煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)房防雷技術(shù)研究

侯少晨

摘 要：由于雷擊過電壓對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置電源以及通信等回路的沖擊特別強(qiáng)，很容易破壞自動(dòng)化裝置的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的直接損壞自動(dòng)化設(shè)備。為提高煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)房的防雷工作，本文針結(jié)合順和煤礦的相關(guān)做法對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了深入的探討。

關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè)；自動(dòng)化系統(tǒng)；機(jī)房；防雷；措施

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化水平的提高，特別是由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平也不斷提高。然而由于越來越多的計(jì)算機(jī)、RTU以及一些其他的自動(dòng)化設(shè)備被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，我們指導(dǎo)微電子設(shè)備的工作電壓只有幾伏，工作電流十分微弱，正是如此其對(duì)外界的干擾抵抗十分弱；再加之，由雷電帶來的瞬變磁場(chǎng)十分強(qiáng)，對(duì)于微電子器件產(chǎn)生的干擾很大，嚴(yán)重的甚至直接損壞微電子設(shè)備，給電力系統(tǒng)帶來損失，因此，我們必須做好雷電預(yù)防和防護(hù)工作。

1.煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)房的防雷技術(shù)的原理

由于大部分煤礦屬于雷暴高發(fā)地區(qū)，采用傳統(tǒng)的防雷措施已經(jīng)不足以抵御雷電侵害，根據(jù)實(shí)際考察，大部分煤礦地面變電所及主井口房處裝設(shè)具有國際先進(jìn)水平的INDELEC主動(dòng)式提前預(yù)放電避雷針及TECHNOTER離子接地極進(jìn)行防雷。其中INDELEC主動(dòng)式提前預(yù)放電避雷針是一種提前放電主動(dòng)式防雷裝置。當(dāng)風(fēng)暴、雷電降臨時(shí)，裝置通過底部電極吸收大氣電場(chǎng)中能量并儲(chǔ)存于其內(nèi)部的電子線路，當(dāng)電荷充電到一定程度時(shí)，通過其上部電極放電，在其尖端周圍形成強(qiáng)的云層電荷相反的離子層，這種電離放電的強(qiáng)度比傳統(tǒng)避雷針的被動(dòng)放電要大得多。主動(dòng)式提前預(yù)放電避雷針這種強(qiáng)的電離放電產(chǎn)生向上發(fā)射的提前先導(dǎo)使雷電下行先導(dǎo)的軌跡畸變，上行先導(dǎo)與下行先導(dǎo)在避雷針的上空相遇，將雷電電流疏至避雷針中心軸，經(jīng)下引導(dǎo)體安全釋放至大地，從而保護(hù)了下方的設(shè)施，且該裝置保護(hù)范圍大。

2.順和煤礦采取的防雷措施

為了保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各類設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降到最低程度，順和煤礦采取綜合防雷的形式，主要包括兩個(gè)方面：外部防雷、內(nèi)部防雷。

2.1外部防雷

外部防雷裝置是由接閃器、引下線和接地裝置組成，主要用以防直擊雷的防護(hù)裝置，其目的是保護(hù)建筑物不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境。

（1）接閃器。避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶（線）以及金屬屋面和金屬構(gòu)件等為接閃器。位于防雷裝置的頂部，利用其高出被保護(hù)物的突出地位把雷電引向自身，承接直擊雷放電。所用材料滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定性。

（2）引下線。控制室建筑物避雷網(wǎng)設(shè)置多根專用引下線，間距不應(yīng)大于18m；避雷網(wǎng)引下線設(shè)置在控制室建筑物的外墻四角；圍繞建筑物設(shè)置環(huán)形接地裝置，避雷網(wǎng)的引下線就近直接接入接地裝置；避雷網(wǎng)防雷接地點(diǎn)（引下線到地網(wǎng)的接入點(diǎn)）與其它功能性接地點(diǎn)（保護(hù)地、交流地、直流地、屏蔽地等）之間的水平距離應(yīng)大于5米；各接地共用接地裝置時(shí)，聯(lián)合接地系統(tǒng)的接地電阻不大于1Ω。

