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        工廠供電系統(tǒng)的防雷、接地保護及電氣安全相關(guān)研究

        2020-10-26 06:58:45向興勇
        卷宗 2020年19期
        關(guān)鍵詞:接地保護電氣安全防雷

        向興勇

        摘 要:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)體系的重要組成部分之一為供電系統(tǒng),這一系統(tǒng)是否穩(wěn)定直接影響到工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性。本文的研究內(nèi)容即為如何保證工廠供電的安全——從系統(tǒng)的防雷、接地保護以及電氣安全方面進行探討。

        關(guān)鍵詞:工廠供電系統(tǒng);防雷;接地保護;電氣安全

        在人類的生產(chǎn)生活中,供電系統(tǒng)的地位十分重要,為了使其具備較高的安全穩(wěn)定性,需要做好防雷接地工作,保證供電設(shè)備的安全,使工廠的生產(chǎn)效率更高,企業(yè)乃至社會的經(jīng)濟效益更高。

        1 雷電對供電系統(tǒng)的危害

        雷電在破壞供電系統(tǒng)時,主要以線路雷電直擊,反擊,感應(yīng)過電壓,雷電侵入波過電壓等方式。因為雷電本身的過電壓具有較陡的波峰,較大的波幅,且會產(chǎn)生熱效應(yīng),機械效應(yīng)等。會損壞電氣絕緣設(shè)備,降低電路導(dǎo)體機械強度,熔化或擊穿導(dǎo)體并產(chǎn)生沖擊性電動力,造成火災(zāi),爆炸等危害。所以,不做好雷電防護,將會影響工業(yè)生產(chǎn)的安全性和連續(xù)性[1]。

        2 防雷裝置和措施

        2.1 防雷裝置

        常用的防雷裝置包括等避雷器、接地裝置、均壓環(huán)等。避雷器與被保護設(shè)備或設(shè)施并聯(lián),無雷電襲擊時,接地絕緣,當(dāng)被保護設(shè)備或設(shè)施被雷擊時,避雷器與大地導(dǎo)通,擊穿放電,將電流引入大地,從而保護設(shè)備或設(shè)施;接閃器包括避雷針,消雷器等,在具體應(yīng)用時,需要根據(jù)建筑物的造型及所需要的避雷效果確定。一般來說,避雷針,避雷帶結(jié)合避雷網(wǎng)裝置多應(yīng)用在高層建筑物。在布置接閃器時需要注意,在建筑物高度超出30m的位置,外圍每2層通過扁鋼進行水平避雷帶設(shè)置;對于現(xiàn)代建筑物來說,防雷接地,電氣設(shè)備的保護接地等合為一體,電阻不超過4Ω;高層建筑的柱主筋和梁板鋼筋可以選用引下線和均壓環(huán),但需要保證相互連接牢固[2]。

        2.2 防雷措施

        因為在結(jié)構(gòu)上來說,工廠或高層建筑已經(jīng)形成等位體,電氣設(shè)備所受的雷擊損害以感應(yīng)雷為主。為防止雷電波侵入,在內(nèi)部和各級供電線路件,工廠可以安裝電涌保護器,主要目的在于消除雷擊產(chǎn)生的過高電壓,以免雷電侵入車間電器設(shè)備。在建筑物內(nèi)部的各種線路及金屬管道,需要全部埋入地下。需要進出建筑物的金屬管道及電氣設(shè)備的接地裝置,加裝防雷裝置。

        雷擊災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律及原理為,易襲擊孤立或突出部位,所以當(dāng)需要安裝室外空調(diào)主機及支架時,需在窗洞口下方約40cm處實現(xiàn)埋設(shè)具有良好密封的金屬分線盒,以免遭受雷電襲擊。固定在建筑物上的彩燈等各類導(dǎo)電物體,為保護內(nèi)外線路穿鋼管及配電箱,需要將接閃器作為電壓保護器,預(yù)防雷擊[3]。

        1)電源系統(tǒng)的防雷與過電壓保護:防雷設(shè)備所需要的電力由建筑內(nèi)部的配電室提供,電力供電部門實施高壓端電源的防雷保護,在進行電源防雷時,需要將一級間隙放電防雷保護系統(tǒng)設(shè)置到機房的低壓配電柜中;設(shè)計配電回路時,安裝三級防雷保護防雷配電柜。UPS電源輸出端設(shè)置一級過電壓防雷保護。

        2)UPS電源系統(tǒng)的防雷保護:目前來說,大部分機房內(nèi)的負載用電均為大型UPS不間斷電源設(shè)備。UPS電源系統(tǒng)作為機房內(nèi)唯一的保證用電設(shè)備穩(wěn)定,可靠環(huán)境的設(shè)備,地位十分重要,所以應(yīng)該設(shè)為重點電源系統(tǒng)防護對象。設(shè)計防雷保護時,選擇一級火花間隙放電保護,將兩級半導(dǎo)體安裝到UPS電源輸入端進行過電壓防雷保護。通過安裝解耦器協(xié)調(diào)發(fā)生三級雷擊電流放電器吸收和釋放雷電波或浪涌電壓。在三級防雷保護中,第一級為粗保護,主要用來防護直擊雷;第二級為中極保護,利用半導(dǎo)體放電器進一步吸收雷電流,第三級為細保護,通過浪涌電壓放電器吸收殘余的雷電流并將其泄入大地[4]。

