礦山日采礦量比較大(dà),*以,采(cǎi)礦(kuàng)計(jì)量係統的100噸電子(zǐ)地磅在工作中就顯得尤為重要(yào),而地磅防雷也引起了**的重視,多次求助市氣象(xiàng)*幫助解決地磅防雷問題。經現場勘查(chá)、分析,該礦100噸電子地磅(páng)係(xì)統遭受(shòu)雷(léi)擊而損壞是地磅防雷措施不完善*致。
1遭受雷擊的途徑和方式
1.1直擊雷
多年來(lái),閃電擊中(zhōng)礦100噸電子地磅會產生熱效應和機械力,因其巨大(dà)的電流、熾熱的*溫、猛烈的衝擊波損毀設備的情(qíng)況比較(jiào)少見。但是,該礦100噸電子地磅處於山頂,海拔比較*,直擊雷防護是不能忽(hū)視的。
1.2閃電感應
當100噸(dūn)電子地(dì)磅鄰近(jìn)有(yǒu)雷擊時,它(tā)會處(chù)於很強的瞬變電磁場中,會(huì)感應出較大的電動勢,從而損(sǔn)壞(huài)設備。另外,當100噸電子地磅(páng)上空(kōng)有帶電積雨雲(雷雲)經過時,100噸電子地磅的金屬結構會感應出與雷雲相反的電荷而(ér)使電動勢增大,進而導致設備損(sǔn)壞。電(diàn)磁感應和靜電感應統稱為雷電感應,雖然它對設備的損壞沒有直擊雷嚴(yán)重,但也被IEC稱為“電子信息時(shí)代的*大公害”。實踐證明,電子設備的損壞多數是由雷電感應造成的。
1.3閃電(diàn)電湧侵入
當100噸電子地磅(páng)的電源傳(chuán)輸線路、信號線路直接(jiē)被雷擊中或發生雷電感應時,雷電壓(yā)會以波(bō)的形式沿著線(xiàn)纜侵入設備,*定程度上造成損毀設備。
1.4閃電電湧引起地電位反擊
當100噸電子地磅房的避雷帶接閃雷電流時,雷電流經過的路徑上會產生很*的瞬時*電壓,使該路徑與周(zhōu)圍的金屬物體之間形成暫態電位差。如果這種暫態電(diàn)位(wèi)差超過兩者的絕緣(yuán)程(chéng)度,將會擊穿放電。當直擊雷在100噸電子地磅鄰近入地時,會引起設備地網電位升*,使設備外(wài)殼產生*電位。如果外殼與設(shè)備電源電壓之間的電位差大於設備耐壓能力,則會導(dǎo)致設備被損壞(huài)。
2100噸電子地磅係統防雷原則(zé)
分析了地磅遭受雷(léi)擊的可能性(xìng)後可知,100噸電子地磅係統地(dì)處(chù)礦山,應在做好直擊雷(léi)防護的基礎上,重點防範(fàn)閃電電湧侵入閃電過電壓。具體的防(fáng)雷(léi)措施是,在聯合接地、電源及信(xìn)號避雷防護、等電位(wèi)聯接、屏蔽幾個環節上(shàng),認真實施各項保護措施,以提(tí)*雷電過電壓侵入和雷電電磁脈衝的綜合(hé)防禦能力。
3100噸電子地磅係統雷電防護設計
該*100噸電子地磅位於山頂,海拔比較*,地下金屬礦藏豐富,是雷暴(bào)多發區,再(zài)加(jiā)上它地處空曠地帶,周(zhōu)圍沒有(yǒu)*大建築物,相對比較孤(gū)立,*以,受到雷擊的概率比較大。鑒於此,必須實行全方位(wèi)的雷電防護(hù)。
3.1100噸電子地磅承載器的直擊
雷與雷電感應(yīng)防護直擊雷防護的(de)目的是把閃電引導到安全的地方泄放入地,防止(zhǐ)雷電直接傳導到100噸電子地磅上。其技術(shù)措施為:運用滾球法(fǎ)計算後,在100噸電子地磅承載器(qì)3~5m處設置13m的*管式避雷針保護,並設立單獨(dú)接地,使100噸電子地磅承(chéng)載器金屬台麵完(wán)全(quán)置於避雷針的有效保護範圍之內,然後泄放接(jiē)閃雷電時的*次雷電流。將100噸電子地磅承載器四角和長邊中點(diǎn)獨立焊接接地,考慮到礦山的土壤環境,為(wéi)了達到較好的接地效果,接地裝置可采用接地(dì)模塊和降(jiàng)阻劑。接地的具體施工應嚴格按照GB50057—2010規範中的技術要(yào)求進行。其防雷設計與施工過程如圖(tú)1*示。
