技術(shù)要求。
3)隔離密封。敷設(shè)電氣線路的溝道以及保護(hù)管、電纜或鋼管在穿過爆炸危險(xiǎn)環(huán)境等級(jí)不同的區(qū)域之間的隔墻或樓板時(shí),應(yīng)采用非燃性材料嚴(yán)密堵塞。
4)導(dǎo)線材料選擇。爆炸危險(xiǎn)環(huán)境危險(xiǎn)等級(jí)1區(qū)在范圍內(nèi),配電線路應(yīng)采用銅芯導(dǎo)線或電纜。在有劇烈震動(dòng)處應(yīng)選用多股銅芯軟線或多股銅芯電纜。煤礦井下不得采用鋁芯導(dǎo)線或電纜,照明線路可采用截面積2.52及以上的鋁芯導(dǎo)線或電纜。
5)允許載流量。1區(qū)、2區(qū)絕緣導(dǎo)線截面和電纜截面的選擇,導(dǎo)體允許載流量不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流和斷路器長(zhǎng)延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.25倍。引向低壓籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)支線的允許載流量不應(yīng)小于額定電流的1.25倍。
6)電器線路的連接。1區(qū)和2區(qū)的電氣線路的中間接頭必須在與該危險(xiǎn)環(huán)境相適應(yīng)的防爆型的接線盒或接頭盒內(nèi)部。1區(qū)宜采用隔爆型接線盒,2區(qū)可采用增安型接線盒。
第四節(jié)雷擊和靜電防護(hù)技術(shù)
一、防雷措施
1.建筑物防雷的分類
防雷的分類是指建筑物按其重要性、生產(chǎn)性質(zhì)、遭受雷擊的可能性和后果的嚴(yán)重性所進(jìn)行的分類,劃分的方法如下。
。1)第一類防雷建筑物
1)凡制造、使用或儲(chǔ)存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物,因電火花而引起爆炸、炮轟,會(huì)造成人身傷亡者。
例如,火藥制造車間、乙炔站、電石庫(kù)、汽油提煉車間等。
(2)第二類防雷建筑物
1)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物。
2)國(guó)家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站和飛機(jī)場(chǎng)、國(guó)賓館、國(guó)家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。
3)國(guó)家級(jí)計(jì)算中心、國(guó)際通訊樞紐等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物。
4)國(guó)家特級(jí)和甲級(jí)大型體育館。
5)制造、使用或儲(chǔ)存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。
6)具有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物,且電火花不易引起爆炸或不知造成巨大破壞和人身傷亡者。
7)具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物。
8)有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐。
9)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.05次/a的部省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
10)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物和一般性工業(yè)建筑物。
。3)第三類防雷建筑物
1)省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館。
2)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a且小于或等于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
3)預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物和一般性工業(yè)建筑物。
4)在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū),高度在15及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū),高度在20及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。
