防护保护（精选8篇）
防护保护 篇1
摘要：简述电力系统的一次、二次设备运行中出现的各种电磁干扰源的产生及对继电保护、安全自动装置的安全、稳定运行产生的影响, 并针对干扰源的影响而采取的防范措施和施工过程中的注意事项。
关键词：电磁干扰,防范措施,电气设备
1 概述
电气设备和电子设备在其运行过程中, 都会产生电磁能, 并通过传导和辐射两种形式对敏感设备产生干扰。对于继电保护装置来说, 它产生的电磁能既可能干扰其它的运行设备, 又可能被其它设备产生的电磁能所干扰。因此继电保护装置工作在电磁干扰环境严重的电力系统中, 继电保护装置的抗电磁干扰性能力在一定程度决定了其能否可靠运行。
2 电磁干扰的产生
电力系统中的电磁干扰大致可分为三种情况:一次设备之间、一次和二次设备之间、二次设备之间。电力系统中运行的高压变电所是一次设备和二次设备最集中的场所, 也是一个高强度电磁干扰源的产生地。如变电所在运行中遭雷击, 雷电流通过变电所母线的架空线路传入, 引起接地网上的电位升高;又如电力系统发生振荡、过电压等各种类型故障;或在正常运行条件下, 变电所内进行断路器、隔离开关等的倒闸操作;以及二次回路中电缆之间的电磁耦合和工作人员在保护室内使用步话机、手机等通信设备时, 均会产生电磁干扰。
3 电磁干扰源的分析
3.1 雷击
当变电所的接地部件或避雷器遭受雷击时, 由于变电所的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗, 都将因雷击产生的高频电流在变电所的地网系统中引起暂态电位的升高, 就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。
3.2 隔离开关操作
由于隔离开关的操作速度缓慢, 操作时在隔离开关的两个触点间就会产生电弧闪络, 从而产生操作过电压, 出现高频电流, 高频电流通过母线时, 将在母线周围产生很强的电场和磁场, 从而对相关二次回路和二次设备产生干扰, 高频电流通过接地电容设备流入地网, 将引起地电位的升高。
3.3 步话机辐射干扰
在使用步话机时, 它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场, 变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中, 回路将感应出高频电压, 形成一个假信号源, 从而导致继电保护装置不正确动作。
3.4 断开直流回路电感线圈
断开直流回路电感线圈的电流时, 储积在线圈中的磁能不能马上释放, 磁能与杂散电容就形成串联高频谐振回路, 产生高频过电压。
4 抗电磁干扰的防护措施
4.1 土建施工的防护措施
将保护室的结构地板及墙体中加强筋全部联网并接于地网, 以制造一个放置整个二次系统的极低阻抗地平面。控制室上的避雷针必须用多根周边导体与地网相联, 金属结构与钢筋混凝土的加强筋必须联通, 上端与避雷针相联, 下部与地网相联, 形成有效的网格法拉第笼。
4.2 一次设备的防护措施
尽量降低电流互感器、电压互感器、避雷器等设备的接地阻抗, 使之构成一个低阻抗的接地网来降低变电所内的地电位差。对于电容式电压互感器和高频通道的耦合电容器, 应尽量降低电容器的底座高度, 接地引下线采用多股导线来增加接地线接入地网的密度。
4.3 二次设备的防范措施
4.3.1对于微机保护屏的外壳应采用以焊接的金属柜为第一层防护层, 各电子元件放置在密封的铝结构框架做成的外壳内, 形成第二防护层, 使用带护环的多层板的印刷线路为第三防护层。
4.3.2对于二次回路中来回的两根芯线必须在同一根电缆中, 以避免产生过大的差模电压, 由电容式设备来的二次电缆应紧靠接地引下线敷设。
4.3.3禁止不同能量等级的强电与弱电回路共用一根电缆。
4.3.4所有用于联接由开关场引入控制室继电保护设备的电流、电压和直流等可能由开关场引入干扰电压到基于微电子器件的继电保护设备的二次回路, 应采用带屏蔽层的控制电缆, 且屏蔽层在开关场和控制室两端同时接地, 开关场的屏蔽层接地点应离一次设备的接地点3~5m处接地。
4.3.5高频电缆也应在开关场和控制室两端同时接地, 并且与高频电缆并联敷设紧邻的100mm粗铜导线沟通。
4.3.6集成电路型或微机型保护的交流及直流电源的来线, 应先经抗干扰电容进行处理, 引入装置在屏上的走线, 应远离直流操作回路的导线及高频输入 (输出) 回路的导线。外部引入保护装置的空触点, 进入保护时应经光电隔离, 输出只能以空触点或光耦输出, 保护用电缆与电力电缆不应同层敷设。
5 结语
对于电力系统继电保护的抗电磁干扰措施的实施方案, 在具体的施工过程中, 由于施工人员的技术素质和变电所 (特别是老变电所的改造) 的特殊情况, 许多抗电磁干扰措施执行的并不符合技术要求, 如:断路器端子箱内无专用接地柱, 有接地柱的多数是铁件做成很容易锈蚀;端子箱与地网的联接, 因为联接点的锈蚀或焊接不好, 而产生高阻抗;电缆敷设因历史原因, 存在控制电缆与电力电缆同层敷设或交叉敷设现象等。对于许多不规范施工现象的发生, 应加大反措力度, 提高工作人员对抗电磁干扰的认识, 避免人为事故的发生, 确保继电保护装置的可靠运行。
防护保护 篇2
随着病理学技术的迅猛发展，不断出现的新技术，新方法和新仪器广泛应用于病理学诊断和研究，提高了病理诊断的正确率，提升了对疾病的病因、病理变化和疾病发生发展过程规律性的研究水平。但是伴随着的病理实验室中产生的废气、废液以及医疗垃圾等有害物质的排放、环境污染和防火等问题同样受关注。加强实验室废气、废液和医疗垃圾等的排放、收集和处理等规范和管理工作，有利于改善工作环境，避免环境污染，维护公共安全和保障实验室工作人员的身体健康。
一、加强实验室的环境安全
病理实验室一般除了感到患者的送检标本脏、闻到有异气味外，往往忽略了可能已给人们带来危害。病理实验室安全是实验室管理工作的重要内容之一，病理活检组织检查工作是一项程序多和复杂的工作，每项工作需要在特定的工作间进行。病理实验室在设计中就要考虑到其特殊性，尤其是新建、改建、扩建的病理实验室时，应配备完善的安全防护和环境保护的设施。
1、实验室的工作区域主要分为污染区、半污染区和非污染区，这些区域应明确分开做到既相互联系又互不干扰和污染。