        3)終端設(shè)備的電源防雷保護:為了保證機房設(shè)備的運行足夠安全穩(wěn)定,需要保持電源配電室和機房之間的距離,為了有效預(yù)防感應(yīng)雷害,避免電網(wǎng)波動沖擊設(shè)備,可以在電源輸入端安裝防雷箱,以有效保護終端用電設(shè)備。上述防護原理同樣可以用來保護其他電源終端免遭雷擊。進而保證電氣的安全運行不受影響[5]。

        3 電氣設(shè)備接地與接零

        在電力系統(tǒng)中,接地和接零又叫保護接地和保護接零,統(tǒng)稱為保護接地,是為了防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運行所采取的一項重要技術(shù)措施。保護接地是為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的架構(gòu)和線路桿塔等帶電危及人身和設(shè)備安全而進行的接地,是使電氣設(shè)備的金屬外殼接地的措施。保護接地一般用于配電變壓器中性點不接地的供電系統(tǒng)中,用以保證當(dāng)電氣設(shè)備因絕緣損壞而漏電時產(chǎn)生的對地電壓不超過安全電壓。保護接零是把電氣設(shè)備的金屬外殼和電網(wǎng)的零線可靠連接,以保護人身安全的一種用電安全措施。接地主要有以下四種方式,包括保護性接地,工作接地,保護接零,重復(fù)接地??偠灾?,不管是接地還是接零,全部都是為了防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運行所采取的一項重要技術(shù)措施,兩種保護的不同點主要表現(xiàn)在三個方面:1)保護接地是限制漏電設(shè)備對地的泄漏電流,當(dāng)對地電壓超過整定值,保護器就自動切斷電源,保護接零是利用相線對零短路原理使保護裝置迅速切斷電源;2)是呀的范圍不同,保護接地通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng),保護接零系統(tǒng)主要適用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等專用低壓電力網(wǎng);3)線路結(jié)構(gòu)不同。保護接地只有相線和中性線,系統(tǒng)中的中性線除電源中性點接地外,不得再有接地連接;保護接零必須要有保護中性線的存在,必要時將保護中性線與接零保護線分開架設(shè),同時系統(tǒng)中的保護中性線必須多點重復(fù)接地。另外避雷針裝置需要獨立接地,且避雷線的接地裝置應(yīng)該與所保護的建筑之間保持一定的距離,以免在遭受雷擊時,造成閃絡(luò)事故,距離需保證在3m以上,如條件不允許間隔3m,可以在接地局部包絕緣體或“帽檐式”的均壓帶[6]。

        4 觸電事故搶救

        電流對人體的傷害有兩種,即電擊和電傷。電擊傷害嚴重程度與通過人體電流大小,觸電持續(xù)時間,電流的頻率、路徑和觸電者個人的健康狀況等因素有關(guān)。觸電防護形式包括直接觸電防護和間接觸電防護。直接觸電防護是指防護直接接觸到的正常帶電部分,間接觸電防護是指防護出現(xiàn)故障時帶危險電壓,正常時不帶電的暴露在外的可導(dǎo)電部分。

        為了保證安全生產(chǎn),一旦發(fā)生雷電觸電事故,必須第一時間進行搶救,及時的搶救有極大可能將因為觸電發(fā)生假死的人救回來。通常情況下,一旦發(fā)生觸電,首先要做的就是切斷電源,注意期間不要與電源直接接觸,可以通過木棍等絕緣體進行操作,并且在救援期間必須加強預(yù)防接觸電源的意識。其次是現(xiàn)場救護,救離觸電者遠離電源后,及時檢查其傷情,包括呼吸和心跳等情況,一旦出現(xiàn)心跳停止的情況,立即進行胸外按壓和人工呼吸搶救,幫助其人工建立呼吸和循環(huán),直至專業(yè)醫(yī)護人員到場為止。

        5 小結(jié)

        綜上所述,工廠的供電系統(tǒng)防雷,接地保護及電氣安全直接影響著生產(chǎn)設(shè)備的安全和員工的生命安全。因為雷電的發(fā)生不可預(yù)測,所以需要在設(shè)計和施工期間預(yù)先做好建筑防雷接地保護工作。

        參考文獻

        [1]王成洋.論工廠供電系統(tǒng)的防雷、接地保護及電氣安全[J].軟件,2013,(11):163-163,165.

        [2]羅婷.如何保證工廠供電的安全——從系統(tǒng)的防雷、接地保護以及電氣安全方面進行研究[J].中國科技縱橫,2015,(20):149.

        [3]霍大勇,趙志永.工廠電氣設(shè)備的接零和接地保護[J].科技資訊,2007,(4):229-230.

        [4]靳麗.工廠變配電課程教學(xué)方法的創(chuàng)新[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2016,(32):119.

        [5]仇道偉,蘇超.化工廠電控樓電氣綜合設(shè)計探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,5(36):154-155.

        [6]黎文偉.淺談供電系統(tǒng)的電氣保護與接地[J].北京電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,29(10):120.

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