摘要 化工企業(yè)的裝置大多存在著易燃易爆的特點，且規(guī)模大，露天存放，自動化的化工設備還安裝有大量的計算機電子儀器，很容易成為雷擊的對象。本文結合實際的工作經(jīng)驗，介紹了化工企業(yè)建的特殊性和雷電災害對化工企業(yè)的影響，進而分析了化工企業(yè)防雷的意義和防雷的具體措施。

關鍵詞 化工企業(yè)；防雷；應用分析

中圖分類號 U415 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0102-01

1 化工企業(yè)防雷的意義

在化工企業(yè)，由于受到特殊的作業(yè)環(huán)境的影響，受到雷擊的幾率和雷擊可能帶來的危害，都比一般的建筑要大的多，嚴重的會導致起火、爆炸、影響經(jīng)濟和生命安全。雷擊對化工企業(yè)危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是雷擊會導致化工生產(chǎn)設備周圍的空氣產(chǎn)生極高熱現(xiàn)象，導致電力導線融化或者斷開，引起短路等電力故障，造成火災或者爆炸；二是化工企業(yè)是金屬設備較多，受到雷擊時會產(chǎn)生大量的與雷電性質相反的電荷，電荷產(chǎn)生的靜電感應電壓會導致電火花，擊穿空氣間隙引起火災或者爆炸；三是雷電流會在雷擊點周圍產(chǎn)生一個很強的交變動磁場，使化工設備導線中產(chǎn)生感應電流，引起導線過熱融化或者產(chǎn)生放電；四、雷電形成的磁場或者雷電流會干擾化工企業(yè)控制室控制系統(tǒng)的電子元件或者線路，出現(xiàn)控制系統(tǒng)失控或者錯誤的現(xiàn)象。在實際的工作中，出現(xiàn)過很多化工企業(yè)遭受雷擊從而導致設備損壞、油庫燃燒、爆炸等后果嚴重的雷擊現(xiàn)象，化工企業(yè)積極進行防雷設計具有重要的意義。

2 雷擊的種類分析

雷擊根據(jù)形成形狀特點大體可分為以下幾種：片狀雷、球狀雷和線狀雷三種。線狀雷既是人們常見的閃電的形式的雷擊；片狀雷一般產(chǎn)生在云層內(nèi)部，對化工企業(yè)的影響不大；球狀雷是一種特殊的雷電現(xiàn)象，即人們所說的爆炸雷。球狀雷一般為紅色或者紫色的發(fā)光球體，直徑大小不一，在幾厘米和幾十米之間，從云層產(chǎn)生之后沿著地面滾動或者隨空氣運動，存在的時間一般為3-5秒。球狀雷的危害在于可能穿過縫隙進入室內(nèi)等一般情況下沒有防雷措施的地方，產(chǎn)生爆炸，造成很大的影響。

3 化工企業(yè)防雷設計的具體措施

3.1 防雷裝置的組成

根據(jù)GB50057-2010防雷規(guī)范的定義，防雷裝置由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成。內(nèi)部防雷裝置由防雷等電位連接和與外部防雷裝置的間隔距離組成。

接閃器，由攔截閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋面、金屬構件等組成。是用來安裝在建筑物的上方，使其更接近云層，在雷擊產(chǎn)生時直接接受放電，然后通過引下線和接地裝置等將接受到的雷擊轉入地下，從而有效地避免了建筑物遭到雷擊。接閃器一般由鍍鋅鋼管制成，接閃器的材料和尺寸的的設計要滿足雷擊時電流的順利通過要求。

引下線。引下線一般采用鍍鋅防腐的圓鋼作為材料，在設計時取最短的途徑，可以直接利用建筑物的金屬結構作為建筑的引下線，但要保證金屬結構焊接的、可靠性。引下線在入地時要做好保護，以減少雷擊電流通過時的阻抗。

接地裝置是將雷擊電流引入地下的裝置，采用鍍鋅防腐的鋼管或者角鋼制成，埋入地下半米以上。接地裝置的埋設應與建筑入口或者人行道保持3米以上的距離。小于3米時，要做深埋或者進行瀝青高阻地面等安全措施。

3.2 化工企業(yè)防雷設計的具體措施

3.2.1 接閃分流

接閃分流是指利用接閃桿、接閃帶等外部裝置進行防雷，直接將可能對化工建筑造成危害的雷擊截獲并導入地下，從而保護建筑物和其他化工設備的安全。接閃分流作為最為傳統(tǒng)的防雷方法，以其經(jīng)濟、有效的特點，在化工企業(yè)庫區(qū)的雷電防護中運用廣泛。常規(guī)的接閃桿、接閃帶的設計必須要保證有足夠的高度才能完成防雷電任務。石油庫的防雷應按照一類防雷對象設計，接閃桿的保護范圍有限，對于一些現(xiàn)代化的大型油庫，無法進行全面的保護。新型的非常規(guī)的提前放電接閃桿ESE，具有保護范圍大、防雷擊效果好等特點，可以有效的減少接閃桿的數(shù)量而不降低油庫的防雷設計，已達到降低防雷設計成本的目的。接閃分流的防雷成功率難以確定，還會產(chǎn)生較大的泄放電流，產(chǎn)生的交變磁場對化工企業(yè)的電子設備產(chǎn)生影響；泄放電流入地時會產(chǎn)生反擊電壓，對周圍的人和設備造成影響。