（1）污染区：污染源主要是临床送检的标本和属于危险品的化学试剂。
接收送检的标本的收发室、取材室、储存室、冰冻切片制作室、细胞学涂片制作室和尸检解剖室都属于污染区，应安装紫外灯等消毒装置，每天进行消毒；安装良好的通风设施，将甲醛等有害废气排出。
（2）半污染区：污染源主要属于危险品的化学试剂。
制片技术室包括组织处理实验室、组织包埋实验室、石蜡组织切片室、HE染色和其他染色实验室以及一些相关技术实验室、病理诊断室、组织切片和蜡块储存室、大体标本制作室和陈列室等属于半污染区，应安装良好的通风设施，将有害废气排出。
（3）非污染区：非污染区不应有生物性和化学性的污染物存在，但也应该安装良好的通风设施，保持室内空气新鲜。（文字档案室、摄影室、办公室和休息室等属于非污染区）
2、配备实验室所必须的设施，一旦出现事故能在最短时间内进行救治和处理，使对实验室工作人员受到的伤害和实验室受到的破坏最大限度地减低。
（1）配备工作衣、手套、口罩、眼镜、面罩等劳动防护用品，供实验室需要时使用。（2）安装喷淋设备。
（3）安装专门的通风柜台（局部通风），分别用于取材、配制和使用有害的化学试剂，使工作中产生的有害废气从通风柜里排走而不会散发到整个实验室。同时实验室也安装良好的通风设施如排气扇（全室通风），将实验室中的有害废气排出。（4）有污染物的实验室要在天花板或墙壁上固定安装紫外灯（离地面2.5米左右为宜）进行消毒。
（5）实验室要配备足够数量的消防器材和设施，消防器材不得移作它用，楼梯、走廊内不得堆放杂物，保证消防通道畅通。
（6）配备有消毒药水、止血帖等药箱，以作急救用途。
二、加强实验室排污管理，维护环境和公共安全
随着生活条件逐步改善，人们的健康意识不断增强，越来越关心他们的生存环境。实验室废气、废液、医疗垃圾等的排放及其对环境造成污染的问题越来越引起社会的关注。如果不注意环保，将医疗垃圾和有害的化学物品直接混进生活垃圾一起处理，将实验室产生的有毒废液直接排放到普通的生活污水，将会对环境带来较大的污染，也会对人类健康造成严重危害。病理实验室产生的污染主要是危险品污染、医疗垃圾和废气污染。
1、危险品污染：实验室中使用的许多化学药品都是危险品，包括：baozha品、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、毒害品和感染性物品、腐蚀品以及压缩气体和液化气体等均列为危险品。（1）致癌物质如黄曲霉素B1、联苯胺类（DAB）等
（2）高毒试剂如三氯甲烷、苯胺、硫化氢、氯化氢、叠氮钠。（3）中毒试剂如苯、硫酸、甲醛、甲醇、二甲苯。
（4）低毒试剂如正丁醇、乙二醇、二甲基酰烷、亚铁氰化钾、铁氰化钾、氨及氢氧化铵、三硝基酚、对苯二酚、氢氧化钾、盐酸、乙醚、丙酮等
用过废弃的危险品包括固体试剂和废液应分别用专用的密闭容器收集，并贴上标签加以识别，由医院统一运走处理。容器要防渗漏，防止挥发性气体溢出造成环境污染。一些废液如乙醇，经稀释后符合排放要求的可排入下水道。有条件的可以将废液回收循环利用，如利用CBG液体试剂回收仪，可以将常用而且用量大的福尔马林、二甲苯和乙醇等试剂回收，至少有90%的试剂可以重复利用，减少了实验室废液的产生。
2、医疗垃圾：实验室垃圾主要分为生活垃圾和医疗垃圾两种。
（1）生活垃圾：包括办公垃圾及实验室工作人员的生活中的废弃物，一般用黑色塑料袋收集。
（2）医疗垃圾：主要有以下三类，分别用专用黄色垃圾袋存放。
a感染性废弃物：被患者组织、体液、分泌物、排泄物污染的容器等物品和使用后的一次性医疗用品和器械。
b病理性废弃物：临床送检后废弃的人体组织、器官、体液、分泌物、排泄物，医学实验动物的组织、尸体以及病理切片后废弃的人体组织、病理组织蜡块等
C损伤性废弃物：能够刺伤或者割伤人体的废弃医用锐器如解剖和取材用的刀具、刀片、组织切片用的刀片、载玻片、盖玻片、玻璃容器等。应用锐器收集盒存放后放有黄色垃圾袋，密闭后放入第二个黄色垃圾袋中。实验室每天将产生的医疗垃圾分别放入规定的垃圾袋或包装物内，分类收集，不能混合收集；在收集医疗垃圾前，应当对垃圾袋或包装物进行认真检查，确保无破损、渗漏和其他损坏。
3、废气污染：实验室废气主要是实验一些化学试剂所产生的具有刺激气味和有害的气体如甲醛、二甲苯等，这些废气集中在实验室，对人危害较大，应通过通风柜排走，避免散发到实验室。废气排到室外后，由于浓度很低，对空气污染不是很大，但应在高处排放，低层实验室不得直接排出窗外，有条件的应将废气过滤后排放。
三、加强实验室的管理，防止意外发生
病理实验室存放和使用大量的化学试剂都是危险品，容易造**员伤害和引起火灾，保存的档案资料如文字材料和组织都是易燃品，因此，必须特别重视实验室安全、环境保护与管理工作。做好在实验室工作人员的安全教育工作，提高安全意识和自我防范能力。做到以防为主，安全第一。
1、每个实验室应制定相应的实验室安全和环保管理条例，专人负责安全和环保工作，定期检查，发现问题及时处理。
2、工作人员进入实验室工作前应接受培训，了解实验室运作的情况，掌握安全操作技能和提高自我保护能力。
3、易燃、易爆、有毒等危险品应有专门试剂柜和仓库存放，存放易燃、易爆物品的场所要有“严禁烟火”的警示。剧毒品要专人负责保管，并做好使用登记工作。实验室内不能储存太多的危险化学品。
4、实验室尽可能采用无毒、无害或者低毒、低害得试剂，替代毒性大、危害严重的试剂。
5、接触过危险物品的实验器皿、包装物等，必须完全清除危害后，才能改为他用或废弃。
6、做好消毒工作。实验室工作人员可以洗手液洗手，用75%乙醇消毒皮肤；实验室内环境可用紫外线光照射、甲醛气体熏蒸等方法消毒；解剖、取材用过的器械、实验工作台面可以用新洁尔灭、过氧乙酸和消毒宁等消毒剂浸泡或擦拭消毒。
7、高压消毒设备和压缩气体钢瓶等压力容器必须有专人负责保管和指导使用。
防护保护 篇3
某核电站输送海水管道为钢质管道 (TU42B) , 内壁涂覆Interzone 954油漆, 同时实施外加电流阴极保护系统进行联合防护。经调试 (约1.5 a) 和一个换料周期 (1 a) 运行后, 发现管道内壁部分区域防护层大面积鼓泡, 与设计寿命40年破损≤50%相差较大。以下对这种失效原因进行分析, 并对阴极保护系统的防腐蚀能力加以估评, 以确定其维修方案。
