化工類企業低壓配電線路防雷防護技術研究

摘要：化工類企業配電線路的安全穩定性非常重要。化工類企業因為其生產的特點，原材料和生產過程以及最終產品中易燃易爆氣體、液體較多，一旦有雷擊產生電火花容易發生嚴重的安全事故。本文以化工類企業為研究范圍，以低壓配電線路為研究對象，介紹了雷擊對化工類企業的危害以及化工類企業防雷保護的特點，分析了化工類企業低壓配電線路防雷保護方法，主要有分流、等電位連接、屏蔽、接地、保護等措施，最后提出了提高化工類企業低壓配電線路防雷保護水平的若干建議。

關鍵詞：低壓配電線路;雷擊;特點;方法;建議

中圖分類號：TQ15 ??文獻標識碼：A

收稿時間：2020-04-03

作者簡介：蘇冶（1981-），男，工程師，本科，研究方向：電氣工程及其自動化、電氣設計。

化工類企業配電線路管理的重點在安全性與穩定性這一方面，影響安全性與穩定性的因素除了線路老化與線路維護方面外，最重要的就是由雷擊等環境因素。隨著季節變換，吉林省6月—8月為雨季，有時隨著氣候變化雨季會稍有延長，可延長至9月份上旬。隨著進入雨季，雷雨天氣增多，企業配電線路更加容易受到雷電侵害和威脅，雨季使化工類企業的生產環境長期處于潮濕的狀態，這種潮濕的空間更易受到雷電的威脅，造成電火花以及爆炸事故。因此，必須從配電線路設計、日常維護、自查自檢、管理等方面多措并舉，形成合力，以加強防雷保護水平，確保整個化工類企業能夠擁有一個安全、穩定的配電線路，使整個化工類企業能夠擁有更加完善的應對緊急事件的措施和對雷雨天氣的防護管理辦法，降低了雷擊對化工類企業造成的危害。

1?雷擊對化工類企業的危害

低壓配電線路在配電網中直接與相關的電氣設備連接，整個低壓配電線路的安全穩定性會直接影響電氣設備的可靠性。雷電對電子器件的損壞約占電子器件損壞影響因素的30%以上，除了直接損壞外，還會造成電子元器件的絕緣損壞隱患，經過老化之后逐漸暴露出故障現象。

對于化工類企業來說，配電線路的安全穩定性非常重要。化工類企業因為其生產的特點，原材料和生產過程以及最終產品中易燃易爆氣體、液體較多，一旦有雷擊產生電火花容易發生嚴重的安全事故[1]。

2?化工類企業防雷保護的特點

化工類企業屬于高危險企業，主要是因為化工類企業的生產環境復雜，有許多裝有易燃易爆的貯藏罐、發生器以及處理室等設備和廠房等，這些因素也恰恰應對雷擊以及進行防護的主要方面。

（1）因為化工類企業的電子設備多，金屬設備多，再加上處于易燃易爆物品多的環境，因此雷擊的風險源多，風險危害程度大，防范等級高。

（2）雷擊的危害有直擊雷和感應雷兩種形式。低壓配電線路的電力輸送和分配主要依靠架空線路以及電力電纜線路。架空線路的防雷保護主要考慮線路直接裸露在自然環境中，在措施上主要考慮直擊雷和雷電電磁脈沖危害。電力電纜線路的防雷保護因為電力電纜線路鋪設在地下，在措施上主要考慮雷電的電磁感應危害[2]。

3?化工類企業低壓配電線路防雷保護方法

進入多雨季節，隨之而來的雷電威脅著人們的生命財產安全。與其他自然災害相比，雷電的發生頻率高，且危害較大。石油化工企業生產裝置多、易燃易爆物品多，一旦遭到雷擊，可能造成裝置停產、損壞和人身傷亡，給企業和社會帶來巨大損失。雨季來臨，雷電天氣頻發，石化企業究竟該如何防雷擊呢？防雷方式主要采用分流、接地、屏蔽、等電位連接等方法：

3.1分流

分流是當前電子設備防雷保護的主要措施，主要是針對直擊雷的防雷保護方法，采用避雷針或避雷線、避雷網、避雷帶作為防雷保護裝置，主要原理是將防雷保護裝置作為接閃器，將直擊雷的電流接收后通過良好的接地裝置迅速而安全的泄入大地。對于化工類企業，電路回路較多，不可能在每個低壓配電線路中都使用電涌保護器SPD，有選擇性地在回路和系統電源回路中安全電涌保護器SPD或避雷器[3]。

3.2等電位連接

對化工類企業的輸送管道的法蘭、罐體、金屬設備外殼以及電氣設備所用電纜的屏蔽層進行電氣連接，以均衡電壓。

3.3屏蔽

化工類企業的電路中半導體元件、繼承電路、電纜較多，雷擊產生的電磁脈沖和電壓可能會破壞這些電子元件及電氣設備。此時，可以采用控制室屏蔽、現場綜合保護設備屏蔽、信號線和電源線屏蔽措施[4]。

3.4接地

化工類企業的低壓配電線路接地主要有浮地和多點節點接地兩種措施。單一的浮地或多點節點接地措施可能回在高壓下造成電路擊穿破壞，為了提高防雷效果，可以將化工類企業的防雷抗靜電接地共用一個環形網，并使環形網與防直擊雷接地網的雷電反擊距離≥3米。

