防雷接地线连接的改进

2019-10-20卫东黄海峰杨明波

科学导报·科学工程与电力 2019年9期

卫东黄海峰杨明波

【摘要】大庆油田处于松辽平原，每逢雨季各类的储罐的防雷接地是否可靠，直接影响油田生产的安全、平稳运行。大庆油田的储罐绝大部分都是地上建设，罐底部是钢筋混凝土的基础，基础周围就与土壤直接接触，每逢冬季由于冻胀现象，都会将防雷接地线拉扯断裂，为了保证接地线的可靠性，到了春季需要进行重新焊接。接地线的断裂和焊接次数很频繁。储罐的工作区都是一级防火区域，焊接作业的审批周期长，焊接地点多，审批后的操作时间短，操作危险程度大。

【关键词】防雷接地线断裂；接地线变形焊接；接地电阻

引言

当大气温度在0℃以上时，背光面的大气温度要在5℃以上时，土层的冻胀现象消失，冻胀引起的拉伸力很小，此时所受的拉力仅为罐体的重量沉降所致，拉力很小，接地线可以克服小范围的拉力，能够保证接地线与罐底的连接处够达到连接的技术要求，此时防雷接地线与罐体连接很好。当室外温度在—10℃以下时，在罐体的背光面（阴面）冻胀现象逐步产生，罐体内的液体温度都在10℃—20℃之间，介质为油或含油污水，罐体的基础温度也很高，比周围的土壤温度高很多，温差很大。周围土壤上面是1米宽，水泥材质做成的散水坡，防雷引线是跨过散水坡与地网连接。散水坡会随着大气温度的不断降低，散水台面不断抬升。罐体基础温度由于储液的温度的传导高于大气温度，罐体基础不会冻结而保持原来的高度。随着大气温度的不断降低，与罐体基础温差越来越大，散水坡面不断增高，罐体的基准面基本不变，两者的高度差就会随着温度差的增大，高度差也要增大，接地线与罐体的连接处拉力逐渐增大，在超过连接线与罐体基础面的焊接处，所能承受的最大拉力时，就会在焊接处断裂。此时进行焊接会随着冻胀现象的延续而继续断裂。而且焊接的宽度会比大气温度较高时的宽度，有所减少，这样就达不到技术要求了。引线初次焊接时是大气温度较高时操作的，没有冻胀的现象。施工单位为了整体的美观，将引线制作成与散水坡一樣的弧线。当到了冬季引线就会在罐体的连接处断裂。如图1所示：

一、冻土区防雷引下线及接地线连接装置

1、装置结构

主要由检测及固定连接处、∩形接地线、罐体的底座焊接处、接地网格的引线连接处等组成。如图2所示：

2、工作原理

利用金属材料（本文所用的材料为镀锌扁钢40*4）的延展性，将接地线做成∩形，一侧与罐体的底座焊接，另一侧与接地网格的引线连接。∩形可以在接近罐体基础侧做形，也可以在检测点与接地线间做形。这样当冻胀现象发生时，预先做好的∩形就会产生最大限度的形变，会随着拉力的不断增大，而变成接近直线，弧线部分补偿了拉力产生多余的引线。检测点处应保持平直，以方便检测和安装固定螺栓。

3、技术参数

3.1、冻土区防雷引下线及接地线连接装置，施工方式为电弧焊接，搭接长度不应少于扁钢宽度的2倍，为满焊。焊接处不能有气孔和夹渣的情况。焊接后在焊接处应进行防腐处理，并将引线刷成黄绿的间隔线。

3.2、冻土区防雷引下线及接地线连接装置，检测处应钻孔两个直径8mm的孔，将两线进行连接。螺栓的双侧平垫，螺母侧加弹簧垫，不许粉刷黄绿标识漆，建议螺栓和螺母使用镀锌的。

3.3、冻土区防雷引下线及接地线连接装置主要由40*4镀锌扁钢制成，具有支撑、固定罐体底座和接地网格引下线的作用。

3.4、冻土区防雷引下线及接地线连接装置采用∩形连接方式，最大限度的增加了承受冻胀引起的拉伸力，避免在冻胀引力作用下引起防雷引下线及接地线的断裂。

3.5、冻土区防雷引下线及接地线连接装置检测点处应保持平直，以方便后期检测接地电阻工作，抽检两处的接地电阻分别是1.71.85。

二、现场应用

2017年9月至2017年12月，在大庆油田现场应用了2300套，没有因冬季到来由于冻胀现象，将防雷接地线拉扯断裂等的情况发生，有效地避免了电气安全事故的发生。如图3所示：

三、结论

1、冻土区防雷引下线及接地线连接装置工艺符合GB50057-94《建筑物防雷规范》的在关规定，一、二类防雷建筑物的接地冲击电阻〈10Ω。

2、冻土区防雷引下线及接地线连接装置达到了在冬季最冷时—30℃长达10天，防雷接地线没有断裂，剧烈变形，焊缝没有裂纹、部分断裂、连接螺栓保持完整的要求。避免了因为断裂而频繁焊接的工作。

3、冻土区防雷引下线及接地线连接装置最大限度的减少冻胀引起的拉伸力，大大提高了冻土区防雷引下线及接地线的安全使用性能。