1 失效原因分析
1.1 防护涂层
检查发现, 防护涂层失效位置主要集中在阴极保护系统辅助阳极附近, 且防护层的鼓泡呈炸裂状, 破损处有白色沉积物堆积, 除去堆积物, 管道未见腐蚀痕迹。
1.2 阴极保护系统
管道长约280 m, 阴极保护系统为悬臂式点状阳极分布, 安装有54只辅助阳极, 其最大间距为5.6 m;12只Ag/Ag Cl参比电极均匀分布于管道中, 将其所测的电位值加权平均值作为输入信号反馈至恒电位仪。阴极保护系统按照恒电位模式运行, 运行状态:2010年12月前多处于不稳定状态, 电位出现多次正向波动, 引起电流增大, 达到40 A;2011年4月开始, 各参比电极电位差突然增大, 其中R1.3, R2.3电位值接近-2 000 m V, 远超过阴极保护要求的-1 050m V, R2.2的电位值上升到-200 m V左右, 正于碳钢在海水中的自腐蚀电位 (-600 m V左右) [1], 电流逐渐增大, 约3个月后到达80 A, 且持续稳定, 远远高于设计值。发生以上情况的原因是: (1) 管道被阳极极化, (2) 参比电极发生故障。
拆卸参比电极用10%稀盐酸清洗后, 测得的12只参比电极与校准参比电极 (218型Ag/Ag Cl参比电极) 的电位差见表1。可见, 只有R1.6, R2.1 2只参比电极接近标准要求 (±5 m V) [2], 其余的偏离标准-480~-740 m V。而现场管道电位相对参比电极电位要求为-800~-1 050 m V, 其真实电位应加上校准测得的电位差, 以参比电极电位偏离取平均值-610 m V, 管道控制电位取平均值-925 m V, 计为-1 535 m V左右, 达到析氢电位, 管道表面阴极过程产生的大量OH-与防护层发生化学作用导致防护层被破坏[3]。从测量过程中同样发现参比电极在失效后不同时间段测量到的电位并不固定, 而是在不断变化, 因此参比电极已失去其基准功能, 反馈给恒电位仪的是虚假信号。
综合可知, 参比电极故障导致阴极保护系统反馈信号失真, 造成输出电流过大引起过保护, 进而导致防护层被损坏。因此, 参比电极故障是防护层失效的根本原因。
2 阴极保护系统评估
由于对防护层破损或老化的修复窗口较短, 需要多次分段修复, 因此急需评估阴极保护系统的保护能力, 以判断防护层的破损程度并进行维修。
常通过计算保护半径、电位分布获得阴极保护系统保护能力, 但不同的计算方法假设的条件不同, 计算结果的裕度存在差异。。
2.1 保护范围计算法
式 (1) 为点状辅助阳极保护半径 (L) 计算式[4], 保护电位按照标准选取-1.05 V[5]:
式中ΔU———被保护物阴极保护允许最正电位与最负电位之差, 有防护层时为0.25 V (最正电位-0.80 V, 最负电位-1.05V) , 无防护层时取0.40 V (最正电位-0.80 V, 最负电位-1.20 V)
d———管道直径, 取0.7 m
Js———有效保护电流密度, 等于裸钢保护电流密度j0=0.15 A/m2与防护层破损率f的乘积
R’———单位长度管道内海水电阻, R’=4ρ/ (d2π) , ρ为海水电阻率, 取0.25Ω·m
式 (1) 可简化为式 (2) :
该管道内不同防护层破损率下点状辅助阳极最大保护距离见表2。本系统中辅助阳极最大间距为5.6 m, 最大保护距离小于5.6 m时, 阴极保护系统不能达到防腐蚀效果, 需要对防护层进行维修。因此本系统防护层允许的最大破损率为30%。
注:*新涂装管道孔隙率约3%;**预计运行40年后破损率;***裸钢, 极限恶劣条件, 最负部分允许达到-1.20 V, 管道防护均由阴极保护系统承担。
2.2 管道内壁电位分布法
管道内壁阴极保护电位分布符合式 (3) 双曲余弦规律[6]:
式中E0———管道壁辅助阳极处电位
E———管道内壁距离辅助阳极点为x处的管壁电位
ρ———海水电阻率 (0.25Ω·m)
d———管道直径 (0.7 m)
L———辅助阳极间距
R———极化电阻
要求按照R=ΔU’/Js (ΔU’=0.2 V, 为管道施加阴极保护前的电位与施加阴极保护后的电位之差) , 根据上述公式计算间距为5.6 m时被保护管道内电位分布规律:随破损率增大, 管道内壁电位随距离变化速率迅速增大, 当防护层破损率达到70%时, 便不能满足近阳极点 (辅助阳极所在位置) 和远阳极点 (两只辅助阳极中心位置) 同时处于保护范围内 (-0.80~-1.05 V) 。因此, 当破损率达到70%时应安排窗口对防护层进行修复。
由于该管道所在系统承担该反应堆安全功能, 防护层破损率超过30%时应予以修复, 以保证管道系统处在保护状态下运行。
3 结论
(1) 过保护会导致防护层破损, 保护距离减小, 增大防护层和阴极保护系统失效的风险。运行过程中需要加大对阴极保护系统的维护力度, 保证管道内壁处于保护状态。
(2) 随防护层破损, 阴极保护系统对管道的保护能力将降低, 对管道防护层应有计划地修复, 由于该管道所在系统承担核反应堆安全功能, 防护层破损率超过30%时应予以修复, 以保证破损率始终保持在30%以下。
参考文献
[1]Stephen D C.ASM Handbook Vol.13B:Corrosion:Materials[K].Nevada:ASM International, 2005:672.
[2]BS 7361-1, Cathodic protection Part 1:Code of practice for land and marine applications[S].
[3]Armstrong R D, Johnson B W, Wright J D.An investigation into the cathodic disbondment of epoxy-polyamine protective coatings[J].Electrochim Acta, 1991, 36:1 915~1 923.
[4]Baeckmann W V著, 赖敬文译.阴极保护简明手册[K].北京:石油工业出版社, 1987:123~126.
[5]GJB 156A, 港工设施牺牲阳极保护设计和安装[S].
