煤矿洗煤厂防雷技术方案

煤矿洗煤厂及电子地磅防雷技术设计方案陕西伟信防雷科技有限公司一、雷电防护概述 雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心 1.5-2Km 范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。雷电灾害如同暴雨、飓风一样都属于气象（自然）灾害，它与水、旱、刑事犯罪、交通事故统称为影响社会安全和经济发展的六大灾害。近年来，随着大量的数据设备和精密仪器应用的范围日益广泛，雷电损害造成的事故有逐年上升的趋势。主要有：煤矿、石油、通讯、教育、部队、工厂等单位，由于通讯计算机网络精密设备内部结构的高度集中化，使设备耐受过电压、过电流的能力下降，更易遭受雷电破坏。轻者可造成计算机终端和通信设备的接口损坏，使通信中断，大量信息丢失或无法传输；重者使网络主机损坏，导致网络瘫痪，工作无法进行。煤矿主要有以下防护对象：调度中心机房、监控系统、电力系统、风机房、洗煤厂、变电站、电子地磅、炸药库、筒仓等地方。二、设计依据及相关标准： GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范 （2010 版）GB50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50054-2011 低压配电设计规范GB 50174-2008 电子计算机机房设计规范GB 50169-2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范IEC 61024 建筑物防雷IEC 61312 雷电电磁脉冲的防护D 562 建筑物、构筑物防雷设施安装YD 5078 通讯工程电源系统防雷技术规范三、现场勘察情况：煤场地势空旷，洗煤车间与设备比较孤立、属于雷电多发地，现场建筑物与设备没有接地系统，没有在高大建筑物保护之内，依据以上情况与建筑物防雷规范要求，安装提前放电避雷针或塔进行保护，避雷针高度符合规范滚球半径法计算，接地电阻小于 4 欧姆。3.1 地磅现场情况该煤矿地处空矿地带，周围无防雷设施保护，按照国家防雷规范，外部做直击雷防护避雷针一支，内部做电源信号感应雷防护及接地系统一套。在该地安装 YBT07Z 提前放电避雷针一支，并做电源信号部分防护及接地系统一套(使用 YBD-01T 非金属接地模块与降阻剂结合)。3.2 洗煤厂车间现场勘查情况由于厂房面积较大，长、宽、高分别 X 米、X 米、1X 米。也处于空旷地势，按照国家规范做直击雷防护，避雷针高度符合滚球半径法计算，接地接地电阻小于 10 欧姆，车间金属设备应做等电位处理。安装方法：该厂房顶四周设计 2 支避雷针，并做公共接地系统、接地材料采用 YBD-01T 非金属接地模块、YBD-01B 铜包钢接地棒与降阻剂结合施工，接地引下线采用 40mm*4mm 热镀锌扁钢，数量大于说 明 ： 引 下 线 沿 檐 口 向 内 侧 弯 曲 并 沿 外 侧 柱 子 敷 设 ， 用 金 属 抱 箍 固 定 （ 每 2米 固 定 一 次 ） ；在 距 室 外 平 台 1.8米 处 至 入 地 的 这 段 套 D50镀 锌 钢 管 内 衬 高 压 绝 缘 管 加 以 保 护 。引 下 线 沿 外 侧 柱 子 敷 设 安 装 图M5机 螺 丝2810长 孔抱 箍 大 样 图180D50镀 锌 钢 管 （ 内衬 高 压 绝 缘 管 ）接 地 网抱 箍室 外 地 坪 室 内 地 坪引 下 线 古 建 筑 外 侧 柱 子支 持 卡 子 避 雷 线滴 水 瓦两根。