3.2100噸電子地磅接地係統設計
接(jiē)地係統它主要包括磅(páng)房及設(shè)備(bèi)接地、獨立避雷針接地、地磅承載器(qì)接地3個(gè)接地體(tǐ)。地網應按照規範要求(qiú)施工安裝,並滿足管式避雷針(zhēn)和磅房接地電阻R≤10Ω,地磅承載器與磅房(fáng)設備通過埋地(dì)的穿線鋼管形成共用接地地網,接地電阻(zǔ)R≤4Ω的要求。
3.3100噸電子地磅的(de)線路屏蔽措施
市電電(diàn)力線路在進入室內前會套金屬管並埋地。地埋金屬(shǔ)管長度不(bú)得小於15m,並且金屬管兩端可靠接地。同(tóng)時,測控線路全部穿鋼管埋地敷設,鋼管兩端可靠接地,具體如圖1*示。
3.4等電位連接(jiē)
在磅房內敷設等電位匯流排,將室內電器設備就近(jìn)與等電位匯流排可靠連接(jiē),並與地網(wǎng)相連接。將地磅承載器金屬麵用(yòng)16mm2的銅線(xiàn)與底座跨接,並與接地網可靠連接。
3.5100噸電子地磅係統電源和信號的雷電防護
據雷擊事(shì)故調查結果(guǒ)分析,100噸電子地磅係統*遭受的雷(léi)擊多數是(shì)雷(léi)電波從(cóng)電源線和信號線路侵入設備造(zào)成的,*以,地磅係統的電源和信號係統防雷(léi)也是整個防雷係統的關鍵。由於礦山地磅*般處(chù)於室外,因此,其應力部件(傳感器)、放大(dà)器和顯示設備以及與地磅(páng)配套使用的電腦、打印機等設備也很容易遭受閃電感應而損害。在大多數情(qíng)況下,地磅的損壞都是由電阻或(huò)電容耦合瞬態過電壓造成(chéng)的。因而,*有引入測控顯示間的供電、信號線路和室外與地磅(páng)的應力部件(jiàn)(傳感(gǎn)器)相連接的信(xìn)號線、電源線都應安裝(zhuāng)過電壓保護裝置。
3.5.1控製線入口安裝(zhuāng)SPD在地磅應力傳感器的供電回路(lù)加裝相(xiàng)應直流電壓等級、通流量8/20波形10kA的SPD,在其采樣信號回路加裝相應(yīng)直流信號(hào)SPD,並對采樣信號進(jìn)行標校。
3.5.2電源線處安裝(zhuāng)電源SPD由於雷電衝擊波的(de)主要能量(liàng)集中在從工(gōng)頻附近幾十赫茲到幾百赫茲(zī)的低端,*以,雷電衝擊波能量很容易與工頻回路發生耦合(hé)、諧振。雷電(diàn)衝擊波從電源線路進入(rù)電子設備的概率比從信號線中(zhōng)進入的概率要*得多(duō)。據統計,約有80%的電子設備雷擊損壞事故是由電源線路引入閃電(diàn)電湧造成的,因此,應特別加強係統中設備電源的防雷措施。在選型時,要選擇殘壓(yā)小、響應時間快的(de)SPD。
4結束語
本文初步分析了100噸電子地磅係統遭受雷擊(jī)的各個途徑及其可能性,提出了相應的雷電防護技術措施和(hé)具體的實施(shī)方案,並付(fù)諸於防雷工程實踐中(zhōng)。銅陵紫金礦100噸電子地(dì)磅的防雷工程已竣工,投入(rù)運行多(duō)年,均未因遭受雷擊而(ér)損壞,防雷效果得到了紫金礦*的充分肯定。
以上是郊外礦區100噸電子地磅雷電防護係(xì)統的設計的詳細內(nèi)容(róng),希望能幫助到您!