对桥梁防护设计与环境保护的研究 篇4
一、桥梁的发展历史及环境危害
(一) 古代时期
古代时期的桥梁一般只注重其实用性以及安全性, 因此, 大部分的桥梁都是用木头、石材料建造而成的, 并由建桥材料的不同分别命名为木桥和石桥。石桥的样式多为石拱桥。现金保存比较完整且具有代表性的是赵州桥。木桥由于其自身的局限性, 往往出现在跨径比较小的地方, 木拱桥的出现打破了木桥的局限性, 在我国的西南地区有用竹篾缆造的竹索桥。由于石料的性质原因, 在一定条件下难以被大自然的自净能力所处理, 因此, 废弃石料是环境方面的一个难题。木材会在空气中多种物质的缓慢氧化下逐渐枯朽至消化, 并且对土地有滋润的作用。
(二) 近现代时期
1铁桥
近代时期的铁桥主要包括铸铁桥和锻铁桥两种。对于铸铁桥来说, 铸铁比较性脆, 并且2比较差, 因此常用于作拱建造材料。锻铁的应力比铸铁好, 19世纪中期跨径大于60m~70m的公路桥一般都采用锻铁链吊桥。
2 钢筋混凝土桥
在二战以后, 钢筋混凝土桥得以较大发展, 我国于一九六四年在该建筑物的基础上, 在江苏无锡创造并建立了钢筋混凝土双曲拱桥。该桥由拱肋和拱波组成, 纵向和横向均有曲度, 横向也用拱波形式。在无锡建筑成功的基础上, 我国于1972年又建成了湖南长沙湘江大桥。
3 钢桥
钢桥的出现源于二战以后各方面都比较出色的钢材的出现, 包括强度较高, 韧性较好, 抗疲劳以及耐腐蚀的性能都比较优越, 同时高强度螺旋的出现等, 使得钢桥在一定程度上户的了较大的发展。
4 钢斜拉桥
近几十年来, 钢斜拉桥得到了发展。以瑞典的海峡大桥为例, 该桥建于1956年, 该桥也是世界上第一座钢斜拉桥。这座桥的斜拉索在塔左右各两根, 由钢筋混凝土板和焊接钢板梁组合作为纵梁。
钢铁结构的出现在一定意义上是科技的进步, 但对于废弃钢材的回收和处理是难度比加大的, 在这个过程中, 对环境造成了一定的消极影响。
二、桥梁的腐蚀问题现状
(一) 大气腐蚀
近年来, 我国经济取得了比较快速的发展, 然而在经济发展的同时, 却没有注意对环境的保护问题, 致使我国部分地区出现了酸雨, 这些因素在一定条件下也影响着我国桥梁的寿命年限等问题。
酸雨是由于空气中的二氧化硫以及三氧化硫等气体过量导致的, 这些气体与空气中的水分结合, 最终导致降落的雨水呈酸性。对于当今的桥梁来说, 很多的结构都是钢结构, 钢结构是铁与一定含量的碳相结合的产物, 铁在空气中能够与水和空气中的氧气产生化学反应, 从而导致钢结构的腐蚀。
(二) 海洋腐蚀
海水的p H值呈碱性, 并且还有种溶有一定量的氧气, 这些因素都导致钢材结构在海水中容易氧化从而被腐蚀, 并且由于海水中的金属离子的活泼性等问题, 使得钢材在海水中发生了腐蚀速率非常快的电化学腐蚀。海洋的周期性或间接性的波浪可以将桥梁分为四个影响区, 分别为:飞溅区、潮差区、全浸区以及海泥区。其中海泥区的腐蚀由于海底的沉积物含盐量高且电阻率低, 因此, 海泥区的腐蚀程度是比较快的, 同时海泥区作为多种海洋生物的栖息地, 其生命活动也会改变导电介质等, 对腐蚀的影响是不可忽略的。
三、基于环境保护下的桥梁防护设计
基于桥梁在大气以及海洋中的腐蚀问题, 且面对环境保护的现状, 因此本文提出以下防护设计:
(一) 合金
利用合金的形式提高钢材结构的抗腐蚀能力, 该方式为利用部分金属的活泼性比较强, 在空气中自动形成比较致密的氧化薄膜的原理, 例如金属铝, 在一定意义上可以使得避免钢材与空气相接触, 从而杜绝化学反应条件, 该方法的处理过程中, 并不会造成对环境的破坏且能够延长钢结构的使用寿命, 因此, 该方法是可行的, 在进行合金制造的过程中需要要对合金的金属量配比进行科学的设计。
(二) 有机涂料
涂料作为一种比较常见的方法, 也可以应用在钢结构的抗腐蚀过程中。涂料的选择是一个科技含量比较高的问题。涂料中的化学成分等问题也是非常重要的, 对于很多涂料来说, 虽然起到了隔绝的作用, 但对环境造成了污染。对于当今的化学科技来说, 有机化学作为一个研究热点, 可以将有机涂料进行科学配比, 在达到阻隔作用的同时, 也避免对环境造成污染。
结语
近年来, 桥梁在其不断发展的过程中, 对环境也造成了一定消极影响。本文基于环境保护的前提下, 分析了桥梁的发展历史及其对环境的作用, 并对当今条件下的影响桥梁钢结构的两个方面做出了比较细致的分析, 在该分析的基础上提出桥梁的防护设计, 以期对我国的桥梁防护设计达到指导效果。
参考文献
[1]周正宇.地铁邻近既有桥梁施工影响分析及主动防护研究[D].北京交通大学, 2012.
防护保护 篇5
1.1 继电保护装置的主要功能就是在电
力系统的运行中遇到短路故障时, 能够及时迅速的切断该区域的电路, 从而保证该故障的出现不威胁整个系统的运行, 避免更大的安全事故的发生, 是一种为了保障整个电力系统运行而设置的装置。
1.2 遇到电力系统的故障时, 继电保护
装置的反应应该做到快速性和选择性, 所谓快速性, 就是切断电路要及时, 以免造成短路事故。所谓选择性, 即准确的判断出应该切断的线路的位置, 但是通常在实践中, 这两种特性只能择一个进行, 所以, 我们要根据具体的电路系统的不同情况选择不同的继电保护装置, 一般情况下, 准确性的选择要优于速度性, 但是对于电路的及时切断也可以在一定程度上避免故障的扩散。
1.3 另外, 在电力系统的正常运行过程
中, 继电保护装置要保持高度的灵敏度, 对于运行中的各个指标的情况能够做到随时监控, 这样才能在出现故障的第一时间做出及时且正确的反应。
2 继电保护的干扰因素
2.1 继电保护装置运行中的高频干扰,
