瓦斯抽采泵站防雷設計
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摘 要：對于煤炭開采來說，其在開采過程中往往會受到各種各樣的威脅而造成嚴重的損失。其中的雷擊就會處于較為空曠環境下的煤礦瓦斯抽采泵站構成不小的威脅，一旦遭到雷擊的話因為該設備所具有的重要性與特性極易引發其他嚴重事故產生。所以，下面我將在結合自己對所查閱資料以及工作經驗情況首先闡述了煤礦瓦斯抽采泵站防雷設計意義，然后其防雷設計方面要點進行了深入地研究和分析，再對接地系統設計展開探討，以期為切實有效地保證煤礦瓦斯抽采泵站安全提供保證。
關鍵詞：煤礦地面；瓦斯抽采泵站；防雷設計；接地設計
得益于近些年來煤礦安全生產重視程度不斷加深以及相關法律法規相繼出臺，瓦斯治理已成為了各企業一項重點工作，在這種情況我國瓦斯抽采泵站防雷設計不管是在標準與規范上，還是所能采用到的技術設備方面都有了很大程度地提升，這為降低其遭受雷擊事故的概率提供了有力的支撐。對此，本文主要就煤礦瓦斯抽采泵站防雷設計提出自己幾點認識，具體如下：
1 煤礦瓦斯抽采泵站防雷設計意義
結合實踐來看，在煤礦生產中瓦斯抽采泵站是確保其安全作業的重要設備，通常情況下它主要是設置在較為偏僻且四周空曠的區域，這就意味著其遭受雷擊的可能性較大。由于瓦斯抽采泵站中存儲著大量易燃易爆的瓦斯，并且泵站內設備具有連續運行性強的特點，在這種情況下一旦其遭到雷擊的話那么將極易引發嚴重事故產生，更有甚者會導致煤礦井出現爆炸，從而造成無法挽回的重大人員生命財產損失！由此可見，做好煤礦瓦斯抽采泵站防雷設計具有十分重要的意義。
2 淺析煤炭瓦斯抽采泵站防雷設計要點
2.1 關于直擊雷設計分析
由于在瓦斯放空管內儲藏著大量的極易引發爆炸的危險氣體混全物，所以依照有關防雷建筑等級標準來進行劃分其屬于第一類。因此，對于煤炭瓦斯抽采來說，就要切實做好直擊雷的防御工作，就應當安裝獨立的接閃桿來進行有效地防御，也可以是以架空形式進行接閃線的方法來應對直擊雷，但要在管口外一定范圍內做好相關區域內的保護工作，進而確實做好保護工作。
而抽采泵站依照有關防雷建筑等級標準來進行劃分其屬于第二類，在進行防直擊雷工作中，通常要安裝接閃桿等來實際對其的防御。在具體的設計過程中應當注意的是務必要將放空管防直擊雷措施的設計擺在首要位置，隨后再到抽采泵站防直擊雷措施的設計。在對放空管進行設計時，要充分結合其位置和高度來進行，再以合理經濟支出來原則對裝置進行選擇。然而結合有關計算方法其接閃桿裝置保護范圍受到一定限制而無法達到防直接雷要求，所以就要使用兩根等高架空接閃線來對這一問題進行有效地處理，這主要是使用這個裝置可以使其保護范圍進一步擴大，從而達到防直接雷要求，其它相應的泵站建筑物也需要使用接閃線的方法來應對對直擊雷。
2.2 關于閃電電涌設計分析
在閃電作用下電涌會順著架空線路等裝置侵入到抽采泵內部，這樣一來不僅會損害到抽采示內部設備，而且還極有可能會引發爆炸等安全事故，從而威脅到生命和財產安全。所以，自室外到泵站的所有金屬物件都要與防閃電感應接地裝置連接起來，同時還要進一步安裝電涌保護裝置以防雷電侵入到電纜線路及其相應信息系統內。如相關金屬管道及線路等都要將其與防閃電感應接地裝置連接進行連接。
如以某瓦斯抽采泵站為例，其主要進出管道有瓦斯管路、放空管以及冷循環水管。在對其實施防閃電電涌設計時，在管路進出泵站端使用40*40mm鍍錫扁鋼和相關防雷電接地裝置連接在一起。對于兩回的6千伏帶電源線路則要將電纜金屬外皮連接到變電所接地系統內。在入泵站口還需將纜金屬外皮和保護鋼管接到防閃電感應裝置當中。與此同時還要落實好變電所防感應雷措施，在其出線柜中安裝氧化鋅避雷器，在泵站進線高壓配電裝置中安裝壓敏電阻；而進出泵站中低壓電纜等則要把室外部分用鋼管外穿方法來進行敷設；此外關于電話線則要在其轉接箱內選擇準確的SPD導線來安裝一定的保護裝置，再將其接入到對應的電子接地系統中且需保證接地電阻小于1Ω。