2.防雷技術(shù)分類
防雷主要分為外部防雷和內(nèi)部防雷以及防雷擊電磁沖脈。
1)外部防雷。即針對(duì)直擊雷的防護(hù),不包括防止外部防雷裝置受到直接雷擊時(shí)向其他物體反擊。
2)內(nèi)部防雷。包括防雷電感應(yīng)、防反擊以及防雷擊電涌侵入和防生命危險(xiǎn)。
3)防雷擊電磁脈沖。是對(duì)建筑物內(nèi)電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)防雷電流引發(fā)的電磁效應(yīng),包含防經(jīng)導(dǎo)體傳導(dǎo)的閃電電涌和防輻射脈沖電磁場(chǎng)效應(yīng)。
3.防雷裝置
建筑物防雷裝置是指用于對(duì)建筑物進(jìn)行雷電防護(hù)的整套裝置,由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成。
(1)外部防雷裝置。指用于防直接雷的防雷裝置,由接閃器、引下線和接地裝置組成。
1)接閃器。接閃桿(以前稱為避雷針)、接閃帶(以前稱為避雷帶)、接閃線(以前稱為避雷線)、接閃網(wǎng)(以前稱為避雷網(wǎng))以及金屬屋面、金屬構(gòu)件等均為常用的接閃器。
接閃器是利用其高出被保護(hù)的地位,把雷電引向自身,起到攔截閃擊的作用,通過引下線和接地裝置,把雷電流泄入大地,保護(hù)被保護(hù)物免受雷擊。
接閃器的保護(hù)范圍按滾球法確定。滾球法是假設(shè)以一定半徑的球體,沿需要防直擊雷的部位滾動(dòng),當(dāng)球體只觸及接閃器(包括被利用作為接閃起的金屬物),和地面(包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物),而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí),則該部分就得到接閃器的保護(hù)。此時(shí)對(duì)應(yīng)的球面線即保護(hù)范圍的輪廓線。滾球的半徑按建筑物防雷類別確定,一類為30、二類為45、三類為60。
2)引下線。是連接接閃器與接地裝置的圓鋼或扁鋼等金屬導(dǎo)體,用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置。引下線應(yīng)滿足機(jī)械程度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。防直接雷的專設(shè)引下線距建筑物出入口或人行道邊沿不宜小于3。
3)接地裝置。是接地體和接地線的總合,用于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地。
除獨(dú)立接閃桿外,在接地電阻滿足要求的前提下,防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。
防雷接地電阻通常指沖擊接地電阻。沖擊接地電阻一般不等于工頻接地電阻,這是因?yàn)闃O大的雷電流自接地體流入土壤,接地體附近形成很強(qiáng)的電場(chǎng),擊穿土壤并產(chǎn)生火花,相當(dāng)于增大了接地體的泄放電流面積減小了接地電阻。沖擊接地電阻一般都小于工頻電阻。土壤電阻率越高,雷電流越大,以及接地體和接地線越短,則沖擊接地電阻減小很多。就接地電阻值而言,獨(dú)立接閃桿的沖擊接地電阻不宜大于10Ω;附設(shè)接閃器每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。為了防止跨步電壓傷人,防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口和人行道不應(yīng)小于3。
。2)內(nèi)部防雷裝置。由屏蔽導(dǎo)體、等電位連接件和電涌保護(hù)器等組成。對(duì)于變配電設(shè)備,常采用避雷器作為防止雷電波侵入的裝置。
1)屏蔽導(dǎo)體。通常指電阻率小的良導(dǎo)體材料,如建筑物的鋼筋及金屬構(gòu)件;電氣設(shè)備及電子裝置金屬外殼;電器及信號(hào)線路的外設(shè)金屬管、線槽、外衣、網(wǎng)、膜等。有屏蔽導(dǎo)體可構(gòu)成屏蔽層,當(dāng)空間干擾電磁波入射到屏蔽層金屬體表面時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射和吸收,電磁能量被衰減,從而起到屏蔽作用。
2)等電位連接件。包括等電位連接帶、等電位連接導(dǎo)體等。利用其可將分開的裝置、諸導(dǎo)電物體連接起來一間小雷電流在他們之間產(chǎn)生的電位差。
