高少杰 陳聰 陳光景

摘 要：隨著油氣管道建設(shè)項目地域的不斷擴(kuò)大，站場數(shù)量的不斷增加，且很多站場、閥室位于多雷區(qū)或者強(qiáng)雷區(qū)。站場、閥室發(fā)生雷擊災(zāi)害的概率大大增加。本文通過雷電電磁場、感應(yīng)電壓、沖擊電流的計算分析，提出了雷電電磁脈沖屏蔽、設(shè)備布置、綜合布線等改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：油氣管道， 雷電電磁場，改進(jìn)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.059

1 雷電電流

雷電也稱為閃電，它是發(fā)生于大氣中的一種瞬態(tài)（1s以內(nèi)）的、大電流（峰值電流平均高達(dá)幾十kA）、高電壓、高功率（其峰值功率可達(dá)1億kW）、長距離（幾十km）的放電現(xiàn)象。

閃電在雷擊的過程產(chǎn)生了強(qiáng)大的雷電流（目前觀測到的最大雷電電流為430kA）和高電壓（雷電通道兩端電位差可達(dá)上萬伏）。

2 雷電電磁場的傳播

雷電電磁場隨著雷電流的變化而變化，隨著時間的增大，雷電電磁場有一個峰值，之后逐漸衰減；隨著觀測距離的增大，雷電電磁的峰值達(dá)到觀測點的時間變長，峰值也在減小，這就說明雷電電磁場在空間傳播過程中有一定的衰減。

3 磁場強(qiáng)度及屏蔽計算

由于建筑物鋼筋結(jié)構(gòu)有多種形式，當(dāng)具有現(xiàn)澆密網(wǎng)格鋼筋的籠式避雷網(wǎng)結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)板式外墻板和屋面板的建筑物屏蔽體，將有較滿意的屏蔽性能。

所謂屏蔽效能，其定義為同一地點無屏蔽時的電磁場強(qiáng)度與有屏蔽體后的電磁場強(qiáng)度之比，實際中通常用分貝（dB）來標(biāo)示為：

此時H1為金屬板屏蔽內(nèi)的磁場，H0為金屬板屏蔽外的磁場，根據(jù)計算可見，雷擊電磁場經(jīng)過金屬板屏蔽后，磁場強(qiáng)度大大減弱，可以判斷磁場不會對設(shè)備產(chǎn)生影響。設(shè)備產(chǎn)生的損壞，是因為與外部有連接的電纜導(dǎo)入的磁場、感應(yīng)電壓所致。

6 改進(jìn)措施

通過以上對公式的分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）增加空間屏蔽，縮小網(wǎng)格尺寸，對門、窗等增加網(wǎng)格屏蔽；有效減小建筑物內(nèi)的磁場強(qiáng)度。

（2）合理布線減小感應(yīng)環(huán)路面積，減小感應(yīng)電壓；在防靜電地板下電纜采用橋架保護(hù)，利用線路屏蔽減小磁場影響。

（3）對磁場強(qiáng)度感應(yīng)敏感的設(shè)備的增加金屬外殼。

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[2]孫相海，孫健等.變電所雷擊事故調(diào)查分析[R].2015年電磁脈沖與雷電防護(hù)技術(shù)研討會，85-87.

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作者簡介：高少杰（1984-），男，碩士研究生，工程師，從事油氣管道站場供配電設(shè)計工作。