1第一節(jié)井場(chǎng)防雷電力系統(tǒng)的防雷包括發(fā)電機(jī)的防雷，變電裝置的防雷和電力線路的防雷。避雷針和避雷器是石油井場(chǎng)電力系統(tǒng)常常使用的防雷裝置。一、避雷針(一)避雷針的構(gòu)造(7—1)在木桿，水泥桿或鐵架的頂部，裝上一根金屬棒，并用金屬引下線和接地體良好地連接起來(lái)，就構(gòu)成了一根避雷針。它是利用自身高于被保護(hù)設(shè)備的有利位置，把雷電引向自身，承受雷擊，把雷電流泄人大地，從而保護(hù)其四周設(shè)備不受雷擊。7-1避雷針 7-2保護(hù)范圍為了降低雷擊避雷針時(shí)感應(yīng)過(guò)電壓的影響，空氣距離a(7—1)5米。為了防止在土壤中向被保護(hù)物接地體閃絡(luò)，避雷針的接地裝置與被保護(hù)物的接地體之間的距離b3米，且接地體電阻不得大于5—10歐。(二)避雷針的保護(hù)范圍(7—2)保護(hù)范圍是一個(gè)折線圓錐形。在地面上的保護(hù)半徑r=1．5h (7—1)式中h——避雷針總高度，m。從針的頂點(diǎn)向下作45°斜線，構(gòu)成圓錐形的上半局部，從距離針腳1．5h處向上作h／2hx的x—x平面上，保護(hù)半徑可由下式確定rx=(h-hx)ρ (當(dāng)hx≥h/2時(shí)) (7—2)rx=(15h-2hx)p (當(dāng)hx<h/2時(shí)) (7—3)式中ρ——由運(yùn)行閱歷確定的修正系數(shù)。h當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1，當(dāng)30<h≤120m時(shí)，ρ=5.5/ ；hh——避雷針總高度(m)。二、避雷器避雷器裝設(shè)在被保護(hù)物的引入端，其上端接在線路上，下端接地，如圖7—3所示。正常時(shí)，避雷器的間隙保持絕緣狀態(tài)，不影響系統(tǒng)的運(yùn)行。當(dāng)因雷擊，有高壓波沿線路襲來(lái)時(shí)，避雷器間隙擊穿接地。這時(shí)能夠進(jìn)入被保護(hù)物的電壓，僅是雷電流通過(guò)避雷器及其引線和接地裝置產(chǎn)生的殘壓。雷電流通過(guò)后，避雷器又恢復(fù)絕緣狀態(tài)，以便系統(tǒng)正常工作。F10型閥型避雷器的構(gòu)造如圖74FS10是額定電壓的千伏數(shù)。瓷套內(nèi)主要由一些串聯(lián)的火花間隙和一些串聯(lián)的電阻片組成。每個(gè)火花間隙均由兩7—50．5～1．0毫米。電阻片是由金剛砂焙燒的碳化硅顆粒燒結(jié)而成的餅形元件，其阻值隨著通過(guò)電流的不同而在很大的范圍內(nèi)變化。高壓沖擊波襲來(lái)時(shí)，空氣間隙被擊穿，巨大的雷電流通過(guò)電阻閥片只遇到很小的電阻，進(jìn)入被保護(hù)物的只是不大的殘壓，被保護(hù)物可兔遭危害，而跟隨雷電流而來(lái)的工頻電流在電阻閥片上將遇到很高的電阻，有限的工頻電流很快被空氣間隙阻斷，即空氣間隙的電弧很快被熄滅。由此可知，由于電阻片和空氣間隙的協(xié)作作用，此種避雷器像是一個(gè)閥門(mén)：對(duì)雷電流，閥門(mén)翻開(kāi)，使之泄人大地；而對(duì)工頻電流，閥門(mén)關(guān)閉，快速切斷之，故此種避雷器叫做閥型避雷器。FS—0．22FS—0．38220380伏低壓系統(tǒng)的閥型避雷器。其瓷套內(nèi)只有一個(gè)空氣間隙和一個(gè)電阻閥片，如圖7—67—7所示。7-3避雷器的連線 7-4FS-10型閥型避雷器7-5單位火花間隙 7-6FS-0.38型低壓避雷器 7-7避雷器的接法其次節(jié)石油井場(chǎng)安全用電在石油井場(chǎng)，假設(shè)不留意安全用電，就可能在極短的時(shí)間內(nèi)造成嚴(yán)峻后果——人身觸電、引起火災(zāi)和爆炸。