石油天然气井站防雷设施分析和探讨

石油天然气井站防雷设施分析和探讨一、井站安装的防雷设施为了避开井站的设备、设施不被雷击，一般在井场都安装了避雷针，对电气设备安装了浪涌爱护器。井站安装的防雷设施一般有以下几种：1、独立式避雷针（自制避雷针）独立式避雷针是一基Φ150×10m或Φ190×12m水泥电杆，上面安装的是自制的渡锌铁管长3-5米，有的在尖上安有自制铜尖，有的安装的就是大小不同的四节白铁管，总高度约15-18m，然后用一根裸体钢铝线或渡锌圆钢与埋在地下的接地装置相连，接地电阻值要求在10Ω以下。优点是每基避雷针全套大约800-1500元/基，安装简洁；缺点是避雷针渡锌铁管一般在2-3年后生锈，10年左右电杆消失裂开。2、优化式避雷针优化式避雷针是我国在2001年研制的一种新型防雷装置，高度在0.8米左右，安装在高约20-25米的铁塔尖上，然后在优化避雷针上接有泄漏电缆，计数器、入地分流线与地面接地装置相连。优化避雷针具有传统避雷针吸引雷电疏导入地的特点，又能使入地雷电流幅度波长头陡度同时降低，使雷击危害削减到最低，雷电能流大，衰减分倍率高，造型美观，安装维护便利，坚固牢靠、掩盖面积宽、耐腐蚀、抗风力量强等优点，但是不经济，安装一基大约4-6万元，安装难度大一些，接地电阻值要求在10Ω下。3、浪涌识别避雷器浪涌识别避雷器有2种，一种是模块型，另一种是相体型。模块型安装在配电箱内，箱体安装在配电箱外，接在配电箱进线电源上，它的主要作用是防止感应雷和雷电波侵入配电箱内，防止雷电的电压电流上升烧坏电气设备设施。二、工作原理及安装要求1、优化避雷针的工作原理DXH01－ZU优化避雷针主要由激发器从自然界的电场中汲取并贮存能量。反射器及避雷针尖与大地有良好的电气连接，处于等电位状态。通常状况下，激发器与反射器之间有电场强度，每当雷电发生前，电场强度讯猛增大，激发器与反应器之间的电位差大致相当于雷云与大地之间的电位，它们之间的电压降快速加大造成尖端打火，并使尖端四周的空气离子化，形成尖端放电现象。避雷针的中央收集杆和激发器之间的电场快速增加，造成尖端产生的空气离子化可于极短及精确     的时间内放电，因大电离子的存在，从而使自然的CORONA效应减低，产生一个预期上行放电通道，可快速、平安地将电截击并平安的泄放至大地。2、避雷针与设备间安装距离要求避雷针与易燃油贮罐和氢气、自然 气等罐体及其呼吸阀等之间的空气中距离，避雷针及其它接地装置与罐体、罐体的接地装置和地下管道的中距离应符合要求。避雷针与呼吸阀的水平距离应不小于3M，避雷针尖高出呼吸阀不应小于3m，避雷针尖的爱护范围边缘高出呼吸阀顶部不应小于2m。在空气中的距离和地中距离必需符合要求。避雷针与5000m3以上贮罐呼吸阀的水平距离，不应小于5米，避雷针针高于呼吸阀不应小于5m。3、避雷针的接地要求独立避雷针和优化避雷针必需设立独立的接地装置，在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻不宜超过10Ω。接地体长度不得小于15M，独立式避雷针接地体采纳渡锌圆钢材料时直径不得小于Φ8mm,采纳扁钢材料截面积不得小于48mm,厚度不得小于4mm。接地体的连接要求焊接坚固，优化避雷针的接地厂家设有专用线和要求。避雷针不应设在常常行走的地方，避雷针及其接地装置与或出口等的距离不宜小于3M，否则应实行均压措施或铺设砾石或沥青地面。4、优化式避雷针爱护半径按NFC17－102规定，避雷针针尖应高于被爱护物水平2mh1以上。当避雷针高度不同时（h2，h3，…hn），其爱护范围（半径）分别为RP2，RP3…RPN，计算公式应考虑被爱护物的防雷等级，爱护半径与高度（h）有关，与它的启动抢先时间（型号）有关，以及与所选的爱护级别有关：当h≥5时，RP=RP－为所考虑物的水平面上爱护半径h－为针尖相对于被爱护物顶部的水平高差D－为滚球半径（闪击距离）ΔL为上行抢先距离ΔL＝V（米/微秒）×ΔT（微秒）三、雷电的产生及危害雷电是雷云之间或雷云对地面放电的一种自然现象。云中的水滴受剧烈气流的摩擦产生电荷，而且微小的水滴带负电，小水滴简单被气流带走形成负电云；较大的水滴留下来形成带正电的云。由于静电感应，带正电的云层在大地表面会感应出与云块异性的电荷，当电场强度达到肯定值时，即发生雷云与大地之间的放电；在两块异性电荷的雷云之间，当电场强度达到肯定值时，便发生云层之间放电。放电时伴随着剧烈的电光和声音，这就是雷电。雷电对架空高压电线路、电气设备、设施和人员等带来严峻的危害，雷电具有电效应、热效应和机械效应等三种破坏作用。数十万至数百万伏的冲击电压可击毁电气设备的绝缘，烧断电线或劈裂电杆，造成大规模的停电；绝缘损坏引起短路，使金属管道烧穿，导致火灾或爆炸事故，甚至造成易燃品着火和爆炸；当雷电流入地时，在地面上就会因雷电引起跨步电压，造成人身触电事故。为了更好的预防雷击，有关部门将防雷等级进行了相应的划分：1）一类防雷等级是指凡在建筑物中存在放爆炸物品或常常发生瓦斯蒸汽或空气的限混合物，因电火花而发生爆