瓦斯抽采泵站防雷设计

摘 要：对于煤炭开采来说，其在开采过程中往往会受到各种各样的威胁而造成严重的损失。其中的雷击就会处于较为空旷环境下的煤矿瓦斯抽采泵站构成不小的威胁，一旦遭到雷击的话因为该设备所具有的重要性与特性极易引发其他严重事故产生。所以，下面我将在结合自己对所查阅资料以及工作经验情况首先阐述了煤矿瓦斯抽采泵站防雷设计意义，然后其防雷设计方面要点进行了深入地研究和分析，再对接地系统设计展开探讨，以期为切实有效地保证煤矿瓦斯抽采泵站安全提供保证。

关键词：煤矿地面；瓦斯抽采泵站；防雷设计；接地设计

得益于近些年来煤矿安全生产重视程度不断加深以及相关法律法规相继出台，瓦斯治理已成为了各企业一项重点工作，在这种情况我国瓦斯抽采泵站防雷设计不管是在标准与规范上，还是所能采用到的技术设备方面都有了很大程度地提升，这为降低其遭受雷击事故的概率提供了有力的支撑。对此，本文主要就煤矿瓦斯抽采泵站防雷设计提出自己几点认识，具体如下：

1 煤矿瓦斯抽采泵站防雷设计意义

结合实践来看，在煤矿生产中瓦斯抽采泵站是确保其安全作业的重要设备，通常情况下它主要是设置在较为偏僻且四周空旷的区域，这就意味着其遭受雷击的可能性较大。由于瓦斯抽采泵站中存储着大量易燃易爆的瓦斯，并且泵站内设备具有连续运行性强的特点，在这种情况下一旦其遭到雷击的话那么将极易引发严重事故产生，更有甚者会导致煤矿井出现爆炸，从而造成无法挽回的重大人员生命財产损失！由此可见，做好煤矿瓦斯抽采泵站防雷设计具有十分重要的意义。

2 浅析煤炭瓦斯抽采泵站防雷设计要点

2.1 关于直击雷设计分析

由于在瓦斯放空管内储藏着大量的极易引发爆炸的危险气体混全物，所以依照有关防雷建筑等级标准来进行划分其属于第一类。因此，对于煤炭瓦斯抽采来说，就要切实做好直击雷的防御工作，就应当安装独立的接闪杆来进行有效地防御，也可以是以架空形式进行接闪线的方法来应对直击雷，但要在管口外一定范围内做好相关区域内的保护工作，进而确实做好保护工作。

而抽采泵站依照有关防雷建筑等级标准来进行划分其属于第二类，在进行防直击雷工作中，通常要安装接闪杆等来实际对其的防御。在具体的设计过程中应当注意的是务必要将放空管防直击雷措施的设计摆在首要位置，随后再到抽采泵站防直击雷措施的设计。在对放空管进行设计时，要充分结合其位置和高度来进行，再以合理经济支出来原则对装置进行选择。然而结合有关计算方法其接闪杆装置保护范围受到一定限制而无法达到防直接雷要求，所以就要使用两根等高架空接闪线来对这一问题进行有效地处理，这主要是使用这个装置可以使其保护范围进一步扩大，从而达到防直接雷要求，其它相应的泵站建筑物也需要使用接闪线的方法来应对对直击雷。

2.2 关于闪电电涌设计分析

在闪电作用下电涌会顺着架空线路等装置侵入到抽采泵内部，这样一来不仅会损害到抽采示内部设备，而且还极有可能会引发爆炸等安全事故，从而威胁到生命和财产安全。所以，自室外到泵站的所有金属物件都要与防闪电感应接地装置连接起来，同时还要进一步安装电涌保护装置以防雷电侵入到电缆线路及其相应信息系统内。如相关金属管道及线路等都要将其与防闪电感应接地装置连接进行连接。