2.3 關于閃電感應設計分析
在閃電感應下會使泵站金屬元件引發感應而放電且極易產生火花進而發生火災和爆炸等安全事故。因此，對于防御閃電感應就要對泵站中的相關設備、金屬管道以及電纜線路等等做好相關接地裝置設計工作。通常情況下也是需要使用40*40mm鍍錫扁鋼和相關防雷電接地裝置連接起來。而對于管道和架構等自帶金屬的有關設備，因在鋪設過程中采取平等鋪設法，所以在靜距離1m時就要使用金屬線跨接且其跨界點間距離應保持在30m內；而處于交叉且距離在1m以內時其對應的交叉點同樣要采用跨接的方法來進行實現鋪設；在閥門等位置的過渡電阻應保證大于0.03Ω且對應連接的地方也要用金屬線來做好跨接處理。
3 淺析接地系統設計
3.1 關于副輔助接地分析
在抽采泵站內相關設備應當使用煤礦專用防爆型接地裝置，而對于低壓饋出線則要加以安裝漏電保護裝置，在運用這種裝置時可以很好地在漏電時自動切斷電源，從而有效地防止在發生漏電時安全安全事故。但在檢漏斷電器中相對應的輔助接地極應當單獨設置，同時電阻需要小于2Ω且與其它有關接地裝置要保持在5m以上的距離。輔助接地極應使用鍍鋅鋼管全長2.5m，直徑5cm，同時需要在鋼管上做鉆洞處理且透孔數理要大于20個，直徑應大于5cm；應以垂直埋入地下的方式進行鋪設，同時保證各接地極保持在5m左右的距離，深度大于1m且在凍土層以下；此外還需要科學合理地選用電纜，再做好輔助低壓設備連接工作。
3.2 關于共用接地設計分析
在瓦斯抽采泵站中進行防雷感應設計時，對于閃電感應和靜電等均采取共用接地的方法來進行且電阻都要小于2Ω。在實際設計過程中要以鋼柱中鋼筋網作為接地裝置，并將底座主鋼筋以圓環的方式進行連接，其外部結構等需深埋10m且在面向室外的一面預留連接體，從而全球后續的連接工作。當鋼柱和接地鋼筋相連接時需在鋼柱上預留出接地端子板。防靜電措施主要是對人及物進行的一種防靜電保護工作，而物主要指抽采管道和儲罐等。在對其進行設計時，在始末端還有分支的位置要做好防靜電接地設置工作，間隔要有50m；在管道連接中的閥門等應當使用金屬跨線來實現連接，且要使用0.8cm直徑的圓鋼。而在對人的防靜電設計過程中要在泵房出口和出口的地方安裝防靜電球且要使之與接地保護裝置連接起來；在實際應用過程中，工作人員進入泵站前需要對防靜電球進行觸摸，以保證人體不會將靜電帶入。另外，在泵站中金屬和電氣設備均要嚴格按照相關要求和規范來做好接地保護裝置，從而全面保證瓦斯抽采泵站的安全性。
4 結束語
總而言之，對于煤礦瓦斯抽采泵站來說想要切實保證其的安全生產和動作，就要對雷擊問題做好相應的防御工作。因此，應當對瓦斯抽采泵站進行防雷接地系統進行科學、合理、有效地設計，應當明確雷電哪些類型有可能會對瓦斯抽采泵站造成威脅，下一步就要切實保障防雷以及接地措施得以有效地落實，進而從本質上規避了雷電對泵站安全方面的威脅，保障泵站得以安全、穩定地運作。
參考文獻：
[1]張明全.煤礦地面瓦斯抽放泵站防雷接地系統應用[J].內蒙古煤炭經濟，2014（9）：116-117.
[2]商文華，吳川.泵站防雷設計及優化[J].中國水能及電氣化，2014（6）：57-59.
作者簡介：
趙華偉（1974- ），男，本科，畢業于太原理工大學電氣工程及其自動化專業，電氣工程師，研究方向：礦山機電工程。
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