所以安全用電是用電工作中必需加以留意的首要工作。一、保證用電安全的一般措施加強(qiáng)安全教育，樹(shù)立安全生產(chǎn)的觀點(diǎn)。很多電氣事故的教訓(xùn)告知我們：思想麻痹大意，往往是造成事故的重要因素。應(yīng)當(dāng)教育和培訓(xùn)石油井場(chǎng)的全部工作人員，特別是柴油機(jī)房和發(fā)電房的工作人員，懂得安全用電的根本學(xué)問(wèn)和重大意義，把握安全用電的根本方法，以消滅人身事故和設(shè)備事故。建立健全必要的規(guī)章制度。如各種電氣設(shè)備的安裝、使用和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，定期的安全檢查制度等，特別要建立和健全崗位責(zé)任制。石油井場(chǎng)中的很多電氣事故，都是由于制度不健全或違反操作規(guī)程所造成的。必要而合理的規(guī)章制度是從人們長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的，是保證安全促進(jìn)生產(chǎn)的有效措施。石油井場(chǎng)的電氣設(shè)備和電力線路的安裝工作要做到“細(xì)心設(shè)計(jì)，細(xì)心施工和施工必需嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，確保井場(chǎng)供電工程的設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量。驗(yàn)收工作要堅(jiān)持原則，一絲不茍。加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視和維護(hù)工作。對(duì)于石油井場(chǎng)的各種電氣設(shè)備，應(yīng)定期檢查其絕緣狀況和運(yùn)行狀況。對(duì)于各種接地裝置，應(yīng)定期測(cè)量其接地電阻值，對(duì)于安全用具、避雷器及其他保護(hù)電器，也應(yīng)定期檢查測(cè)試，只有確認(rèn)合格后才允許連續(xù)使用，不允許帶病運(yùn)行。石油井場(chǎng)中凡有可能意外帶電的電氣設(shè)備的金屬外殼和金屬構(gòu)架，均應(yīng)接零或接地。不準(zhǔn)私拉亂扯電線，拆裝電線和電氣設(shè)備，應(yīng)由電工人員進(jìn)展。不準(zhǔn)隨便加大熔絲規(guī)格，或改用鋁絲、鐵絲等導(dǎo)電材料來(lái)代替原有的熔絲，也不能隨便調(diào)整自動(dòng)開(kāi)關(guān)脫扣器的整定值。電線上不能曬衣物，曬衣物的金屬線不能靠近電線。當(dāng)發(fā)生電氣事故時(shí)，應(yīng)馬上切斷電源。電氣設(shè)備起火時(shí)，只能用砂子蓋滅，用四氯化碳和二氧化碳滅火器滅火，制止使用水或一般酸堿泡沫滅火器滅火。當(dāng)電線落在地上時(shí)，人不能走近，更不能用手去摸，應(yīng)馬上通知電工人員前往處理。正確使用安全用具，懸掛各種警告牌，裝設(shè)必要的信號(hào)裝置。二、保護(hù)接地和保護(hù)接零的重要性在正常狀況下，電氣設(shè)備的外殼是不帶電的。但因絕緣損壞而漏電時(shí)，外殼就會(huì)帶電，如人體觸及就會(huì)觸電，輕則“麻電設(shè)備因絕緣損壞而漏電，人不慎觸及也不會(huì)觸電，因此對(duì)電氣設(shè)備必需承受保護(hù)接地與保護(hù)接零兩種措施。分別說(shuō)明如下。