李磊

摘 要:针对沥青拌合站的主办合楼、成品仓及操控室等都处于旷野凸出地面的位置,防雷避灾显得尤为重要。文章从雷电对拌合设备各方面的危害谈起,详细说明了雷电的危害、雷电的预防技术和方法以及重要意义。

关键词:沥青拌合站;雷电的危害;预防;意义

1 沥青拌合站

沥青拌合站是一种专门生产沥青拌合料的设备,主要由进料仓、加热滚筒、热料提升机、主拌合楼、道轨、成品仓、除尘、操控室等几部分组成,其中主拌合楼和成品仓都高于地面十几米甚至二十几米,并且主体全部是由钢铁等金属材料构成,极易成为旷野中雷电的“攻击目标”,而大部分国产甚至进口的沥青拌合站都没有专门的避雷设施及详尽的避雷说明、指导,拌合站成本从国产的几百万到进口的上千万,且其中很多关键部分全部是微电脑等大型集成电路构成,如自动称量CPU中心,自动生产流程控制CPU中心,还有各种各样的调速电机,成本都相当昂贵,且比较“娇嫩”,受雷电的危害影响很大。因此,认真做好防雷避雷措施相当重要。

2 雷电的危害

2.1 直击雷

直击雷是指雷云对大地某点发生的强烈放电,这种雷的危害性很大,它可以直接击中拌合设备或行人,轻则引起火灾,重则直接出现伤亡事故。因此,在雷雨天气一定要注意防雷,停止施工,进行回避。

2.2 感应雷

感应雷分静电感应和电磁感应两种表现形式,当带电雷云出现在设备上空时,由于静电感应的作用,拌合设备上束缚了大量的相反电荷,一旦雷云对某目标放电,雷云上的负电荷便瞬间消失,此时设备上的大量正电荷仍然存在,并以雷电波的形式入地,瞬间产生大的电压降,损坏设备。同时当雷电导入大地时,会在导体附近感生出频率高、强度大的交变电磁场,这时会使处于场中的电子设备感生出很高的电压,损坏电磁设备。这种破坏形式对集成电路、大型芯片危害巨大,对裸露在提升机顶的提升电机、进料仓的调速电机都存在潜在威胁。

2.3 地电位提高

也就是所说的零电位提高,当设备整体处于雷电中时,设备大部分整体是处于一个很高的瞬间电压下,而在接地的某点,电压为零,此时设备内有很大的电压降(有时会高达上万伏),这种瞬时电压降会轻而易举的将芯片、集成电路等击穿、摧毁。据有关统计表明,85%的雷电损害来自于感应雷和地电位提高。

3 雷击危害的预防

3.1 用避雷针接地

避雷针是一种主动式接雷装置,其功能是把已经纳入防雷系统的闪电能量泄入大地中。避雷针是防雷系统中最基础的环节,其中关键的一点是要保证良好的接地。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都发挥不出来。在防雷措施中,由避雷针还衍生出避雷带和避雷线,如主拌合楼和成品料仓以所有顶层护栏相互连接后接到避雷针中接地,形成了避雷带。避雷针的高度要高于拌合楼,任何避雷线路都要连接可靠,当土壤地质过于干燥、石质太多时,要加大接地的深度和范围,不能仅靠一根钢钎入地来接地,要采用在地下深埋金属框架、或采用粗盐水浸泡接地处土壤以降低接地电阻等办法来保证接地的良好效果。

3.2 均压连接

均压连接是指将处于地电位的导体等电位连接起来,一直到接地装置。如拌合站中各种电机的接线盒特别是调速电机、拌锅称量电器中心的外壳、控制室中各屏蔽部分的外壳,都应用很粗的导线把它们与防雷系统进行连接。这样在闪电电流通过时,所有设施立即形成“等电位岛”,保证导电部件之间不产生有害的电位差,防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。如意大利的玛连尼等国外品牌都带有大量的连接线,在主拌合楼、进料仓、成品仓等各部分连接处都留有连接螺栓柱,以备连接,避免因接合处有防锈漆造成导电不好,形成电压降。

3.3 分流

分流就是在一切从室外来的导线与接地之间并联一种适当的避雷器。当直击雷或感应雷在线路上产生的过电压波沿着导线进入电气设备时,避雷器的电阻突然降到低值,近于短路状态,将闪电电流分流入地。分流是现代防雷技术中发展的重点,是防护各种电气电子设备的关键措施,由于雷电流在分流后仍会有少部分沿导线进入设备,这对于不耐高压的微电子设备来说还是很危险的,因此对于这类设备在导线进入机壳前应多级分流,还应慎重选择好避雷器性能参数,因为附加设施的安装会影响系统的性能。这在控制室各大主要进室线路上要慎重选择安装,最低程度降低雷电的危害。

3.4 屏蔽

屏蔽就是用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来,阻隔闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道。屏蔽是防止雷电电磁脉冲对电子设备的最有效方法。如进料仓称量系统专用线缆都使用外面带有金属网的专用线缆,电机接线盒、电子称控制中心等都用金属外壳封闭,并且内外全都有单独的接地线连接。安装各类电机时不能图省事不进行接线盒接地连接,要严格按照避雷标准进行安装。

4 防雷的意义

雷电的危害是巨大的,特别是对于处于旷野中的沥青拌合站来说。在安装拌合站时,要充分考虑地质、土壤、气象、环境等因素,结合当地雷电活动的规律,采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计方法来进行避雷,决不能抱有侥幸心理,避免出现雷电损害设备和操作人员安全的事故发生。对于操控室更要加强保护措施,因为操控室内是整个拌合站的核心部分,汇集着大量的电脑、芯片、空气开关,最怕雷电,因此要在操控室的各个角都用导线很好的接地,预防静电及雷电。

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