3)電涌保護(hù)器(SPD)。只用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件。其作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬態(tài)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄入地,防止設(shè)備或系統(tǒng)遭受閃電電涌沖擊而損壞。
電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但它至少包含一個(gè)非線性元件。放電間隙、充氣放電管、晶體閥流管等非線性元器件在無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗,當(dāng)出現(xiàn)電壓或“克羅巴型”電涌保護(hù)器。壓敏電阻和抑制二極管等非線性元器件在無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗,隨著電涌電流和電壓的增加,阻抗跟著連續(xù)變小,由這類非線性元件作為基本元件組合而成的電涌保護(hù)器稱為“限壓型”或“箝壓型”電涌保護(hù)器。由電壓開關(guān)型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護(hù)器,其特征隨所加電壓的特性可以表現(xiàn)為電壓開關(guān)型、限壓型或兩者皆有,被稱為“組合型”電涌保護(hù)器。
4)避雷器。避雷器是用來防護(hù)雷電產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入變配電所或建筑內(nèi),以免危及被保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣。按其結(jié)構(gòu),避雷器主要分為閥型避雷器和氧化鈣避雷器等。閥型避雷器上端接在架空線路上,下端接地。正常時(shí),避雷器對(duì)地保持絕緣狀態(tài);當(dāng)雷電沖擊波到來時(shí),避雷器被擊穿,將雷電引入大地;沖擊波過去后,避雷器自動(dòng)恢復(fù)絕緣狀態(tài)。氧化鈣避雷器利用了氧化鈣閥片理想的非線性伏安特性,即在正常工頻電壓下成高電阻特性,而在大電流時(shí)呈低電阻特征,限制了避雷器上的電壓。其具有無間隙、無續(xù)流、殘壓低等優(yōu)點(diǎn),被廣泛使用。
4.防雷措施
各類防雷建筑物均應(yīng)設(shè)置防直擊雷的外部防雷裝置并應(yīng)采取防閃電電涌侵入的措施。此外,各類防雷建筑物還應(yīng)設(shè)內(nèi)部防雷裝置。在建筑物的地下室或地面層處,建筑物金屬體,金屬裝置,建筑物內(nèi)系統(tǒng),進(jìn)出建筑物的金屬管線等物體應(yīng)與防雷裝置做防雷等電位連接。并且,尚應(yīng)考慮外部防雷裝置與建筑金屬體、金屬裝置、建筑內(nèi)系統(tǒng)之間的間隔距離。
根據(jù)不同雷電種類,各類防雷建筑物所應(yīng)采取的主要防雷措施要求如下。
(1)直擊雷防護(hù)
第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物均應(yīng)設(shè)置防直擊雷的外部防雷措施;高壓架空電力線路、變電站等也應(yīng)采取防直擊雷的措施。
直擊雷防護(hù)的主要措施是裝設(shè)接閃桿、架空接閃線或網(wǎng)。接閃桿分獨(dú)立接閃桿和附設(shè)接閃桿。獨(dú)立接閃桿是離開建筑物單獨(dú)裝設(shè)的,接地裝置應(yīng)當(dāng)單設(shè)。
第一類防雷建筑物的直擊雷防護(hù),要求裝設(shè)獨(dú)立接閃桿、架空接閃線或網(wǎng)。
第二類和第三類防雷建筑物的直擊雷防護(hù)措施,宜采用裝設(shè)在建筑物上的接閃網(wǎng)、接閃帶或接閃桿,或由其混合組成的接閃器。
(2)閃電感應(yīng)防護(hù)
第一類防雷建筑物和具有爆炸危險(xiǎn)的第二類防雷建筑物均應(yīng)采取防閃電感應(yīng)和防護(hù)措施。閃電感應(yīng)的防護(hù)主要有靜電感應(yīng)防護(hù)好電磁感應(yīng)防護(hù)兩方面。
1)靜電感應(yīng)防護(hù)——為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓、應(yīng)將建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、鋼屋架、鋼窗、電纜金屬外皮等較大金屬物和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物,均應(yīng)與防閃電感應(yīng)的接地裝置相連。對(duì)第二類防雷建筑物可就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上,可不單接接地裝置。