（3）接地裝置。避雷針的接地系統(tǒng)和其他接地系統(tǒng)獨(dú)立，保持15m的安全距離。除避雷針以外的其他接地可采用共用接地，在大樓外地面設(shè)置共用接地，提供給大樓直擊雷防護(hù)接地、機(jī)房各種接地使用；各種接地線在地網(wǎng)上的連接點(diǎn)距離大于5米；獨(dú)立避雷針接地系統(tǒng)的接地電阻不大于10Ω，其他各接地點(diǎn)的接地電阻值應(yīng)不大于4Ω；采用聯(lián)合接地接地電阻值不大于1Ω；防雷接地裝置與其它接地裝置共用時(shí)，接地電阻以接入系統(tǒng)要求的最小值確定。

2.2內(nèi)部防雷

內(nèi)部防雷由等電位連接系統(tǒng)、共用接地系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)、合理布線系統(tǒng)、浪涌保護(hù)器等組成，主要用于減小和防止雷電流在需防空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，通過采取各種積極的防護(hù)措施，堵塞閃電電涌損壞設(shè)備的各種途徑，給人員和設(shè)備提供一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境。

主要通信機(jī)房內(nèi)部放置有多臺(tái)服務(wù)器及大型交換機(jī)，都需加裝屏蔽系統(tǒng)。機(jī)房側(cè)面和頂面屏蔽層應(yīng)選用金屬面夾芯墻板屏蔽材料，機(jī)房屏蔽工程還應(yīng)與機(jī)房防靜電工程相互配合，要求機(jī)房地面屏蔽網(wǎng)格應(yīng)鋪設(shè)在防靜電地板之下且與防靜電地板的金屬支架可靠電氣連接，沒有設(shè)置防靜電地板的機(jī)房，要求地面屏蔽層上必須鋪設(shè)不小于5mm厚度的絕緣橡膠墊。屏蔽層必須與接地匯流排可靠連接，最終經(jīng)匯流排接入共用接地網(wǎng)，使機(jī)房屏蔽做到可靠接地。

2.3綜合性防雷

為避免雷害，對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，采取“整體防御、綜合治理、多重保護(hù)”的方針。即建立健全科學(xué)合理的整體防雷系統(tǒng)，實(shí)施多級(jí)保護(hù)措施，做好配電系統(tǒng)的防雷。首先要從整體上做好防雷規(guī)劃，從內(nèi)到外，做到防雷措施的全面覆蓋。整體而言，外部可以安裝避雷針，接閃器等，避免雷電直接打擊輸配電線路或者是相關(guān)的線纜配電箱等基礎(chǔ)設(shè)施，引起火災(zāi)或者事故。同時(shí)，內(nèi)部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統(tǒng)和浪涌吸收保護(hù)器等一些子輸配電系統(tǒng)，通過它們可以將引人建筑物內(nèi)的浪涌電壓和浪涌電流瀉放到大地，并將其鉗位在一定的電壓范圍內(nèi)，以完善地保護(hù)電氣設(shè)備；其次，做好配電系統(tǒng)的防雷措施。雖然目前大多都會(huì)在配電系統(tǒng)的進(jìn)線處安裝避雷器，避雷帶等防雷器件，但是，經(jīng)過很多次實(shí)踐證明，單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)雷擊降下時(shí)候，建筑物的自控設(shè)備的電源機(jī)盤依然會(huì)受到電擊而產(chǎn)生損壞。在對(duì)配電系統(tǒng)防雷時(shí)候，要據(jù)實(shí)際情況做好多級(jí)防護(hù)措施。

3.結(jié)束語

在煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)避免雷擊方面，首先應(yīng)充分的認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)自動(dòng)化防雷工作的必要性，然后結(jié)合本單位的實(shí)際情況，嚴(yán)格遵循我國相應(yīng)的防雷接地規(guī)程，運(yùn)用現(xiàn)代的新科技、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備并采用多重合理的保護(hù)措施，最大限度的保障煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)房防雷工作的安全順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]周小虎.淺析電力系統(tǒng)自動(dòng)化的防雷措施[J]中國城市經(jīng)濟(jì)，2011，（20）.

[2]王建霞.淺析煤礦電力系統(tǒng)設(shè)備及輸電線路的安全防雷[J]科技風(fēng)，2010，（05）.

[3]周振濤.煤礦防雷技術(shù)初探[J]貴州氣象，2004，（28）.