是继电保护中的最大干扰因素, 因为变电所环境中二次回路与二次联接设备的特殊性, 易受到高频干扰, 主要为断路器送电操作以及隔离刀闸带电操作空母线等。如电力系统的隔离开关操作速度缓慢, 操作时在隔离开关的两个触点间就会产生电弧闪络, 产生操作过大电压, 出现高频电流, 高频电流通过母线时, 将在母线周围产生很强的电场和磁场, 从而对相关二次回路和二次设备产生干扰, 高频电流通过接地电容设备流入地网, 将引起地电位的升高, 而地电的变化会直接通过继电保护装置的接地电源传导给继电保护装置的各个工作元件, 干扰各部分的运行。
2.2 继电保护装置运行中的辐射干扰。
随着通讯设备的发展和应用, 各种无线信号对于电力系统的干扰也是非常严重的, 各种无线通讯设备的使用过程中会产生大量的辐射电波, 严重干扰了回路中继电保护装置对于高频电压的感应能力, 造成错误判断, 导致运行问题, 这种辐射干扰不仅会干扰系统的信号, 严重的还会对继电保护装置的功能造成永久性伤害, 所以我们要有条件的情况下为尽量在继电保护装置周围设置防辐射装置。
2.3 继电保护装置运行中的直流电源干
扰。变电所的接地电源如果出现运行故障, 会直接导致接地电源中的电流运行的混乱, 进而影响继电保护装置的接地电源中的电流运行。当继电保护装置的接地电流受到影响时, 会造成系统的功能故障, 影响继电保护装置的判断故障的能力, 和切断电路的执行工作, 从而导致电力系统的运行故障。
2.4 继电保护装置运行中的静电放电干
扰。主要是工作人员在电力系统的作业中的衣着不合规定造成的, 因为特殊的工作服装可以阻隔衣料摩擦产生的静电, 避免电荷干扰继电保护装置的运行。一旦工作人员在衣服上存在静电电荷的情况下, 接触到设备, 就会导致电荷的转移, 扰乱原电路中的电荷流动方向和顺序, 进而给继电保护装置造成功能障碍, 所以静电干扰的预防重点在于对于工作人员的管理上的加强, 要严格操作程序, 尤其是对操作过程中的服装的要求, 结合相应的奖惩措施可以达到更好的效果, 另外, 要加强对于技术员的安全知识的培训, 从观念上杜绝这种违规操作带来的静电干扰。
2.5 继电保护装置运行中的雷击因素干
扰。雷击对于电力系统的任何环节都是应该引起足够重视的, 因为雷击中的电流会严重干扰到电力系统的运行。表现在继电保护装置中就是, 雷击能严重影响变电所的一次、二次设备, 当变电站的接地部件或者避雷器遭受雷击时, 雷击波通过变电所母线进行传播, 经避雷器实现入地, 转为接地电流, 由于变电站的地网为高阻抗或者从设备到地网的接地线为高阻抗, 电磁耦合作用会导致导线和地面之间出现干扰电波, 导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备其后果是非常严重的, 所以, 我们一定要预先根据雷击因素的破坏性制定相关的预防措施。
3 加强电力系统继电保护的方法及措施
3.1 变电所应当采取的抗干扰措施
3.1.1 控制电缆、模拟量电缆屏蔽层两端
可靠接地, 即从避免接地电源受干扰的角度来预防继电保护装置受到干扰的可能性。连接开关场导入电子设备间继电保护装置的电缆, 应在开关场与电子设备两端, 实施屏蔽层接地处理, 增强抗干扰能力。
3.1.2 高频电缆屏蔽层两端接地处理, 安
设并行接地粗导线。一般的操作方法是在变电所安设100mm2粗导线, 依次向各耦合电容进行焊接分叉, 高频电缆和粗导线分布相邻, 可以降低继电保护装置在运行中受到高频干扰的几率。
3.1.3 确保电流与电压互感器二次回路
一点接地, 有效预防互感器一、二次线圈间的分布电容与二次回路的对地电容引发一次高压引入二次回路, 提高抗干扰水平及保障安全。
3.1.4 电缆的铺设过程中要做到, 交直流
不混用电缆, 强弱电不共用电缆, 这样不仅便于操作中的管理, 也会防止二者间的相互干扰, 或者在受到意外的电压和电流的干扰时, 造成同时的故障, 这样产生的后果是非常严重的, 有可能导致两股电流的运行冲撞, 造成严重的安全事故。
3.2 继电保护装置的抗干扰途径
3.2.1 微机保护装置更适合预防电磁干扰
在变电站的改造中, 如果原先的继电保护装置的类型为电磁型, 则应该在改造中直接改为微机型, 这样可以大大提高继电保护装置的抗电磁干扰的能力, 因为电磁型的继电保护装置本身的工作原理就是要依靠电磁波的感应来进行, 这样在运行过程中就会产生一定的磁场, 容易受到相关的装置的干扰和辐射, 而微机型的极点保护装置的工作原理是通过系统的数字化的数据控制来实现的, 就避免了电磁型的保护装置的干扰问题。
3.2.2 微机保护装置的接地要严格按规定执行
在微机保护装置内部都是电子电路, 经常受到强电场与强磁场的干扰, 外壳接地进行屏蔽, 对改善微机保护运行环境是有利的。微机保护可靠性方面, 要在抑制干扰源与敏感回路抗干扰能力的提高上努力。
3.2.3 开展RAM自检, 判断RAM工作状态
由CPU向RAM输入数据, 判断RAM工作状态。开展EPROM检测, 得出数据存放在EPROM末尾地址, 微机保护常规运行中也以同等方式对EPROM中数据开展运算, 运算结果和CRC校验码相符则正常, 反之则告警。开展E2PROM检测, 正常运转状态自检能在相应区定值运算后, 再与该CRC码开展比对, 以此来对E2PROM正确性开展检测。这种抗干扰途径较前两者更为可靠和有效, 但是缺点是造价较高, 一般的小型变电所中无法使用, 多用于大型的变电站中。
综上所述, 在安装和使用继电保护装置的过程中, 我们应该考虑到各种干扰因素, 并针对原因逐一予以解决和预防, 只有这样才能保证继电保护装置的正常运行, 进而保障电力系统的正常供电, 更好的服务于我国的电力系统的发展和用户的安全用电。
参考文献
[1]唐昭霞.中国电力市场结构规制改革研究[J].西南财经大学, 2008 (05) .