接地引下线施工方法图示：四、电源信号防雷设计内容随着夏季的来临，电子地磅被雷击的事件频频发生，如何防止电子地磅被雷击，以到了刻不容缓需要解决的事情了 1、对传感器、二次仪表等电子地磅秤整体的各个部分，作特殊的等电位防雷保护。等电位保护是电子地磅秤雷电保护系统的核心和根本。雷击时，在强大的雷电流泻入大地的瞬间，由于接地线存在电阻和电感，因此整体地磅秤系统对地可产生几万甚至几十万伏的高电位，此电位对电子地磅秤的各个部分甚至整体系统都是毁灭性的。本系统对整体地磅秤系统的各部位(传感器、仪表和计算机)的各种接口均做相应的等电位保护，使整体地磅系统的基础电位随地线电位的变化而变化，这就避免了雷电流产生的高电位对电子地磅造成的破坏。 2、在秤体附近上空要设置避雷针，以尖端放电效应中和云团中的电荷，使电子汽车衡不致因雷击而损坏。避雷针的高度可根据电子汽车衡长度而定或根据滚球半径方法计算，避雷针保护半径等于其高度的一个圆形区域， 。3、切断传感器与秤台的连接通道，另外提供电流的泄放通道。 只做等电位保护还不够，还必须切断传感器与秤台的电气连接。将传感器输出端加分流装置，与秤体连接接地，当有雷电流时，通过传感器分流装置，使得雷电流不经过传感器泻入大地，从而避免了雷电流产生的电磁场对传感器的破坏。 4、供电系统做多级防雷保护。 对二次仪表及计算机系统的供电系统采用多级防雷保护，进行等电位连接，然后将接到接地极。电子地磅秤系电源统采用三级防雷保护，第一级电源防雷模块安装在系统供电开关后，第二级电源防雷模块安装在稳压电源前，第三级电源防雷模块安装在设备前，此外三级防雷保护做到共地，并与秤体共地，做到等电位。 5、在秤台周围(包括秤台基础)构建防雷接地网(接地井) 。 在秤台周围构建包括基础在内的防雷接地网(接地井) ，整个系统在秤台附近接单接地极。这样，整体地磅系统只有一个基础电位，并与室内设备等电位连接器及房屋接地相连接，做到共地，当发生雷击时，此电位就会随着接地点的电位起伏而变化，确保整体电子地磅系统安然无恙。接地是防雷的重要组成部分，是防雷装置的基础，是使雷电流更好的泻入大地，根据实际情况，需重新做一个综合接地体。为保证机房系统的接地阻值，还应尽量减小上引线的电阻值。垂直接地体可采用非金属接地体、铜包钢、铜材、热镀锌钢材（钢管、圆钢、角钢、扁钢）或其它新型接地材料，水平接地体一般采用热镀锌扁钢。接地材料有以下要求：a、采用热镀锌钢管时，钢管壁厚不小于 3.5m;b、采用热镀锌角钢管，角钢不小于 50mm*50mm*5mm;c、采用热镀锌扁钢时，扁钢不小于 40mm*4mm;d、采用热镀锌圆钢时，圆钢直径不小于 8m;e、非金属接地模块时，采用规格：600mm*150mm*100mm,型号：YBD-01Tf、铜包钢接地棒，镀铜厚度；0.25mm，16*1500mm 型号：YBD-01Bg、离子接地棒时，YBD-L50*1500mmh、采用物理降阻剂时，电阻率 R=0.45，降阻率在 60-95%之间，石墨含量 70%，YBD-Z25考虑到地网使用的长期性和耐腐蚀性，建议使用接地模块和降组剂配合连制地网。地网布置依据地形设计为 L 型、口型、H 型。水平接地体使用 404mm 热镀锌扁钢，垂直接地体采用长效物理型非金属接地模块或垂直接地体使用镀锌角钢； 接地电阻难以达到要求时可采取 YBD-01B 接地棒深埋或离子接地棒长 3000mm 规格，设置外延接地体，在接地体周围添加石墨含量足的降阻剂或其他新技术，新材料等措施。五、防雷产品说明：（1）独立避雷针或塔（2）电源一级防雷器 TSPD-A350（3）电源二级防雷器 TSPD-B+C80 RM/4（4）非金属接地模块 YBD-01T(600*150*100)产品性能及特点1、接触电阻大大降低 2、接地电阻稳定3、减少地电位及反击 4、使用寿命长 5、施工安装简单产品使用方法1、低电阻接地模块可选有垂直埋置或水平埋置。