2)電磁感應(yīng)防護(hù)——為了防止電磁感應(yīng),平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長(zhǎng)金屬,其凈距小于100時(shí),應(yīng)采用金屬線跨接,跨接點(diǎn)之間的距離不應(yīng)超過30;交叉凈距小于100時(shí),其交叉處也應(yīng)跨接。當(dāng)長(zhǎng)金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過度電阻大于0.03Ω時(shí),連接處也應(yīng)用金屬線跨接。在非腐蝕環(huán)境下,對(duì)于不少于五根螺栓連接的法蘭盤可不跨接。防電磁感應(yīng)的接地裝置也可與其他接地裝置共用。
。3)閃電電涌侵入防護(hù)
第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物均應(yīng)采取防閃電電涌侵入的防護(hù)措施。屬于閃電電涌侵入造成的雷害事故很多。占總雷電誰(shuí)干的70%以上。
。4)人身防雷
雷雨天氣情況下,人身防雷應(yīng)注意的要點(diǎn)如下。
1)為了防止直擊雷傷人,應(yīng)減少在戶外活動(dòng)時(shí)間,盡量避免在野外逗留。應(yīng)盡量離開山丘、海濱、河邊、池旁,不要暴露于室外空曠區(qū)域。不要騎在牲畜上或騎自行車行走;不要用金屬桿的雨傘,不要把帶有金屬桿的工具如鐵鍬、鋤頭扛在肩上。避開鐵絲網(wǎng)、金屬曬衣繩。如有條件應(yīng)進(jìn)入有寬大金屬構(gòu)架、有防雷設(shè)施的建筑物或金屬殼的汽車和船只。
2)為了防止二次放電和跨步電壓傷人,要遠(yuǎn)離建筑物的接閃桿及其接地引下線;遠(yuǎn)離各種天線、電線桿、高塔、煙囪、旗桿、孤獨(dú)的樹木和沒有防雷裝置的孤立小建筑等。
3)雷雨天氣情況下,室內(nèi)人生防雷應(yīng)注意的要點(diǎn)有:
、偃梭w最好離開可能傳來雷電侵入波的照明線、動(dòng)力線、電話線、廣播線、收音機(jī)和電視機(jī)電源線、收音機(jī)和電視機(jī)天線1.5以上,盡量暫時(shí)不用電器,最好拔掉電源插頭。
、诓灰拷覂(nèi)的金屬管線,如暖氣片、自來水管、下水管等,以防止這些導(dǎo)體對(duì)人體的二次放電。
、坳P(guān)好門窗,防止球形雷竄入室內(nèi)造成危害。
二、靜電防護(hù)
。ㄒ唬┉h(huán)境危險(xiǎn)程度的控制
為了防止靜電的危害,可采取以下控制所在環(huán)境爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性的措施。
1.取代易燃介質(zhì)。例如:用三氯乙烯、四氯化碳、荷性鈉或荷性鉀替代汽油、煤油作為洗滌劑,能夠具有良好的防爆效果。
2.降低爆炸性氣體、蒸氣混合物的濃度。在爆炸和火災(zāi)環(huán)境,采用機(jī)械通風(fēng)裝置及時(shí)排出爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)。
3.減少氧化劑含量。填充氮、二氧化碳或其他不活潑氣體,減少爆炸性氣體,蒸氣或爆炸性粉塵中氧的含量,以消除燃燒條件;旌衔镏醒鹾坎怀^8%時(shí)即不會(huì)引起燃燒。
(二)工藝控制
工藝控制是消除靜電危害的重要方法。主要是從工藝上采取適當(dāng)?shù)拇胧,限制和避免靜電的產(chǎn)生和積累。
1.材料的選用
在存在摩擦而且容易產(chǎn)生靜電的工藝環(huán)節(jié),生產(chǎn)設(shè)備宜使用與生產(chǎn)物料相同的材料,或采用位于靜電序列中段的金屬材料制成生產(chǎn)設(shè)備,以減輕靜電的危害。
2.限制物料的運(yùn)動(dòng)速度
為了限制產(chǎn)生危險(xiǎn)的靜電,汽車罐車采用頂部裝油時(shí),裝油鶴管應(yīng)深入到槽罐的底部200。油罐裝油時(shí),注油管口出口應(yīng)盡可能接近油罐底部,對(duì)于電導(dǎo)率低于50pS/的液體石油產(chǎn)品,初始流速不應(yīng)大于1/s,當(dāng)注入口浸沒200后,可逐步提高流速,但最大流速不應(yīng)超過7/s。
3.加大靜電消散過程
在輸送工藝過程中,在管道的末端加裝一個(gè)直徑較大的緩和器,看大大降低液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)積累的靜電。為了防止靜電放電,在液體灌裝、循環(huán)或攪拌過程中不得進(jìn)行取樣、檢測(cè)或測(cè)溫操作。進(jìn)行上述操作前,應(yīng)使液體靜置一定的時(shí)間,使靜電得到足夠的消散或松弛。
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接
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