保護(hù)接地三相三線制的電源，中線不直接接地的電力網(wǎng)，應(yīng)將電氣設(shè)備的外殼用導(dǎo)線同接地極牢靠地聯(lián)接起來(lái)，稱為保護(hù)接地，如圖7-8所示。承受保護(hù)接地后，即使因電氣設(shè)備絕緣損壞而漏電時(shí)，人觸及外殼不會(huì)觸電。因這時(shí)外殼已與大地相接，外殼的電位也是零電位，所以不會(huì)有電流流過(guò)人體。況且人與大地有肯定的絕緣電阻，所以當(dāng)人觸及帶電外殼時(shí)，人體的電位就比帶電外殼的電位高，電流是不會(huì)從低電位流向高電位的，這就是實(shí)行保護(hù)接地的必要性。為保證電氣設(shè)備的外殼與接地極的電位差盡可能小，所以接地極電阻不得超過(guò)4歐，通常承受埋在地中的鐵棒、鋼管或自來(lái)水管作為接地、極。7-8保護(hù)接地和保護(hù)接零 7-9 三孔插座極性示意圖保護(hù)接零在三相四線制中，中線直接接地，電氣設(shè)備的外殼應(yīng)承受保護(hù)接零(又稱保護(hù)接中線)(中性線)3-42b所示。外殼接零線后，如電動(dòng)機(jī)的一相絕緣損壞而碰殼時(shí)，則該相短路，馬上將熔絲燒斷，或使其他保護(hù)電器動(dòng)作，快速切斷電源，消退觸電危急。在單相用電設(shè)備中，如使用三腳插頭和三孔插座時(shí)，應(yīng)正確識(shí)別三孔插座中三個(gè)接線端的極性。其中兩個(gè)較小的孔：一個(gè)表示火線(可用電筆測(cè)試)；另一孔表示地線。第三個(gè)較大的孔雖用電筆測(cè)試也不帶電，但它7-9(即保護(hù)接零線)。這樣，就要求把用電設(shè)備的三根引出線正確地接在三腳插頭的接線柱上，如我們?nèi)粘Ｓ玫呐_(tái)式電風(fēng)扇，它的三根引出線分別用紅、黃、黑區(qū)分，其中黑線就是表示保護(hù)接零線，必需把它接在三腳插頭的粗腳的接線柱上。不能接錯(cuò)。正確接線能起到保護(hù)接零的作用。三、觸電的急救處理觸電人員的現(xiàn)場(chǎng)急救，是搶救過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵，如處理得準(zhǔn)時(shí)和正確，就可能使觸電而呈“假死”的人獲救。因此，急救技術(shù)不僅醫(yī)務(wù)人員必需嫻熟把握，石油井場(chǎng)的其他人員也應(yīng)生疏和把握。如遇觸電事故，應(yīng)按下述步驟和方法進(jìn)展急救處理。脫離電源使觸電人員很快脫離電源，是救活觸電者的首要因素，其具體做法如下：(1)(2)380伏，可用絕緣手鉗或裝有枯燥木柄的刀斧、鐵鍬等把電線切斷。但要留意，防止切斷的電源觸及人體。體，而且只能用一只手去拉，在急救中要防止摔傷觸電者。(皮帶等)快速將電源挑開(kāi)。急救處理當(dāng)觸電者脫離電源后，應(yīng)馬上實(shí)行急救措施，同時(shí)趕快請(qǐng)醫(yī)生來(lái)處理。如觸電者神志糊涂，只是有些心慌，四肢發(fā)麻，全身無(wú)力，應(yīng)讓其安靜休息，不要走路，并嚴(yán)密細(xì)致地觀看其病變。如觸電者失去知覺(jué)，停頓呼吸或心跳停頓，應(yīng)快速解開(kāi)觸電者的衣服，褲帶、使其胸部能自由擴(kuò)張。然后置觸電者于仰臥狀態(tài)，把口側(cè)向一邊，清楚口腔中的血塊，異物等。如觸電者牙關(guān)緊閉，應(yīng)設(shè)法撬開(kāi)牙齒。在這些預(yù)備工作完成之后，承受口對(duì)口人工呼吸法或人工胸外心臟擠壓法進(jìn)展搶救，直至觸電者復(fù)活或醫(yī)務(wù)人員前來(lái)救治為止。