防护保护 篇6
1.1 降低电火灾发生概率
在煤矿作业时, 工作人员应具有较高的安全意识, 在发现供电线路以及电气设备发生相间短路隐患时, 应及时通知维护人员进行检修, 因为如果电气设备运行时间过长, 会导致载流导体的温度急速升高, 容易引起火灾。在井下潮湿的环境中, 电气设备会涂抹一层绝缘油, 这会吸收设备上的水分, 从而导致绝缘设备的性能大大降低, 使绝缘油燃烧或者分解出易燃易爆的气体, 从而引起爆炸。
1.2 降低漏电事故发生率
在井下作业时, 一般周围环境的湿度会达到95%以上, 在这种情况下, 电气设备很容易发生漏电现象。在有的地区, 矿井下采用的多是低压电缆, 线路经常会被岩石或者煤块砸坏, 发生漏电的几率大大增加了。
漏电故障在煤矿行业比较常见, 其引发的事故会造成严重的人员伤亡, 为了解决这一问题, 相关单位应选择适合的电气设备, 还要做好接地保护工作, 在电气设备上安装漏电保护装置, 并利用监测设备对线路的损耗问题进行实时监控, 当发现线路或者设备出现被挤压或者被浸泡等问题时, 要及时采取有效措施进行防范。
1.3 降低发生过流的概率
在电气设备发生过载运行问题时, 工作人员需要做好过载保护工作, 当一些大功率的电气设备运行的电流超过额定电流后, 会引起设备过载等问题。当实际电流超过额定电流的1.5倍时, 会引起较大的安全事故。当电气设备或供电线路遭受到损坏或接线错误时就会产生短路现象, 短路时所发生的瞬时故障电流可以达到额定电流的十几到几十倍, 损坏电气设备或配电线路, 甚至引起火灾。因此, 短路保护的动作时间要短, 设定动作值较大, 所以在短期内应切断电源。
2 煤矿供电设备安全防护要求
2.1 可靠性
在生产过程中, 供电设备能够保证持续供电即为供电设备的可靠性, 从而避免由于断电或者其他用电问题造成安全事故。为了充分保证煤矿供电设备的正常运行, 通常供电方式采用的是双电源, 这样能够对人员的安全提供保障。采用双电源也就是为正常供电多提供了一重保证, 一旦其中一个电源出现了故障那么另一个电源会立刻运行保证电力设备的正常运行, 保证煤矿工作的顺利实施。
2.2 安全性
由于煤矿开采工作有着极为恶劣和复杂的工作环境, 所以这些都对供电作业提出了严格的要求, 一旦出现问题就会发生触电、设备方面的重大安全事故。为了充分保证供电, 需要严格制定安全管理制度, 在井下作业中, 非工作人员严禁入内, 避免不规范操作导致供电安全事故的出现。煤矿井下作业有着十分复杂的电路, 为了保证电气设备安全运行可以设置多条回路, 保证回路的安全供电。煤矿开采中可能会出现电火花, 这可能引带爆炸, 所以需要做好电火花预防, 严格遵守供电安全, 避免发生重大事故。
2.3 额定电压保护
在各个行业中已经开始有多种供电设备应用到煤矿开采中, 有的设备需要较低的额定电压, 但是有的设备却需要较高的电压, 如果没有明确地标识那么就会出现供电电压措施, 不但可能毁坏设备, 还可能造成重大安全事故。所以, 在实际生产过程中, 应当准确、清晰地标识设备的额定电压, 保证供电的合理性。
2.4 接地保护
触电是电气设备中最为常见的一种事故, 如果设备绝缘性保护出现了破损那么就容易发生漏电触电事故。供电设备进行了接地保护能够为设备提供安全防护, 一旦出现了漏电情况能够通过接地装置分流, 避免电流作用对人体或者设备产生严重的影响和伤害。在进行日常检修和停电作业中, 需要设立明确的标识牌, 根据相关的操作流程和工艺进行合理的施工, 避免不专业行为造成供电设备和人员的安全事故。应当由专门的人员负责专门的设备或者区域。
3 煤矿供电设备的电气保护技术
3.1 煤矿高压供电设备的电气保护
地面变电所和煤矿井下中央变电的开关需要做好电气保护, 通常可以采用继电保护装置, 在专门设置的保护装置屏中或者继电器室内安装继电保护装置。目前电磁感应式装置是当前煤矿高压供电设备继电保护中最为常用的方式。煤矿开采工作中所用到的设备电气保护通常采用的是高压保护, 保护器结构比价简单, 但是有着强大的功能, 现代化电气保护也引进了计算机等信息技术, 在井下生产中通过危机程序控制保护器来提升井下生产的安全性能。
3.2 煤矿低压供电设备的电气保护
通常会以插件的形式在煤矿井下低压供电设备的开关设置内部安装电气保护装置, 通过主回路电气和开关内电气保护装置之间的配合来实现保护供电设备的操作。DZZB综合保护器、ABD8电机综合保护器等都是目前煤矿井下抵押供电设备中常用的电气保护装置。
3.3 变电站自动化系统中的电气保护
当前我国社会经济不断进步, 供电工程中设备自动化技术程度不断增大。现如今, 在煤矿作业中变电站系统中自动化技术应用较为广泛, 常常会用到微机保护, 微机保护装置较为常用的类型主要包含:SEL—321、SEL—279及ALPS保护装置。此外, 德国7SA531类型的微机装置, 还有我国的DVP—600型装置等等应用也比较广泛。总之, 这些装置在供电工程变电站运行过程中起到了非常重要的保护作用。
3.4 高、低压漏电保护装置
目前, 我国的煤矿供电设备的漏电保护装置包括高压漏电保护装置以及低压漏电保护装置两种情况。国内研发的高压漏电保护装置类型囊括以下几种:补偿电流型、电流方向型、功率方向型等, 功率方向型漏电保护装置在实际的应用中使用最为广泛。以BLX—3装置为高压漏电保护装置的代表, 其安装在地面之上, 设备通过16路单片微机进行集中选线, 该技能在不接地的情况下方能使用, 还能够利用消弧线、纯高阻等多种方式进行接地。煤矿工程中, 矿用隔爆型的低压漏电保护装置应用较为常见, 此种漏电保护装置是我国自主研发的, 由此也可以体现出在研制煤矿供电设备低压漏电保护装置技术方面, 我国具有领先性。
3.5 对新型矿用电气保护装置的建议
我国《煤矿安全规程》中对新型矿用电气保护装置明确规定, 其装置除了具备良好的保护功能之外, 还必须具备检测电度、电流、电压、功率等电力参数等多方面的功能, 与此同时, 通讯接口也要相匹配, 对于开关设备的控制可以通过通讯接口来实现, 只有具备相应的通讯接口设备, 才可以确保煤矿供电设备的正常稳定的运行, 促进煤矿的安全生产工作。
在煤矿工作中, 井下空间有限, 还要做好相应的防爆措施, 可是变电站自动化系统的开关设备种类比较繁多, 结构也较为复杂, 所以说针对煤矿的施工环境来说, 井下供电设备的保护装置要符合具体的工作空间环境, 需具备体积小, 性和性能还要高的特点, 电气设备的接口要符合国家的有关要求, 力争做到安全、灵活并且操作简单维修方便, 只有如此, 才可以保障煤矿井下供电设备的安全稳定的运行。
4 结束语
新时期, 在煤矿生产中日益繁多的先进设备不断的应用于其中, 从很大程度上, 对煤矿的快速发展起到了很大的促进作用。煤矿供电质量的好坏直接影响着矿产企业的安全, 而且在电力生产期间也有着很大的危险, 所以说, 在煤矿的生产管理中, 对于供电的管理也是非常重要, 不容忽视的。
摘要：在我国发展过程中, 煤矿行业是国家重要的资源, 煤炭开采和生产过程需要用到多种设备和技术, 是一项有着很大安全风险的工作。在煤矿生产中, 如何做好安全管理不仅关系到企业的经济效益, 还关系着员工的生命财产安全。为此, 本文将就煤矿供电设备的安全防护以及电气设备的保护技术进行分析, 以求能够提高煤矿生产的安全性, 保证我国煤矿行业的稳定发展。
关键词：煤矿,供电设备,电气保护技术
参考文献
[1]贾边成.基于煤矿供电设备中电气保护的探究[J].山东煤炭科技, 2015, 01:144-145.
[2]刘会军.煤矿供电保护系统技术的改造研究[J].中国高新技术企业, 2015, 24:152-154.
[3]王丽娟.煤矿供电设备电气保护技术的探讨[J].江西煤炭科技, 2015, 03:113-114.
