礦井主提升機的安全運行——防雷

1、礦井主提升機的安全運行 防雷一、雷電雷電是一種自然放電現(xiàn)象。雷擊是自然災害，不僅會造成設備、房屋設施的損壞，而且可能引起火災、爆炸，甚至還可能傷害人、畜等。1雷電的種類雷電的主要放電形式有四種：即云中閃電、云際閃電、云空閃電和云地閃電。其中云地閃電對人類危險最大。從雷電危害的角度分，有直擊雷 (云地閃電 )、感應雷、雷電侵入波和球形雷等幾種雷電現(xiàn)象。直擊雷是指天空中帶電云團與大地之間的放電現(xiàn)象。約占全球每年雷電的 15 16，放電電流可達 200kA 以上，并且有 1Mv 以上的高電壓，因而危害性最大。感應雷也稱作雷電感應，分靜電感應和電磁感應兩種。靜電感應是由于雷云接近地面時在架空線路或其他

2、凸出物頂部感應出大量電荷引起的；電磁感應是由于雷擊后，巨大的雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強磁場所引起的。這種強磁場能在其附近的金屬導體上感應出很高的電壓。雷電侵入波是由于雷擊而在架空線路或空中管道產(chǎn)生沖擊電壓，并以極快的速度沿線路或管道的兩個方向傳播的雷電波。球形雷是一種雷電時形成的發(fā)紅光或白光的火球。在雷雨季節(jié)，球形雷有時可能從門窗、煙囪等通道侵入室內(nèi)。2雷電的破壞作用雷電的破壞力很強，主要可分為三大類：（1）電性質(zhì)的破壞作用：幾十萬至幾百萬伏的沖擊電壓可擊穿或毀壞各種電氣設備和設施，引起火災和爆炸事故，并可導致接觸電壓或跨步電壓的觸電事故。（2）熱性質(zhì)的破壞作用：巨大的雷電流通過導體時，

3、在極短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成大量的熱能，造成火災或爆炸。（3）機械性質(zhì)的破壞作用；巨大的雷電流通過被擊物時，在被擊物縫隙中的氣體劇烈膨脹，縫隙中的水分也急劇蒸發(fā)為大量氣體，致使被擊物受到破壞或爆炸。此外，由于同性電荷之間的靜電斥力，同方向電流或電流拐彎處的電磁推力也有很強的破壞作用。二、防雷措施1防雷裝置避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。上述的針、線、網(wǎng)、帶都只是接閃器，而避雷器是一種專門的防雷裝置。（1）接閃器避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶都可作為接閃器，建筑物的金屬屋面可作為第一類工業(yè)建筑物以外其他各類建筑物的接閃器。這些

4、接閃器都是利用其高出被保護物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置，把雷電流泄入大地，以此保護被保護物免受雷擊。接閃器保護范圍。接閃器的保護范圍可根據(jù)模擬實驗及運行經(jīng)驗確定。由于雷電放電途徑受很多因素的影響，要想保證被保護物絕對不遭受雷擊是很困難的，一般只要求保護范圍內(nèi)被擊中的概率在0.1%以下即可。接閃器的保護范圍現(xiàn)有兩種計算方法：對于建筑物閃器的保護范圍按滾球法計算；對于電力裝置，接閃器的保護范圍按折線法計算。接閃器材料。接閃器所用材料應能滿足機械強度和耐腐蝕的要求，還應有足夠的熱穩(wěn)定性，以能承受雷電流的熱破壞作用。避雷針一般用鍍鑄圓鋼或鋼管制成。避雷網(wǎng)和避雷帶用鍍鑄圓鋼或扁

5、鋼制成。避雷線一般采用截面積不小于35mm2 的鍍鑄鋼絞線。用金屬屋面作接閃器時 ,金屬板之間的搭接長度不得小于 100mm。金屬板下方無易燃物品時 ,其厚度不應小于 0.5mm；金屬板下方有易燃物品時 ,為了防止雷擊穿孔，所用鐵板、銅板、鋁板厚度分別不得小于4mm、5mm 和 7mm。所有金屬板不得有絕緣層。接閃器焊接處應涂防腐漆，其截面銹蝕 30%以上時應予更換。接閃器使整個地面電場發(fā)生畸變，但其頂端附近電場局部的不均勻,由于范圍很小 ,而對于從帶電積云向地面發(fā)展的先導放電沒有影響。因此，作為接閃器的避雷針端部尖不尖、分叉不分叉 ,對其保護效能基本上沒有影響。接閃器涂漆可以防止生銹，對其保