需要指出的是，人工呼吸應(yīng)盡可能就地進(jìn)展，只有在現(xiàn)場(chǎng)威逼安全時(shí)，才可將觸電者抬到安全地方進(jìn)展急救。第三節(jié)電氣防火防爆火災(zāi)和爆炸可以造成重大經(jīng)濟(jì)損失，而且往往造成人身傷亡和設(shè)備毀壞。電氣火災(zāi)和爆炸在火災(zāi)和爆炸事故中占有很大的比例。僅就電氣火災(zāi)而言，不管是發(fā)生頻率還是所造成的經(jīng)濟(jì)損失，在火災(zāi)中所占的比例都呈上升的趨勢(shì)。在很多地區(qū)，引起火災(zāi)的電電氣火災(zāi)已經(jīng)超過(guò)全部火災(zāi)的2經(jīng)超過(guò)30％。就造成的經(jīng)濟(jì)損失而言，電氣火災(zāi)所占比例還要更大一些。本章將介紹電氣防火、防爆的根本學(xué)問(wèn)?！?、電氣火災(zāi)與爆炸的緣由電氣火災(zāi)與爆炸的緣由很多。除設(shè)備缺陷、安裝不當(dāng)?shù)仍O(shè)計(jì)和施工方面的緣由外，電流產(chǎn)生的熱量和火花或電弧是直接緣由。電氣設(shè)備過(guò)熱電氣設(shè)備過(guò)熱主要是由電沉產(chǎn)生的熱量造成的。導(dǎo)體的電阻雖然很小，但其電阻總是客觀存在的。因此，電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)要消耗肯定的電能。這局部電能轉(zhuǎn)化為熱能，使導(dǎo)體溫度上升，并加熱其四周的其它材料。對(duì)于電動(dòng)機(jī)和變壓器等帶有鐵磁材料的電氣設(shè)備，除電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量外，還有在鐵磁材料中產(chǎn)生的熱量，這局部熱量是由于鐵磁材料的渦流損耗和磁滯損耗造成的。因此，這類(lèi)電氣設(shè)備的鐵芯也是一個(gè)熱源。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣質(zhì)量降低時(shí)，通過(guò)絕緣材料的泄漏電流增加，可能導(dǎo)致絕緣材料溫度上升。由上可知，電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)總是要發(fā)熱的，但是，設(shè)計(jì)正確、施工正確以及運(yùn)行正(即最高溫升)都不會(huì)超過(guò)某一允許范圍。例如：裸導(dǎo)線和塑料絕緣線的最高溫度一般不超過(guò)70℃；橡膠絕緣線的最高溫度一般不得超過(guò)68電動(dòng)機(jī)定子繞組的最高溫度，對(duì)應(yīng)于所承受的A級(jí)、E級(jí)和B95℃、105110100℃、115120℃等。這就是說(shuō)，電氣設(shè)備正常的發(fā)熱是允許的。但當(dāng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行遭到破壞時(shí)，發(fā)熱量增加，溫度上升，在肯定條件下，可能引起火災(zāi)。引起電氣設(shè)備過(guò)熱的不正常運(yùn)行大體包括以下幾種狀況：短路發(fā)生短路時(shí)，線路中的電流增加為正常時(shí)的幾倍甚至幾十倍，而產(chǎn)生的熱量又和電流的平方成正比，使得溫度急劇上升，大大超過(guò)允許范圍。假設(shè)溫度到達(dá)可燃物的自燃點(diǎn)，即引起燃燒，從而導(dǎo)致火災(zāi)。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣老化變質(zhì)，或受到高溫、潮濕或腐蝕的作用而失去絕緣力量時(shí)，即可能引起短路。