防护保护 篇7
1 建筑物雷电防措施
众多雷击、触电事故表明, 雷击及触电事故通常都是因为过大的电位差引起的。由于大地是一个电阻非常低, 电容非常大的物体, 且具有吸收大量电荷后仍然保持电位不变的能力。所以, 人们通常把大地作为参考电位体。打接地极与大地连接, 通过接地线的传导取得地点位, 并可将雷电流写入地下, 降低对地电压, 这就是我们所说的防雷接地。
1.1 常用电气设备的防雷措施
配电变压器的保护措施:由于夏季多雷, 单独采用某一种防雷保护措施往往不能奏效, 宜采用综合防雷保护措施;即高压侧装设避雷器单独接地, 低压侧避雷器, 低压侧中性点及变压器金属外壳连接在一起的分开接地的保护方式。
1.2 防雷电波侵入及防雷电感应措施
建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架钢窗等较大金属物和突出屋面的水管、风管等金属物, 均应接到接地装置上。低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设, 在入户端应将电缆的金属线槽内的电缆引入时, 在入户端应将电缆金属外皮, 金属线槽接地。
1.3 信息系统防雷击电磁脉冲措施
雷击电磁脉冲是由于雷云间放电和雷云对大地间放电产生的雷电电磁脉冲, 使金属物上的金属部件, 如管道、电源线、信号线、天馈线等感应出与雷雨云电荷相反的电荷, 通过上述介质引入室内造成放电, 对电子设备造成损坏。
2 接地与等电位保护研究
2.1 接地按功能可分为功能性接地及保护性接地两大类
第一, 功能性接地主要是为了保证电气设备和电子设备的正常和稳定的工作。主要有工作接地:为了交直流系统的可靠运行, 要求系统在是到处进行接地。信号接地:为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地;逻辑接地:为了确保稳定的参考电位, 常将电子设备中的合适金属件作为"逻辑地";屏蔽接地:为了防止外来电磁干扰对电子设备的影响, 同时减少电子设备产生的干扰影响其他的电子设备, 常将干扰源接地, 将其引入大地。
第二, 保护性接地是为了保护电气设备和人身安全而设置的, 主要有放电击接地:当电气设备绝缘损坏或因某些原因产生故障电流时, 使平常不带电的外露可导电部分带电, 而导致电击事故的发生。
2.2 等电位联结措施及作用原理
为了降低电位差造成的伤害, 根据法拉第笼的原理, 将电气系统的电气设备可导电外露金属外壳, 金属构件等用导体与大地连接或与代替大地的导体连接, 使其电位相近或相等, 这就是我们所说的等电位连接。等电位连接时建筑施工设计中极其重要的安全措施。直接关系到人们的生命安全。在《建筑电气施工质量验收规范》 (GB50303-2002) 中做了有关规定。等电位的连接作用范围越小, 电气上越安全。
第一, 总等电位连接是将建筑物进线配电箱的PE排, 公用设施金属管道, 建筑的金属结构以及防雷装置等汇接到进线配电箱旁的总接地端子板上, 并互相简单连接, 总等电位作用于全建筑物, 在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差, 并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险电压故障的危害。
第二, 等电位联结作用。等电位联结使用可以降低预期接触电压达到减少电位差的作用。
在常用的TN-C-S系统, 在电源进线处PEN线分成PE线和N线 (N线从此处开始与PE线绝缘) , 设有重复接地, 不安装总等电位联结。如果设备发生接地故障, 忽略接地故障点的阻抗, RA与RB串联后再与ZPEN并联, RA+RB>>ZPEN;人体阻抗Zh与鞋袜和地板电阻Rp串联后再与ZPEN并联, Zh+Rp>>ZPE, 接地故障电流Id流经相线和PE线, PEN线, 返回变压器低压绕组, 即:
Id=UO/ (ZT+ZL+ZPE+ZPEN) (1)
式中U0-相对地标称电压 (伏) ;ZT-变压器零序阻抗 (欧)
ZL-相线阻抗 (欧) ;ZPE-电气装置内部PE线阻抗 (欧)
ZPEN-电气装置内部PE线阻抗 (欧)
对预期故障电压UT1可用下式计算:
做了总等电位联结后预期接触电压为:
从以上式 (1) 式 (2) 可知, 做了总等电位联结后, 减少的预期电压为:
由此可知, 做了总等电位联结后, 在总等电位联结区内, 作为总等电位联结组成部分的建筑物基础钢筋、金属结构件、金属管道、金属电缆桥架、电缆金属护套、敷设电缆或导线金属管等自然接地体, 接地电阻值极小, 已起到重复接地的作用。
第三, 局部等电位联结作用。局部等电位联结能消除自总等电位联结后沿PEN线或PE线传导的危险故障电压。
当建筑物内配电线路较长, 且截面较小时, 由于回路阻抗大, 接地故障电流小, 不能满足保护装置切断时间要求, 为此需加大导体截面或装设剩余电流保护器。如果在此局部范围内设置局部等电位联结, 则可简单可靠的解决过流保护灵敏度不够的问题。
并未设置局部等电位联结时, 一旦设备发生固定式设备接地故障, 接地故障电流Id则为:
式子中, Id-接地故障电流 (安) ZT-变压器零序阻抗 (欧) ;
ZL-相线阻抗 (欧) ;ZPEN-PEN线阻抗 (欧) ;
ZPE1-进线配电箱至终端配电箱PE线等值阻抗 (欧) ;
ZPE2-固定式设备至配电箱PE线等值阻抗 (欧) ;
U0-相对地标称电压 (伏) 。
预期接触电压UT为:
电源系统接地的电阻值RB与保护导体接地电阻值RA之和远远大于PEN线阻抗ZPEN, 故在以上接地故障电流的计算中, 忽略了接地极的分流。
但采用上述所示的局部等电位联结时, 其接地故障电流为:
式子中, ZPEΣ=ZPE3+ZPE4+ZPE5+ZPE6
接地故障电流Id2为:
其固定设备的预期接触电压UT1为:
其手握式设备的预期接触电压UT2为:
通过UT与UT1的比较可发现, 局部等电位联结消除自总等电位联结后沿PE线的危险故障电压, 即使保护电器切断时间超过5s, 手握式设备的预期接触电压UT2仅为接地故障电流的分流Id2在ZPE3和ZPE4的电压降, ZPE3和ZPE4值很小, 不至于发生电击事故。
3 电涌保护器的设置
电涌保护器是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置, 过去常称为"避雷器"或"过电压保护器"英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线, 信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内, 或将强大的雷电流泄流入地, 保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗, 但一旦响应雷电瞬时过电压时, 其阻抗值就突变为低值, 允许雷电流通过。
