李 莉 鄧海利萬 淼

(濟寧市氣象局，山東 濟寧 272037)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子設(shè)備特別是弱電設(shè)備在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，但是利用微電子技術(shù)生產(chǎn)的設(shè)備，它的安全性、可靠性和電磁兼容性已成為人們非常關(guān)注的問題。雷電災(zāi)害被國際電工委員會(IEC)稱為“電子化時代的一大公害”［1］。目前國內(nèi)電解鋁廠數(shù)量較多，每年全國各地的電解鋁槽控機及控制系統(tǒng)都有不同程度的遭受雷擊損害的現(xiàn)象，對電解鋁生產(chǎn)造成很大的影響，給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。各地的電解鋁廠家及相關(guān)部門都在積極研究電解鋁防雷保護的有效措施，其中河南神火鋁業(yè)公司永成鋁廠在2005年至2007年槽控機及控制系統(tǒng)多次遭受雷擊，損失慘重。該廠技術(shù)人員經(jīng)過幾年的研究、分析、實踐，制定了一套行之有效的槽控機及控制系統(tǒng)綜合防雷系統(tǒng)，并申請通過了國家專利。通過對各地電解鋁廠防雷設(shè)計的考察學(xué)習(xí)，鑒于電解鋁工藝的特殊性，電解供電系統(tǒng)嚴格不能接地(即供電無回路、無保護接地)，本文針對這一問題提出了防雷保護建議，避免設(shè)備在雷雨季節(jié)遭受雷電感應(yīng)及雷擊電磁脈沖的危害。

1.電解車間防雷電感應(yīng)保護

由于現(xiàn)場環(huán)境特殊，電解車間槽控機不能進行接地，所以也無法安裝避雷器，無法進行三級防雷保護，這里只能進行二級防雷保護［2］。第一級防雷器分別安裝在邏輯電源隔離變壓器之前、Ⅰ回路電源隔離變壓器之前、Ⅱ回路電源隔離變壓器之前，二級防雷器安裝在雙回路電源切換箱220V 和380V 處。避雷器安裝在配電箱內(nèi)，把雙回路電源切換箱外殼與避雷器配電箱外殼以及室外電纜橋架進行連接，也就是進行接地，避雷器接地連接在切換箱外殼上。安裝位置示意圖如下:

圖1 避雷器安裝位置圖

2.電解車間外墻線纜橋架做接地

電解車間外墻線纜橋架上每隔20 米做一組接地，接地系統(tǒng)使用銅鑄鋼制作，兩個電解車間共制作62 組接地系統(tǒng)。同時使用16 平方銅編織帶對電纜橋架各部分進行跨接，使各部分過渡電阻小于0.03 歐姆，使用16 平方銅編織帶與雙回路切換箱外殼進行連接。

圖2 電解車間電源箱及橋架接地示意圖

使用連接器連接3 根20* 1500 的銅鑄鋼接地極，兩頭分別安裝鉆頭和驅(qū)動頭組成一個垂直接地體。每個接地系統(tǒng)都使用16 平方多芯銅線與橋架進行連接。接地體安裝示意圖如下:

圖3 接地體安裝示意圖

垂直接地體長度宜為4.5m，接地體之間所有焊接點，除澆注在混凝土中的以外，均應(yīng)進行防腐處理，接地體的上端距地面不應(yīng)小于0.5m。

3.結(jié)束語

電解鋁電解車間作為雷電高風(fēng)險區(qū)域，應(yīng)從外部防雷、內(nèi)部防雷進行考慮，注重等電位連接與共用接地系統(tǒng)、屏蔽及布線、防雷與接地、安裝電涌保護器綜合防護在實際的防雷工程中的運用。還需根據(jù)各類設(shè)備的特點和防護對象的實際情況靈活應(yīng)用、綜合考慮，才能獲得良好的效果［3］。