3.2.2 屏蔽防雷

首先，控制室要采取無窗的封閉結構，對于建筑中的鋼筋和門窗等，要進行一個整體的連接，形成一個屏蔽網(wǎng)。在室內(nèi)沿墻壁四周做一圈接地環(huán)，與屏蔽網(wǎng)形成有效的連接?，F(xiàn)場設備的屏蔽保護?，F(xiàn)場電氣設備一般安裝在在配電箱內(nèi)，因此，首先要做好配電箱的外殼接地，其次要對現(xiàn)場設備的工作電源進行SPD加裝，接電線接入低壓配電防雷接地系統(tǒng)。線路的屏蔽，是為了防治雷擊在線路上產(chǎn)生瞬間的過電壓，造成線路的燒毀。對于線路的防護，要做到沿線路設置屏蔽層，并進行多點接地。為了減少由于多點接地帶來的低頻干擾，可將導線、電纜等穿入金屬管，將金屬管外殼進行多點接地，將管內(nèi)導線屏蔽層進行一點接地，即保證導線不受到雷擊電磁脈沖的影響，又有效的降低了低頻干擾。

3.2.3 等電位連接

根據(jù)GB50057-2010防雷規(guī)范的定義，等電位連接是指將分開的諸金屬物體直接用連接導體或者經(jīng)過電涌保護器連接到防雷裝置上，以減小雷電流引發(fā)的電位差。等電位連接對于保護用電和電子設備的安全具有重要的意義，接地可以看做是大范圍的等電位連接，等電位連接的范圍越小，電氣設備越安全。等電位連接可以分為總等電位連接、輔助等電位連接和局部等電位連接三種。總等電位連接（MEB）的作用是降低建筑物內(nèi)不同金屬部件和間接接觸電壓間的電位差，以及消除可能經(jīng)過建筑物內(nèi)外電氣線路或者金屬管道帶來的故障電壓。輔助等電位連接一般適用于當電源網(wǎng)絡自身阻抗較大，在受到雷擊不能及時的切斷電源的情況，或者固定式的設備保護器不能滿足移動式設備的防雷需求時。局部等電位連接適用于當一個局部范圍內(nèi)有多個輔助等電位

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連接時，可通過等電位連接端子板將輔助等電位進行連接。

3.2.4 電涌保護器SPD的運用

電涌保護器進行防雷的基本原理是，當導線或者電子設備中產(chǎn)生過電壓的瞬間，即將保護對象包括設備和電路等，全部接入等電位系統(tǒng)，從而將雷擊帶來的瞬間過電壓限制在線路和設備的安全范圍之內(nèi)。SPD電涌保護器按工作原理可分為電壓開關型、限壓型和組合型；從類型上可分為電源SPD、信號SPD和饋線SPD。SPD具有多種連接方式，其中保護線與中性線之間設置SPD 和保護線分別與三根相線設置SPD的連接方法在化工企業(yè)較為常見，這種連接方式可以實現(xiàn)中性線等帶電導體與大地之間的共模過電壓，但對于防護相線之間和相線與中性線之間的差模過電壓沒有有效的防護。對于化工企業(yè)來說，需要選用組合式的多級SPD進行防雷，安裝在建筑物各防雷分區(qū)的交界處。值得注意的是，LPZ0與LPZ1 區(qū)的交界處除了包含進線處的主配電箱，還包含由于建筑頂層面積過大導致接閃桿不能全面保護到的頂樓配電箱，這兩個地方都需要安裝SPD進行保護。

4 總結

由于化工企業(yè)的生產(chǎn)設備大多在戶外，且原料和產(chǎn)品具有易燃易爆性，因此，做好化工企業(yè)的防雷設計尤為重要。隨著化工企業(yè)自動化水平的提高，除了采取接閃桿等基礎性的外部防雷之外，還要對雷電波、電磁脈沖等利用等電位連接、屏蔽、SPD技術進行內(nèi)部防雷設計，以最大限度的保證化工企業(yè)的安全。

參考文獻

[1]劉利巧，胡愛林，賀克衛(wèi).化工企業(yè)的防雷設計與對策措施[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011（06）

[2]鄧寧文，康強，李韜.石油化工油庫的防雷設計[J].科技資訊，2011，03.

[3]項中超，尚飛，唐華安.防雷保護技術在石化企業(yè)中的應用[J].機電信息，2011，30.