絕緣導(dǎo)線直接纏繞、勾掛在鐵釘或鐵絲上時(shí)，由于磨損和鐵銹腐蝕，很簡(jiǎn)潔使絕緣破壞而形成短路。由于設(shè)備安裝不當(dāng)或工作疏忽，可能使電氣設(shè)備的絕緣受到機(jī)械損傷而形成短路。由于雷擊等過(guò)電壓的作用，電氣設(shè)備的絕緣可能遭到擊穿而形成短路。在安裝和檢修工作中，由于接線和操作的錯(cuò)誤，也可能造成短路事故。過(guò)載過(guò)載會(huì)引起電氣設(shè)備發(fā)熱，造成過(guò)載的緣由大體上有以下兩種狀況。一是設(shè)計(jì)時(shí)選用線路或設(shè)備不合理，以至在額定負(fù)載下產(chǎn)生過(guò)熱。二是使用不合理，即線路或設(shè)備的負(fù)載超過(guò)額定值，或者連續(xù)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)線路或設(shè)備的設(shè)計(jì)力量，由此造成過(guò)熱。接觸不良接觸局部是電路中的薄弱環(huán)節(jié)，是發(fā)生過(guò)熱的一個(gè)重點(diǎn)部位。不行拆卸的接頭連接不牢、焊接不良或接頭處混有雜質(zhì)，都會(huì)增加接觸電阻而導(dǎo)致接頭過(guò)熱?？刹鹦兜慕宇^連接不嚴(yán)密或由于震驚而松動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致接頭發(fā)熱。活動(dòng)觸頭，如閘刀開(kāi)關(guān)的觸頭、接觸器的觸頭、插式熔斷器(插保險(xiǎn))的觸頭、插銷(xiāo)的觸頭、燈泡與燈座的接觸處等活動(dòng)觸頭，假設(shè)沒(méi)有足夠的接觸壓力或接觸外表粗糙不平，會(huì)導(dǎo)致觸頭過(guò)熱。對(duì)于銅鋁接頭，由于銅和鋁電性不同，接頭處易因電解作用而腐蝕，從而導(dǎo)致接頭過(guò)熱。鐵芯發(fā)熱變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的鐵芯，如鐵芯絕緣損壞或承受長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電壓，渦流損耗和磁滯損耗將增加而使設(shè)備過(guò)熱。散熱不良各種電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)都考慮有肯定的散熱或通風(fēng)措施，假設(shè)這些措施受到破壞，就會(huì)造成設(shè)備過(guò)熱。此外，電爐等直接利用電流的熱量進(jìn)展工作的電氣設(shè)備，工作溫度都比較高；如安置或使用不當(dāng)，均可能引起火災(zāi)。電火花和電弧電火花是電極間的擊穿放電，電弧是大量的電火花集合而成的。一般電火花的溫度都很高，特別是電弧，溫度可高達(dá)6000℃，因此，電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒，還能使金屬熔化、飛濺，構(gòu)成危急的火源。在有爆炸危急的場(chǎng)所，電火花和電弧更是引起火災(zāi)和爆炸的一個(gè)格外危急的因素。在生產(chǎn)和生活中，電火花是常常見(jiàn)到的。電火花大體包括工作火花和事故火花兩類(lèi)。工作火花是指電氣設(shè)備正常工作時(shí)或正常操作過(guò)程中產(chǎn)生的火花。如直流電機(jī)電刷與整流子滑動(dòng)接觸處、溝通電機(jī)電刷與滑環(huán)滑動(dòng)接觸處電刷前方的微小火花、開(kāi)關(guān)或接觸器開(kāi)合時(shí)的火花、插銷(xiāo)拔出或插入時(shí)的火花等。