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煤矿行业电气系统智能防雷

解决方案

山西捷力通防雷科技有限公司

2019年8月

煤矿行业电气系统智能防雷解决方案ji

煤矿行业电气系统智能防雷解决方案

前言

雷电是发生于大气中的一种瞬时高电压、大电流、强电磁辐射灾害性天气现象，自古以来就是威胁人类生命财产的一大自然灾害。长期以来，防雷保护都是一个重要的问题。

图1 雷电入侵示意图

雷电对煤矿生产的影响主要是对配电设备、信息设备和现代化生产设备的影响。

雷电对配电设备和用户设备的影响。

在雷雨季节，经常因雷害事故引起损坏，如绝缘子击穿或爆裂、配电线路断线、避雷器爆裂，造成大面积停电，严重的情况下甚至造成人身伤亡等，给煤矿生产和安全带来巨大的损失，同时给人们日常生活也带来了很大的不便。在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击配电线路引起的故障率是很高的。配电线路能否安全、可靠地运行，不但直接关系到煤炭企业用电的畅通，用电人员的安全，而且涉及到煤矿电力系统能否正常的运行。

雷电对煤矿现代化设备的影响。

雷击时由于雷电过电压产生的雷电过电压干扰、雷电过电流干扰、静电干扰等会对自动化设备中的电子元件造成很的影响，使其无法正常的工作。近年来，也经常发

生因雷电造成微机保护和综合自动化系统模块损坏，使得微机保护产生了误动或者拒动，给煤矿生产带来了巨大的安全事故和经济损失。

由上述两点可以看出，煤矿电网、信号防雷对煤矿安全生产十分必要。用科学的方法对煤矿电网、信号防雷技术改造措施，降低雷击跳闸率，减少配电网雷击损坏率，减轻电子元件受到的干扰，最终提高配电网供电的可靠性，确保煤矿生产安全经济的运行。

煤矿可以做防雷的地方：

1）调度中心：电源防雷、信号防雷、等电位连接、智能防雷系统、接地系统、

2）主、副井口通讯线路防雷设备，包括接地系统、接地电阻测试！

3）风机房、主要安装避雷塔和接地

4）变电站：主要做接地升级改造、智能防雷

5）炸药库：主要做避雷塔、等电位连接、接地、防雷检测

6）洗煤厂：主要做避雷塔

7）电子地磅、绞车房、

8）架空线路一般安装避雷针、避雷塔、接地系统

9）煤矿每年防雷检测

雷电是联合国公布的对人类威胁最大的十大自然灾害之一。为加强防雷减灾的统一管理，防雷减灾的有关条目已列入《中华人民共和国气象法》和相应的《防雷减灾管理方法》。

综合防雷系统外部防雷措施

综合防雷系统

外部防雷措施

内部防雷措施

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（）（）建筑物电子信息系统综合防雷系统

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图2 综合防雷系统示意图

1、雷电入侵的途径

雷电、过电压形式

①直击雷②感应雷③球形雷④电磁脉冲⑤地电位反击⑥操作瞬间过电压

图1-1 直接雷击示意图

图1-2感应雷击示意图

雷电的几种引入途径：

\h·网络数据线路在远端遭受直接或感应雷击，沿网络线路进入设备；

\h·有线通讯线路在远端遭受直接或感应雷击，沿通讯线路进入设备；

\h·建筑物内部的各种线路，感应雷击电磁脉冲辐射，进入设备；

\h·电源供电线路在远端遭受直接或感应雷击，沿供电线路进入设备；

\h·地电压过高，反击进入设备；

\h·天线遭受直接雷击或接收感应雷击；

·\h避雷针引下线，在避雷针接闪泄放雷电流时，产生的雷电电磁脉冲（LEMP）辐射；

·临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击，同时带来\hLEMP和附近地面的跨步电压（\h地电压反击）。

2、煤矿现场电气设施状况

近几年来，随着矿区供电网络的不断增加及系统完善，矿区发、供电系统供电可靠性、电网供电质量、供电安全性都有了大幅度提高。但是，作为电网的天敌“雷电”的危害，则越来越影响矿区现场安全生产。当矿区电网遭受雷击时，雷电放电产生的大气过电压，使变、配电设备、线路及其他电器设备上的电压值，大大超过其耐受电压值，使其绝缘击穿而造成大面积停电或设备损坏事故，严重影响矿区发、供电及矿井安全。

现场勘察案例：

6KV

6KV架空线未安装避雷线，高压氧化锌避雷器易发生损坏

通信线固定在避雷针柱体及引下线上

通信线固定在避雷针柱体及引下线上

避雷针引下线锈蚀

避雷针引下线锈蚀

接地线未安装接线

接地线未安装接线

端子、锈蚀

架空电源线和信号线绕在一起，室内电源线与信号线未分离布线

架空电源线和信号线绕在一起，室内电源线与信号线未分离布线

主机未接防雷插插座、机壳未作接地处理

主机未接防雷插插座、机壳未作接地处理

PLC

PLC控制柜内电源、信

号均未设置防雷设备

户外水泵的电源、信号

户外水泵的