埋置深度不宜小于 0.9 米，一般为 0.81.0 米2、采用多个模块埋置时,模块相距不宜小于 2.0 米.如条件不允许,或适当减小,与此同时就减小计算模块用量时模块系数的取值.3、把模块包裹上 YBD-Z25 高效防腐降阻剂.4、回填上时应多灌水,分层夯实,回填完毕后再次浇水湿润.等模块充分吸湿(72 小时)以后测量接地电阻.（5）铜包钢接地棒 YBD-01B 铜包钢接地棒有组合式和单根式的两种，组合式接地棒施工更加方便，配有同轴连接管、驱动头和钻头等配件，根据不同地质及使用要求可以通过硅黄铜连接管连接，任意增加镀铜接地棒的长度。顶端采用驱动头（连接螺栓）连接，供接地棒打深时打击使用。末端采用特制钻头（连接螺栓）连接，将接地棒打深。技术参数1.镀铜层厚度0.254mm(符合 UL 467接地与搭接设备安全标准)2.抗拉强度 60000n/cm23.平直度误差1mm/m4.铜层可塑性：接地棒（线）弯曲 30 度时，折角内外缘无裂缝现象 5.铜层结合度：经附着力试验，除虎口钳钳口咬合处出现剥落铜层，其余部分铜钢结合良好，未出现剥离现象。可以按要求的长度连接接地棒，接地棒可以深入地下 30m，而不受任何可能增加土壤电阻率及接地电阻的气候条件（如干旱和霜）的影响（6）高效降阻剂 YBD-Z10降电阻原理 本降电阻剂由多种成份组成，其中含有电解质、石墨、固化剂、润滑剂、高效防腐剂及填充材料等。它呈黑色粉末状，是一种良好的导电体。将它施于接地体和土壤之间，一方面能与金属接地体紧密结合，形成足够大的电流流通面；另一方面又能向周围土壤渗透，有效降低周围土壤电阻率，在接地体周围形成了一个变化平缓的低电阻区域，从而达到降低接地电阻值的目的。产品优点 降阻效果明显，能减少施工工作量，可少打接地体，尤其可用水平接地体代替难于施工的垂直接地体（在山区及岩石地区等） 。施工方便，可解决施工场地受局限的困难，可大量节省金属材料，具有长效性与稳定性，防腐性能好。具有良好的吸水性和保水性，不易随水土流失，较少受气候的影响。综合技术经济性好等。降阻剂的使用方法1、先按接地工程设计要求，参照以下施工图的方法，挖好水平接地沟或垂直接地孔：2、焊接、支撑好金属接地体，金属接地体焊接牢固，表面干净无锈迹；接地装置的焊接长度：对扁钢为宽边的 2 倍；对圆钢为其直径的 10 倍。3、降阻剂与水按 1：（0.51）比例在容器内搅拌均匀成浆体状，否则影响降阻效果和防腐蚀效果；4、将搅拌均匀的降阻剂敷于接地沟或孔内，将金属接地体包裹均匀，612 小时后封土夯实。在敷设过程中，不得将泥沙等杂物接触金属接地体或混入降阻剂中。5、对于深井接地，通常井深由找到电阻率低的地层或地下水来决定，一般达数十米。施工时用专用机械钻孔，孔径为 100200mm。金属接地体一般采用 503.5mm 的钢管,用压力将调制好的降阻剂注入管内,使降阻剂从内到外两侧包围钢管并充实整个接地深井。有时要配以局部爆破，炸松四周土壤，以填充降阻剂，扩大降阻效果。六、煤矿洗煤厂车间及电子地磅防雷设备序号 产品名称 型号 数量 单价（元） 合计（元）1. 提前放电避雷针 YBT-07Z 9 支2. 避雷针支杆 镀锌钢材 9 套3. 防雷接地模块 YBD-01T 120 块4. 接地扁钢 40mm*4mm 320 米5. 铜包钢接地棒 YBD-01B 100 根6. 物理降阻剂 YBD-Z25 300 袋7 电源一级防雷 TSPD-A350 1 台8 电源二级防雷 TSPD-B+C80RM 1 台9 电源三级防雷 TSPD-C40RM 1 台10 控制信号防雷 TKS-RS485/4 12 台11 避雷针基础预埋 钢筋、水泥、接地