使用(SPD)SPD是一种限制瞬态过电压和分走浪涌电流的器件。其基本原理是,它并接在被保护设备的附近,在无浪涌出现时为高阻抗(即开路状态),当出现浪涌时就在最短的时间内(纳秒级)内迅速将雷电流泄放到地使SPD变为低阻抗,从而保护了被保护设备。,SPD可以分成两大类:1)电压开关型SPD:通常由放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件组成。该类SPD在无浪涌出现时呈高阻抗,出现电压浪涌时突变为低阻抗。2)限压型SPD:通常用压敏电阻、齐纳二极管、雪崩二极管组成。该类SPD在无电涌出现时为高阻抗,随着浪涌电压和电流的升高,其阻抗持续下降呈低阻导通状态。3)组合型SPD:
9、由电压开关型和限压型组合而成。,五、内部雷电防护设施知识,控制系统防雷措施顺序:1)接地/等电位连接;2)电缆的双层屏蔽;3)合理的布线;4)使用浪涌保护器。,等电位连接要点:1)控制系统的接地装置应优先使用共用接地网,当共用接地网的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。2)当设置人工接地体时,人工接地体宜在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体,并应和共用接地网连接。3)控制系统的交流电源400V/230V供配电系统应采用TN系统,从建筑物内总配电盘开始引进的配电线路和分支线路必须采用TN-S接地制式。4)当现场仪表的金属外壳通过金属安装支架或金属设备自然接地时,为防止因雷击时造成地电
10、位差的反击,现场仪表的金属外壳必须就近接地并实行等电位连接。,五、内部雷电防护设施知识,当雷电流从电源线流入时,电位U1瞬时提高,当U1升高到SPD的导通电压时,SPD开始动作,大量的雷电流I1从电源SPD进入大地,导通后,U1=U2,由于接地存在接地电阻,因此雷电流流入大地的同时会使大地电位U2升高,这时U2与U3之间的电位差超过信号SPD导通电压,信号SPD导通,导通后,U2=U3,因此在雷电通过的瞬间,SPD可以使U1=U2=U3,使设备各点之间的电位达到平衡,从而起到保护作用。,五、内部雷电防护设施知识,供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用,带来日益严重的内部浪涌问题。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏,特别是对一些敏感的微电子设备,有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏,对中控系统有必要安装浪涌保护器。,学习完毕:敬请提出宝贵意见!,