煤矿行业案例：柴油发电机组防雷系统制作及安装

【摘要】由于电喷柴油发电机组供电系统中的EMS（柴油机管理系统）和AVR均是高精密的电子元器件，价格昂贵， EMS要7万元人民币，加上该项目又是在靠近赤道的热带雨林的丘陵地带，一年中有半年是雷雨季节，所以防雷工作显得尤为重要。

案例：中鼎国际建设集团有限责任公司在马来西亚投资开采的阿勃克煤矿，位于马来西亚东部的加里曼丹岛的丘陵地带，属于典型的热带雨林气候，全年6个多月是雷雨季节，该煤矿年产25万t一30万t，矿井采用4台电喷柴油发电机组并车供电方式，发电车间集发电、配电于一体，地面供电采用TN——S系统，井下供电采用IT中性点不接地660v系统。车间为木质（此地木料材质好，价格便宜）结构，屋面采用压型彩色钢板瓦，屋面坡度 1 /4。车间长40m，宽12m。2003年4月份建造时按照国内二类标准设计并安装了防雷电设施（当时是使用普通柴油发电机组），2006年6月份由于矿井的延伸及扩产仝部更换为电喷柴油发电机组，10月份进人热带雨季，11月份由于雷击造成二台机组的EMS2（控制单元）、CIU（控制接口单元）、DCU（显示控制单元）、AVR（自动电压调节器）全部损坏，经济损失接近18万元人民币。事后该项目将防雷设施进行改造，并与电涌保护器(SPD)相结合。系统使用至今，未出现损坏电子元器件的情况，下面将柴油发电机组厂家改造后的情况介绍如下，供大家探讨。

1、屋面铺设避雷带、装避雷针以防止直击雷过电压

直击雷过电压是由于流经被击物体的很大雷电流造成的，电压高达数百万伏，电流可达数十万安，对设备危害极大，其有效防范措施就安装避雷针、避雷网，避雷线等方式。根据我矿实际情况，采取了建立避雷网与避雷针相结合的措施。

制作及安装要求：

屋面避雷网采用镀锌一40 * 4扁钢，用M06 * 50mm 螺栓固定在压型彩色钢板瓦上，间距1m左右，为防止漏水应选择瓦的凸处钻孔，连接时应将防水垫垫在瓦的下面，不能垫在启钢和彩钢瓦的中间；

引下线采用镀锌一40 * 4扁钢，为保证其不受损伤以及落雷时对被保护物产生“反击"过电压，引下线用巾51巧的PVC管套住，引下线间距不宜大于18m，沿外墙尽量均匀布置；

单组接地体用Z 63 * 63 * 5的镀锌角钢2根，长度 2 · 5m，间距3m，用镀锌一40 * 4扁钢连接后与引下线连接，接地体顶端距地面1米，共设置6组接地体；

避雷针用巾20镀锌圆钢，长度1巧m，顶端上车床加工成尖顶，为抗风力应焊接3根斜撑；

所有连接均采用手工电弧焊，并在施焊处采取防腐处理；

如为建筑物出人口或人行道，应在接地体上面厚度敷设50mm、80mm，宽度超过接地装置2m的沥青碎石层，以降低跨步电压，保证人身安全；

为便于测量接地电阻以及检查引下线，接地线的连接情况，在各引下线距地面1.8m处设置断接卡

安装后其接地电阻不超过100，否则应取降阻措施，我矿安装后测试为1 · 80。 

2 、室内敷设保护接地网，以防止雷电感应。

雷电感应是雷云之间的放电或雷云对地放电所形成的静电感应及电磁感应，通过场耦合到各电线或设备中，产生几千伏乃至几十千伏以上的感应高电位，使设备损坏。防范感应雷的措施就是建立保护接地网，将设备外壳有效接地。

保护接地网的制作及安装要求如下：

应根据设备平面布置实际情况设计接地干线布置具体位置，以连接被保护设备的距离最短为原则，并应使之与避雷网的接地体之间距离大于3m

接地干线、支线、接地体连线均采用镀锌一40*4 扁钢；

单组接地体用Z 63 *63巧的镀锌角钢2根，长度 2 · 5m，间距3m,用镀锌一40*4扁钢连接后与接地支线连接，接地体顶端距地面1米，共设置6组接地体，沿四周尽量均匀分布犭

接地网外缘应连成闭合形，且将边角处做成0 · 5m 半径的圆弧形，以减弱该处电场；

接地支线、干线、接地体采用手工电弧焊并进行防腐处理；

保护接地网的接地电阻不得超过100，否则应采取降阻措施，我矿安装后测试为20；

配电柜与接地支线连接采用手工电弧焊；

 

发电机组与接地支线采用252铜线压紧铜接线耳镀锡后用M12螺栓连接。

 

康明斯产品性能特点：
结构紧凑的柴油发电机组
皮带传动系统：带有自动张紧机构，使皮带免于保护
连杆：锻造连杆具有最大的结构强度
曲轴：经感应淬火锻造而成的钢制曲轴具有最大的强度和多次重磨能力
缸体：新型高强度设计使缸体的刚度提高32％，具有极高的耐久性
缸套：荣获专利的中止口设计使缸套具有最大的刚度，提高了活塞环的寿命
燃油系统：采用Bosch优质直列柱塞或转子高压油泵和喷油器，具有更高的燃油经济性
涡轮增压器：全部采用Holset增压器，HX40型带整体式废气旁通阀，进一步改善低速反应及动力性
活塞：铝合金活塞镶有两道耐蚀高镍铸铁环槽，提高了活塞和活塞环使用寿命，阳极化处理的活塞顶也有助于提高其耐久性
机油滤清器：组合式全流和旁通弗列加品牌，滤清效果近乎完美，提高了总机耐久性