火工品仓库防雷设施设计探析

张宇鹏 田志刚 刘立军

摘 要：雷电对于火工品等产品与设备来说是一个巨大的威胁，可能会导致较为严重的火灾，但是在很多地区，并没有建立完善的防雷措施，这就给其安全生产与运输管理带来了巨大的隐患，本文通过对于火工品仓库防雷设施的设计与相关调试方案的分析，为其科学可靠生产和存放打下了坚实的基础。

关键词：仓库;防雷设施;设计

1 引言

雷电是一种严重的自然灾害，它时刻威胁着人类的生命和财产安全，完善良好的防雷装置是防御雷电灾害的重要措施。火工用品生产制造企业对其存储场地防雷安全很多时候并不注意，在防雷系统的例行维护期间也多次碰到有接地电阻发热导致负载切换防雷时间不足，经设备检测参数使用过久会超标，由此引发的断电事故影响不容忽视，还有在运维过程中，对仓库设施的养护时，进行充放电试验，需要进行数据的定时采集，现场不便于读取采集，只能现场用仪器测量，然而现状是其设计过于紧凑，不利于维护，想要测量数据也是很难，还会有触电短路的风险，对维护人员来说是不安全的。

2 雷击危害与设计要点

2.1 雷击危害

雷击从作用方式上可分为直接雷击、间接雷击以及感应雷击三种。直接雷击的巨大瞬间功率将不仅能直接摧毁设备，还可能造成建筑物的损坏甚至燃烧。间接雷击就是当雷击发生于某建筑物或服务设施时，与这些建筑物或服务设施相连的设备，如通过电源线和电话线等把雷击脉冲引入户内。感应雷击，指的是当直接雷击发生在临近物体时，对其周围产生强烈的辐射电磁场，发生击毁设备的事故。

虽然火工品仓库雷击事故并不常见，但一旦发生事故后果不堪设想，如山东黄岛油库事故原因调查表明，雷击就是主要诱因。目前火工品仓库其存在的防雷安全问题主要有以下几个方面：（1）大多数企业科学防御雷电的意识不强。（2）火工品仓库不仅防直击雷措施不完善，其配电设施更为落后。（3）由于火工品仓库地处偏远或山脚下， 周围有好多高大的树木，其很容易遭受雷击，告别是生长时间较长较高的树木更容易遭雷击。

2.2 设计要点

因此，为加强对防雷设施的监测与管理。主要有以下几个工作，第一是应该对所要使用的防雷设施与建筑进行图纸方面的调查，对其沿途施工方面进行勘察，将其历史上所存在的事故与维修记录进行汇总，对其进行综合分析。第二是要对这个设施的用途变更、条件改变、灾害情况进行分析。第三是要对现场的情况进行考察，根据实际的情况来确定施工方案，通过内外环境的综合使用，来使得整个考察结果更加科学可靠。第四是制定改造的方案，根据所提出的鉴定改造方案，要求结合实际的资料，制定出一个详细的计划来，这样才能更好的完成整个材料的处理工作。

3 防雷设施的设计与处理措施

3.1 抗干扰措施

来自雷电的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成仓库防雷设施等控制设备误动作。所以，在电源入口处最好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以最短线路接到中央保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。

3.2 保护接地

可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地;相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。

3.3 做好信号屏蔽

信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端（一般在控制柜端）要可靠接地。

3.4 軟按键设计

当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，最好还是采用信号线直接相连的方式。

3.5 合理配置

合理配置仓库防雷设施的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置;通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏（盘）或设备共用电缆沟;仓库防雷设施柜内不用荧光灯等。另外，仓库防雷设施虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等;不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用;避免导电性杂物进入控制器。

4 防雷设施的检查与调试

4.1 常规检查

在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查（包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等），避免损坏仓库防雷设施模块（用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查）。

4.2 系统调试

系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况;如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为“1”（正式运行时，撤销强制）。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。

一般变送器的负载能力为600Ω，而模拟量输入模块的抗阻各不相同（一般在250Ω以下）。如果回路内设安全栏，必须注意抗阻的匹配;模拟量输出模块的负载能力为600Ω，一般执行器的负载能力为250Ω;如线路较长，也存在抗阻匹配问题。此外，要加强信号的隔离，特别是要加强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型仓库防雷设施之间的信号隔离，防止相互干扰。

5 总结

同时，在进行雷电屏蔽时，可通过变换信号类型卡支持各种类型信号。当改造老生产工艺线时，不可避免地会遇到多类信号。因此，设计时最好不把几种信号接到同一模块;同时必须先组态好模块，再接信号线，检查无误后送电。此外，应避免两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏模块。

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作者简介：

姓名：张宇鹏，出生年月：1989年9月，性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）：河南省安阳市，当前职务：助理工程师，当前职称：初级，学历：本科，研究方向：弹药.