如以某瓦斯抽采泵站为例，其主要进出管道有瓦斯管路、放空管以及冷循环水管。在对其实施防闪电电涌设计时，在管路进出泵站端使用40*40mm镀锡扁钢和相关防雷电接地装置连接在一起。对于两回的6千伏带电源线路则要将电缆金属外皮连接到变电所接地系统内。在入泵站口还需将缆金属外皮和保护钢管接到防闪电感应装置当中。与此同时还要落实好变电所防感应雷措施，在其出线柜中安装氧化锌避雷器，在泵站进线高压配电装置中安装压敏电阻；而进出泵站中低压电缆等则要把室外部分用钢管外穿方法来进行敷设；此外关于电话线则要在其转接箱内选择准确的SPD导线来安装一定的保护装置，再将其接入到对应的电子接地系统中且需保证接地电阻小于1Ω。

2.3 关于闪电感应设计分析

在闪电感应下会使泵站金属元件引发感应而放电且极易产生火花进而发生火灾和爆炸等安全事故。因此，对于防御闪电感应就要对泵站中的相关设备、金属管道以及电缆线路等等做好相关接地装置设计工作。通常情况下也是需要使用40*40mm镀锡扁钢和相关防雷电接地装置连接起来。而对于管道和架构等自带金属的有关设备，因在铺设过程中采取平等铺设法，所以在静距离1m时就要使用金属线跨接且其跨界点间距离应保持在30m内；而处于交叉且距离在1m以内时其对应的交叉点同样要采用跨接的方法来进行实现铺设；在阀门等位置的过渡电阻应保证大于0.03Ω且对应连接的地方也要用金属线来做好跨接处理。

3 浅析接地系统设计

3.1 关于副辅助接地分析

在抽采泵站内相关设备应当使用煤矿专用防爆型接地装置，而对于低压馈出线则要加以安装漏电保护装置，在运用这种装置时可以很好地在漏电时自动切断电源，从而有效地防止在发生漏电时安全安全事故。但在检漏断电器中相对应的辅助接地极应当单独设置，同时电阻需要小于2Ω且与其它有关接地装置要保持在5m以上的距离。辅助接地极应使用镀锌钢管全长2.5m，直径5cm，同时需要在钢管上做钻洞处理且透孔数理要大于20个，直径应大于5cm；应以垂直埋入地下的方式进行铺设，同时保证各接地极保持在5m左右的距离，深度大于1m且在冻土层以下；此外还需要科学合理地选用电缆，再做好辅助低压设备连接工作。

3.2 关于共用接地设计分析

在瓦斯抽采泵站中进行防雷感应设计时，对于闪电感应和静电等均采取共用接地的方法来进行且电阻都要小于2Ω。在实际设计过程中要以钢柱中钢筋网作为接地装置，并将底座主钢筋以圆环的方式进行连接，其外部结构等需深埋10m且在面向室外的一面预留连接体，从而全球后续的连接工作。当钢柱和接地钢筋相连接时需在钢柱上预留出接地端子板。防静电措施主要是对人及物进行的一种防静电保护工作，而物主要指抽采管道和储罐等。在对其进行设计时，在始末端还有分支的位置要做好防静电接地设置工作，间隔要有50m；在管道连接中的阀门等应当使用金属跨线来实现连接，且要使用0.8cm直径的圆钢。而在对人的防静电设计过程中要在泵房出口和出口的地方安装防静电球且要使之与接地保护装置连接起来；在实际应用过程中，工作人员进入泵站前需要对防静电球进行触摸，以保证人体不会将静电带入。另外，在泵站中金属和电气设备均要严格按照相关要求和规范来做好接地保护装置，从而全面保证瓦斯抽采泵站的安全性。

4 结束语

总而言之，对于煤矿瓦斯抽采泵站来说想要切实保证其的安全生产和动作，就要对雷击问题做好相应的防御工作。因此，应当对瓦斯抽采泵站进行防雷接地系统进行科学、合理、有效地设计，应当明确雷电哪些类型有可能会对瓦斯抽采泵站造成威胁，下一步就要切实保障防雷以及接地措施得以有效地落实，进而从本质上规避了雷电对泵站安全方面的威胁，保障泵站得以安全、稳定地运作。

参考文献：

[1]张明全.煤矿地面瓦斯抽放泵站防雷接地系统应用[J].内蒙古煤炭经济，2014（9）：116-117.

[2]商文华，吴川.泵站防雷设计及优化[J].中国水能及电气化，2014（6）：57-59.

作者简介：

赵华伟（1974- ），男，本科，毕业于太原理工大学电气工程及其自动化专业，电气工程师，研究方向：矿山机电工程。