3.5保護

對化工類企業的信號線和電源線采取粗保護、細保護及精保護三級濾波保護技術，以防止雷擊和雷電感應電磁波侵入系統損壞電子設備，另外對儲存易燃易爆物品的罐類容易必須安裝不受電磁感應影響的檢測儀器信號線（光纜、光纖）[4]。

4?提高化工類企業低壓配電線路防雷保護水平的建議

4.1嚴格執行設計標準

按照防雷裝置所有人是防雷安全責任主體的原則，化工類企業作為責任主體需要在新建低壓配電線路和既有線路改造時重視防雷設備設施的設計，并在設計中嚴格執行IEC國際標準《雷電電磁脈沖防護》和《石油庫設計規范》《石油與石油設施雷電安全規范》《石油化工企業設計防火規范》《建筑物防雷設計規范》等國家、行業的強制性標準，設計好低壓配電線路防雷綜合保護系統。

4.2在重點部位設計好防雷保護措施

確保化工類企業的所有設備以及金屬導管的出進口、連接處以及平行管道交叉處都設有防雷接地措施，并在定期維護中檢查確認接地情況良好;確保化工類企業的供電線路全部采用埋地的電力電纜線路，確保供電線路與易燃易爆氣體的安全隔離;確保電力電纜線路與架空線路連接處設計有避雷裝備，并在定期維護中檢查確認接地情況良好;特別要注意儲存易燃易爆氣體的金屬壓力容器的防雷措施設計，過高的金屬壓力容器需要設計獨立的防雷保護裝置[4]。

4.3落實安全的主體責任，做好自查自檢

按照國家有關法律法規規定，防雷裝置實行每年定期檢測制度。易燃易爆、危化品等生產、儲存設施和場所的防雷裝置應當每半年檢測一次。對于化工類企業，針對在用低壓配電線路，要切實地落實好安全的主體責任，主動向有相應防雷裝置檢測資質的單位申請防雷裝置安全檢測。每年雨季到來之前，企業應組織完成自查自檢工作，對檢測不合格的防雷裝置應進行及時整改，以確保防雷裝置完好可用。在雨季期間，企業還應組織做好防雷裝置的日常維護工作。

4.4選擇優質的雷電防護裝置檢測第三方機構

吉林省從事雷電防護裝置檢測的第三方機構約有79家，近兩年考核結果如下：（1）根據2018年吉林省防雷檢測考核結果公示結果，吉林省氣象局組織了雷電防護裝置檢測質量考核，抽檢的16家雷電防護裝置檢測第三方機構中，其中兩家沒有開展檢測活動，另有兩家不合格，不合格率超過12%。（2）根據2019年吉林省防雷裝置檢測質量考核結果，對全省內共79家防雷檢測機構進行全方位的質量考核，有70家合格，6家不合格，3家嚴重不合格，不合格率超過11%。

近兩年考核結果分析：從連續兩年的省氣象局的防雷檢測考核結果來看，雷電防護裝置檢測第三方機構中仍有相當一定比例的不合格單位存在。防雷裝置檢測質量直接關系到防雷裝置使用單位的防雷安全，影響著其安全生產管理，嚴重情況會直接威脅防雷裝置使用單位的人員及財產安全，特別是石油化工類易燃易爆場所更應該引起高度重視。作為防雷裝置檢測機構更應該加強安全意識和社會擔當，提高自身的業務水平，才能有效降低雷擊安全隱患。石油化工類企業作為用戶在選擇雷電防護裝置檢測第三方機構時，應優先選擇防雷檢測資質等級高的單位（甲級或A、B級）。

4.5其他

完善化工類企業防雷安全工作預案，健全應急領導組織，明確各部門相關人員在防雷保護工作方面的分工和責任，梳理應急響應工作流程，細化工作措施，科學制定與嚴格落實防雷保護工作風險排查制度，做好保障物資的預算、計劃、采購和保管各環節。

在建立健全的防雷工作預案的同時，也應確保能夠對由雷擊引起的突發事件做出應急的處理，這其實也是完善防雷工作預案的一個部分。對于制定的工作預案，應及時的進行演練和梳理，確保雷擊發生時能夠將損害降低到最小，實現整個化工類企業的生產與經營的安全與穩定。

參考文獻：

[1]張慶宏.化工企業防雷保護設計探討[J].安防科技，2010（06）：28-30.

[2]李平.化工企業的防雷設計探析[J].科技創新與應用，2015（32）：229.

[3]吳偉軍.石油化工行業低壓配電及控制系統的防雷[J].電氣時代，2006（6）：70-72.

[4]劉利巧，胡愛林，賀克衛.化工企業的防雷設計與對策措施[J].產業與科技論壇，2011（6）：65+58.

Abstract： The safety and stability of the distribution lines of chemical companies are very important. Because of the characteristics of their production， raw materials and production processes， as well as the flammable and explosive gases and liquids in?the final products， chemical companies are prone to serious safety accidents once there is a lightning strike. This article takes the chemical industry as the research scope and the low-voltage distribution line as the research object， introduces the hazards of lightning strikes to the chemical companies and the characteristics of the lightning protection of the chemical companies， and analyzes the lightning protection methods of the low-voltage distribution lines There are mainly measures such as shunting， equipotential bonding， shielding， grounding， and protection. Finally， some suggestions for improving the lightning protection level of low-voltage distribution lines in?chemical enterprises are put forward.

Key?words：Low-voltage distribution lines; Lightning strikes; Characteristics; Methods; suggestions