防爆起重机设计中需要注意哪些防雷措施?
防爆起重机多用于石化、军工等危险场所,其防雷设计需同时满足防爆与防雷双重标准,核心原则是“等电位连接、屏蔽、接地、防反击”。以下为关键措施:
一、结构防雷与等电位
起重机金属构架(大梁、支腿、轨道)必须形成连续电气通路,所有非焊接连接处(如螺栓、销轴)用跨接线(铜编织带,截面积不小于25mm²)可靠连接。整机作为法拉第笼,利用金属外壳屏蔽雷电电磁脉冲。若起重机处于露天且为独立高耸结构,其顶部需设避雷针(或利用吊臂最高点),保护角按GB50057三类防雷建筑取值(滚球半径60m),但防爆区需校核避雷针接闪时产生的火花,必要时采用提前放电式避雷针并确保其防爆认证。
二、接地系统
防爆起重机的接地电阻应≤4Ω,且与厂区防雷接地、防静电接地、电气保护接地共用接地体时,接地电阻取最低值(通常≤1Ω)。轨道两端及中间每隔30m需与接地干线连接,轨道伸缩缝处用柔性跨接线连接。防爆区严禁采用独立避雷针接地体,防止反击火花引爆。
三、电源与信号防雷
电源进线处安装防爆型电涌保护器(SPD),按防爆等级选择Ex d或Ex e型外壳,通流容量≥40kA(10/350μs)。控制、通讯电缆(如编码器、限位信号)必须穿金属管或屏蔽电缆,屏蔽层两端接地。信号回路SPD的残压需低于本安防爆电路的允许值(通常<1.5倍安全栅电压)。
四、防反击与隔离
起重机与周围建(构)筑物、管道间距不满足安全距离时,需设独立接地极并保持地下间隔≥3m。电气室、操作室门窗加装金属网屏蔽,室内设备外壳与防雷等电位排连接。所有穿过防爆区与非防爆区的电缆,在交界处必须做防爆密封接头,防止雷电流沿电缆引入危险气体。
五、特殊工况要点
港口或沿海用防爆起重机,需考虑盐雾腐蚀对接地极的影响,接地极应采用铜包钢或镀锌角钢,并增加检测井。若起重机在雷暴期间需作业,应安装雷电预警系统,与防爆PLC联锁,雷击前自动切断非本安回路电源。
最后,所有防雷部件(避雷针、SPD、跨接线)的选型必须具有防爆合格证,安装后逐项测量接地电阻和等电位连接电阻(≤0.03Ω),并每年在雷雨季前复测。防雷设计不能改变原有防爆结构(如隔爆面、密封圈),需与防爆电气设计同步会审。
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海平面 评论防爆起重机设计中需要注意以下几个方面的防雷措施和防护设计:
1. 防雷接地系统:合理设计起重机的接地系统可以提供一条低阻抗通路,将雷电流迅速引入大地,从而减少雷电对起重机设备的损害。接地系统应包括良好的接地极、接地线和接地体,确保它们具备足够的导电能力和导电面积。
2. 避雷针和避雷网:在起重机附近设置避雷针或避雷网,以改变雷电的放电路径,减少雷击起重机的风险。避雷针应设置在起重机高出地面Z高点的位置,避雷网则应覆盖整个起重机的工作范围。
3. 防雷建筑物:起重机所在的建筑物应具备良好的防雷装置,如引下线、避雷带和均流装置,以保护起重机免受雷电的损害。建筑物内的接地系统也需与起重机的接地系统相连,确保雷电能够顺利地引入大地。
4. 路径绝缘和细节绝缘:在起重机的电路中采取适当的路径绝缘和细节绝缘措施,使雷电流无法通过导电路径进入起重机的关键部位。这可以通过使用合适的绝缘材料、增加绝缘距离和设置绝缘屏蔽等方式来实现。
5. 防雷设备的选择和安装:在起重机的设计中选择符合防雷要求的设备和部件,并按照相关要求进行正确的安装。特别注意对于易受雷击的部件,如传感器、控制器和监测设备等,需要加入专门的防雷保护措施。
6. 防雷检测和维护:定期对起重机的防雷系统进行检测和维护工作,确保各部分设备的正常运行和防雷效果。还要定期对接地系统进行测量和测试,以确保其接地电阻符合要求。
7. 人员安全培训:对操作起重机的人员进行防雷常识和安全培训,使其了解防雷措施的重要性,以及在雷暴天气下避免操作起重机的必要性。
综上所述,防爆起重机设计中的防雷措施和防护设计包括合理的接地系统、避雷针和避雷网、防雷建筑物、路径绝缘和细节绝缘、防雷设备的选择和安装、防雷检测和维护,以及人员安全培训等方面的工作。通过综合考虑这些因素,可以有效地减少雷电对起重机设备的损害风险,确保起重机的安全运行。
2年前