6、護作用也沒有影響。（2）避雷器避雷器并聯(lián)在被保護設備或設施上，正常時處在不通的狀態(tài)。出現(xiàn)雷擊過電壓時，擊穿放電，切斷過電壓，發(fā)揮保護作用。過電壓終止后，避雷器迅速恢復不通狀態(tài)，恢復正常工作。避雷器主要用來保護電力設備和電力線路，也用作防止高電壓侵入室內(nèi)的安全措施。避雷器有保護間隙、管型避雷器和閥型避雷器之分，應用最多的是閥型避雷器。閥型避雷器主要由瓷套、火花間隙和非線性電阻組成。瓷套是絕緣的，起支撐和密封作用?；鸹ㄩg隙是由多個間隙串聯(lián)而成的。每個火花間隙由兩個黃銅電極和一個云母墊圈組成。云母墊圈的厚度為0.51mm。由于電極間距離很小，其間電場比較均勻，間隙伏-秒特性較平，保護性能較好。非線性

7、電阻又稱電阻閥片。電阻閥片是直徑為55100mm 的餅形元件，由金剛砂 (SiC)顆粒燒結(jié)而成。非線性電阻的電阻值不是一個常數(shù)，而是隨電流的變化而變化的：電流大時阻值很小，電流小時阻值很大。在避雷器火花間隙上串聯(lián)了非線性電阻之后，能遏止振蕩，避免截波，又能限制殘壓不致過高。還有一點必須注意到，雖然雷電流通過非線性電阻只遇到很小的電阻，而尾隨而來的工頻續(xù)流比雷電流小得多，會遇到很大的電阻，這為火花間隙切斷續(xù)流創(chuàng)造了良好的條件。這就是說，非線性電阻和間隙的作用類似一個閥門的作用：對于雷電流，閥門打開，使泄入地下；對于工頻電流，閥門關閉，迅速切斷之。其“閥型 ”之名就是由此而來的。火花間隙相當于多個

8、串聯(lián)的大小相等的電容。由于各電極對地電容和高壓部分電容不同，而且還受外界條件的影響，使得電壓在各間隙上的分布是不均勻的，使避雷器的性能受到影響。為此，可將火花間隙分成若干組，每組火花間隙上并聯(lián)適當?shù)木鶋弘娮琛Ｈ绻鶋弘娮柚当乳g隙電容的容抗值小得多，則間隙上電壓的分配決定于均壓電阻的大小，可做到大體上是均勻的。 電站用 FZ10 型閥型避雷器就是這種避雷器。壓敏閥型避雷器是一種新型的閥型避雷器，這種避雷器沒有火花間隙，只有壓敏電阻閥片。壓敏電阻閥片是由氧化鋅、氧化鉍等金屬氧化物燒結(jié)制成的多晶半導體陶瓷元件， 具有極好的非線性伏安特性，其非線性系數(shù) =0.05，已接近理想的閥體。在工頻電壓的作用下

9、，電阻閥片呈現(xiàn)極大的電阻，使工頻電流極小，以致無須火花間隙即可恢復正常狀態(tài)。壓敏電阻的通流能力很強，因此，壓敏避雷器體積很小。壓敏避雷器適用于高、低壓電氣設備的防雷保護。（3）引下線防雷裝置的引下線應滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求。引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕要求與避雷網(wǎng)、避雷帶相同。用鋼絞線作引下線，其截面積不得小于 25mm2。用有色金屬導線做引下線時，應采用截面積不小于 16mm2 的銅導線。引下線應沿建筑物外墻敷設，并應避免彎曲，經(jīng)最短途徑接地。建筑藝術要求高者可以暗敷設，但截面積應加大一級。建筑物的金屬構件 (如消防梯等 )可用作引下線，但所有金屬構件之間均應連成電氣通路，并且連接可靠。采用多條引下線時，為了便于接地電阻和檢查引下線、接地線的連接情況，宜在各引下線距地面高約 1.8m 處設斷接卡。采用多條引下線時，第一類和第二類防雷建筑物至少應有兩條引下線，其間距離分別不得大于12m 和 18m；第三類防雷建筑物周長超過 25m 或高度超過40m 時，也應有兩條引下線，其間距離不得大于25m。在易受機械損