结语
总而言之, 建筑物的防雷建设是一项值得长期的研究和探索工作, 防雷建设的好坏直接关系到建筑及建筑内设备、人员安全。只有本着科学、认真的精神, 不断完善防雷接地的设计, 提高等电位保护的可靠性, 才能有效预防和减少雷击的发生, 从而保证建筑物电气设备及人员的安全。
摘要：雷电灾害严重危害到建筑电气设备正常工作及人身生命安全, 因此, 采取相应的防雷接地和等电位保护措施是至关重要的。雷击及触电事故通常都是因为过大的电位差引起的, 为此, 本文探讨了防雷接地和等电位保护措施及其工作原理, 对建筑物电气设备的防雷建设有一定参考价值。
关键词：建筑电气,雷电,防雷,电位差,等电位连接,电涌保护器
参考文献
防护保护 篇8
管道的防腐蚀层和阴极保护是避免管道腐蚀的联合保护措施, 可以延长各类管道的使用寿命, 但由于我国管道铺设遵循路由则优原则, 管道附近可能埋设大量的强电线路, 对阴极保护的管道造成交流干扰, 降低管道的防腐蚀性, 使管道设施的使用寿命受到影响。本文通过探究强电线路对阴极保护管道造成的交流干扰, 制定有效的防护措施, 降低强电线路与管道阴极保护的冲突性, 提高管道的阴极保护效果, 使我国地下埋设的管道运行更加安全。
1 交流干扰的成因
阴极保护管道的交流干扰主要是因为管道附近埋设了高压输电线路、交流电气铁路和其他两相输电线路, 这些强电线路的埋设与阴极保护管道形成了平行或者交叉体系, 对阴极保护管道产生了感应电压, 从而产生了交流干扰。交流干扰的主要成因有容性耦合、阻性耦合和感性耦合。其中容性耦合是指管道施工过程中, 将阴极保护管道平行埋设在了强电线路下方, 强电线路在正常运行过程中, 会产生非常大的电磁场, 使管道产生了较高的电势, 并与管道之间的土壤形成了回路电流, 对管道运行的安全性造成了影响。阻性耦合是指阴极保护管道埋设在强电线路附近, 当外部天气环境比较恶劣, 强电线路遭受雷击时, 会在强电线路的地下范围产生非常大的电场, 并出现电弧, 对阴极保护管道的保护层造成破坏, 影响阴极保护管道的防腐蚀性。感性耦合是指阴极保护管道与强电线路的埋设距离过近, 造成管道与线路之间出现不平衡电流, 不平衡电流会与阴极保护管道之间产生感应电压, 造成管道腐蚀保护层的破坏[1]。
2 阴极保护管道交流干扰的危害以及防护
2.1 阴极保护管道交流干扰的危害
当阴极保护管道埋设在强电线路下方时, 管道和线路之间会产生电场, 电场会导致阴极保护管道的防护层产生极化反应, 增加了管道的腐蚀速度, 严重时还会产生管道穿孔现象。交流干扰会引发极性逆转, 降低保护层电极的流动效率, 加快了管道防护层的老化速度, 影响阴极保护层的保护范围, 从而使管道运行引发严重的安全事故。
2.2 管道交流干扰的防护
不同的管道腐蚀标准也是不同的, 不同土壤下管道周围的感应电压最大限制也是不同的, 而管道交流干扰的防护主要是针对金属管道进行防护。管道发生腐蚀现象主要是因为管道与地层中的泄露电流产生了反应, 针对已经建成的管道进行地下资料数据测量, 测量管道区域的交流干扰电压、交流电密度和土壤中的电阻率等。在对管道交流干扰进行测量时, 需要利用计算机技术建立管道交流干扰的模型, 计算管道区域附近的接地电阻, 分析缓解管道交流干扰的有效措施, 并结合管道的阴极保护层确定合理的地层材料, 地层材料确定后就可以建立起管道交流防护的施工图纸, 确定具体的管道交流干扰防护方案。
3阴极保护管道交流干扰防护措施
3.1 扩大地下深埋管道与强电线路的距离
在对阴极保护管道交流干扰进行防护时, 要适当调整阴极防护管道与强电线路的距离, 以便降低阴极防护管道周围的交流干扰。假如将阴极防护管道与强电线路的距离从20 m增加至100 m, 那么管道的交流干扰防护能力将会提升50%以上。在阴极保护管道设计的过程中, 阴极防护管道尽量不要与城市输电线路、电气铁路形成密集的平行或者交叉网络。如果管道埋设已经完成, 那就需要将强电线路上安装回流变压器, 尽量限制强电线路附近电流的增加, 在强电线路上可以安装限制电路, 避免与管道之间形成交流干扰。在阴极保护管道附近安装电气化铁轨时, 应该在铁轨下方铺装枕木, 减少对地电流的传播[2]。
3.2 在阴极保护管道上安装接地排流
阴极保护管道的接地排流是降低管道交流干扰的有效措施, 主要是根据管道的位置来选择不同的接地方式, 使管道周围的电流可以有效排放出去。接地排流的方式主要有几种, 第一种是直接排流, 将排流线路与阴极保护管道直接连接在一起, 然后将电流直接排放出去, 这种接地排流方式适用于钢管的排流, 并且排流投入比较小, 但是不适用连接在较长的管道上, 因为将排流线安装在较长的管道上可能导致管道的阴极保护层受损, 影响阴极保护效果。负电位排流是将排流线路的阳极直接与地面相连, 实现地层中电流的平衡, 但是这种方法可能会使阴极保护层出现逆转, 加快了管道的腐蚀速度。隔直排流是在排流线路上安装固态去耦合器, 在管道周围交流电流排出的同时还能够对阴极防护管道的防护系统进行保护, 保证管道的防护效果。
3.3 对强电线路进行电屏蔽
对强电线路进行电屏蔽可以降低强电流对阴极保护管道的冲击, 一般情况下都是在强电线路下方安装屏蔽线, 并在屏蔽线上安装固态去耦合器, 让耦合器对土壤中的交流干扰进行调节, 但是电屏蔽的距离越长其屏蔽效果会越差。我国很多强电线路的铁塔下方都安装了电屏蔽线, 但要避免电屏蔽线与冻土和水体进行接触, 与冻土和水体接触后, 电屏蔽线的屏蔽效果将会降低。
3.4 在阴极保护管道上安装绝缘接头
在阴极保护管道上安装绝缘接头, 可以切断管道上的交流干扰, 在阴极保护管道上分段进行绝缘接头的安装, 可以降低地下交流电源对管道的干扰。安装绝缘接头的防护措施降低了交流干扰的连续性, 但绝缘接头的安装比较麻烦, 并影响管道正常的使用效果, 所以绝缘接头的交流防护措施要谨慎选择[3]。
4结语
在对强电线路下的阴极保护管道进行交流干扰防护时, 需要预先检测管道周围的交流干扰情况, 然后根据干扰情况设计合理的防护方案, 选择合理的防护措施对阴极保护管道进行防护, 保证防护措施的有效性。通过对阴极保护管道交流干扰防护措施进行研究, 希望可以提高管道运行的安全性。
摘要：通过研究强电线路下阴极保护管道交流干扰的防护措施, 希望减轻阴极保护管道的交流干扰和强电冲击, 保证管道运行的安全性。
关键词：强电线路,阴极保护,交流干扰,防护措施
参考文献
[1]茅斌辉, 王胜炎, 胡士信, 等.强电线路下的阴极保护管道交流干扰防护措施[J].腐蚀与防护, 2015 (3) :281-285.
[2]孙银娟, 成杰, 王勃, 等.天然气管道杂散电流干扰监测及防护措施[J].油气田地面工程, 2015 (9) :76-78.