矿井供电线路防雷研究

2014-10-21张旭

建筑工程技术与设计 2014年35期

【摘要】重庆松藻煤电有限责任公司逢春煤矿2014年以前平均每年雷击损失均在40万元以上，2010年曾经一次雷击造成30多万元的经济损失，损失多集中在电话通讯系统、瓦斯监测监控系统、电力监测监控系统、皮带集中控制系统、人员定位系统等、架空线路设施等方面。本文通过对煤矿供电系统的分析，通过在易遭受雷击地点装设避雷针、降低接地电阻等方式，快速释放雷电冲击波，减少电网受雷击的次数，从而减少电网故障，保障煤矿的正常安全生产。

【关键词】煤矿；防雷；接地；避雷针

1、前言

逢春煤矿抽风机采用架空线路供电，供电线路穿越杨叉山顶及670断崖，极易遭受雷击，今年4月出现坪子变电所送逢春670地面变电所二回遭受雷击跳电，导致670瓦斯发电单网带逢春二回负荷的情况，架空线路遭受雷击后，浪涌电流冲击电网，导致井下监控系统、定位系统等设备损毁，每年损失多达20-40万元，其中出现2010年曾经一次雷击造成损失20多万元的事故，随着防雷技术的提升，改造防雷接地系统，减少雷电冲击，保障安全生产变得异常重要。

2、防雷的方案设计

2 .1 根据供电系统架空线穿越山顶的特点及雷击造成的损坏情况，以及逢春煤矿6kv架空线路没有专用避雷线，确定逢春煤矿供电线路遭受的直击雷较多，防范措施为避雷与泄放相结合。

2.2在靠近架空线易遭受雷击的较高顶点处装设避雷针，减少架空线路遭受雷击的次数，同时在避雷针下方安装接地系统。

2.3地面变电所改造接地系统，降低接地电阻，加速雷电泄放速度，减少雷电对电网的损坏。

2.4避雷针及接地极设计。

3、材料选择及施工

3.1水平接地极使用热浸锡连铸铜包钢软线TGXΦ14B，铜层厚度不得低于0.8mm。

水平接地极的开挖为场地设计地平面下，主接地网最外圈部分水平接地沟槽（在各建筑物基础以下）开挖上宽1200mm，下宽800mm，深-1200mm，水平接地极埋深-800mm，水平接地沟槽-1000mm以下均用低电阻粘土（无碎石等杂质）回填并夯实，水平接地沟槽-600mm至-1000使用方便物理降阻剂回填（回填料如不足使用粘土回填），水平接地沟槽-600mm以上用低于100欧姆电阻回填并夯实，开挖直径参考设计要求，接地网上下均用低电阻粘土回填夯实。接地网的外缘个角应做成弧形，圆弧半径大于5米，接地网通过的电缆沟，建筑物基础，结构基础等，可以埋与地下或绕道。

3.2垂直接地极使用煤矿专用接地装置CDW。开挖应该按照设计地平面为准，煤矿专用接地装置基坑（在水平接地沟槽底部以下）开挖直径1200mm，深1200mm（水平沟槽以下开挖），煤矿专用接地装置埋深-24000m，垂直接地基坑上下两端200mm处用低电阻粘土（无碎石等杂质）回填，其余用方便物理降阻剂回填并夯实。专用接地装置要求两者间距不能小于5米

3.3回填料采用CDW-G降阻剂，每米水平接地体采用20千克的回填料包裹，垂直接地体每个基坑250千克的回填料包裹。

3.4水平接地极连接及水平接地极与垂直接地极的连接采用放热焊接，连接效果好，防止虚焊等连接点放生故障。

3.5避雷针设计高度30米，符合电力系统的相关要求。

4、参数测试及分析

4.1各点接地电阻测试参数

670地面变电所施工点，新接地系统地阻值测试1.8欧；

670矸石山避雷针点，新接地系统地阻值测试3.8欧；

523井口监控系统施工点，新接地系统地阻值测试1.7欧；

810仙度河抽风机房点，新接地系统地阻值测试0.9欧。

4.2 数据分析

523井口监控系统施工点施工时发现施工点下方浮矸多，土壤接地电阻偏高，由于条件限制，安装4组接地装置，固实测接地电阻偏大，由于此处原来接地系统地阻值测试为1.2欧，目前采用两组接地并联方式，并联后接地电阻为0.8欧，满足此点地阻值小于1欧的要求；

810仙度河抽风机房点，此点施工中发现接地坑施工处有地下浸水，所以接地电阻理想。其余两点均符合要求。