事故火花是線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)消滅的火花。如發(fā)生短路或接地時(shí)消滅的火花、絕緣損壞時(shí)消滅的閃光、導(dǎo)線連接松脫時(shí)的火花、保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)的火花、過(guò)電壓放電火花、靜電火花、感應(yīng)電火花以及修理工作中錯(cuò)誤操作引起的火花等。此外，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子發(fā)生摩擦(掃膛)或風(fēng)扇與其它部件相碰也都會(huì)產(chǎn)生火花，這是由碰撞引起的機(jī)械性質(zhì)的火花。還應(yīng)當(dāng)指出，燈泡裂開(kāi)時(shí)，炎熱的燈絲有類(lèi)似火花的危急作用。電氣設(shè)備本身，除多油斷路器可能爆炸，電力變壓器、電力電容器、充油套管等充油設(shè)備可能爆裂外，一般不會(huì)消滅爆炸事故。以下?tīng)顩r可能引起空間爆炸：四周空間有爆炸性混合物，在危急溫度或電火花作用下引起空間爆炸。充油設(shè)備的絕緣油在電弧作用下分解和汽化，噴出大量油霧和可燃?xì)怏w，引起空間爆炸。發(fā)電機(jī)氫冷裝置漏氣、酸性蓄電池排出氫氣等，形成爆炸性混合物，引起空間爆炸。二、電氣防爆技術(shù)電氣防火、防爆措施是綜合性的措施；其他防火、防爆措施對(duì)于防止電氣火災(zāi)和爆炸也是有效的。消退或削減爆炸性混合物消退或削減爆炸性混合物包括實(shí)行封閉式作業(yè)，防止爆炸性混合物泄漏；清理現(xiàn)場(chǎng)積塵、防止爆炸性混合物積存；設(shè)計(jì)正壓室，防止爆炸性混合物侵入有引燃源的區(qū)域；防止形成屠炸性混合物；安裝報(bào)警裝置，當(dāng)混合物中危急物品的濃度到達(dá)其爆炸下限的10％時(shí)報(bào)警等措施。隔離和間距危急性大的設(shè)備應(yīng)分室安裝，并在隔墻上實(shí)行封堵措施。電動(dòng)機(jī)隔墻傳動(dòng)、照明燈隔玻璃窗照明等都屬于隔離措施。10kV及10kV以下的變；配電室不得設(shè)在爆炸危急環(huán)境的正上方或正下方。室內(nèi)充油設(shè)備油量60kg以下者允許安裝在兩側(cè)有隔板的間隔內(nèi)；60～600kg600kg以上者必需安裝在單獨(dú)的防爆間隔內(nèi)。變、配電室與爆炸危急環(huán)境或火災(zāi)危急環(huán)境毗連時(shí)，隔墻應(yīng)用非燃性材電氣裝置，特別是高壓、充油的電氣裝置應(yīng)與爆炸危急區(qū)域保持規(guī)定的安全距離。變、配電站不應(yīng)設(shè)在簡(jiǎn)潔沉積可燃粉塵或可燃纖維的地方。消退引燃源主要包括以下措施：按爆炸危急環(huán)境的特征和危急物的級(jí)別、組別選用電氣設(shè)備和設(shè)計(jì)電氣線路。保持電氣設(shè)備和電氣線路安全運(yùn)行。安全運(yùn)行包括電流、電壓、溫升和溫度不超炸危急環(huán)境電氣設(shè)備的最高外表溫度不得超過(guò)表7—17—2所列數(shù)值。7—17—2在爆炸危急環(huán)境應(yīng)盡量少用攜帶式設(shè)備和移動(dòng)式設(shè)備；一般狀況下不應(yīng)進(jìn)展電氣測(cè)量工作。爆炸危急環(huán)境接地爆炸危急環(huán)境接地應(yīng)留意如下幾點(diǎn)。1〕應(yīng)將全部不帶電金屬物件做等電位聯(lián)結(jié)。從防止電擊考慮不需接地(接零)者，在爆炸危急環(huán)境仍應(yīng)接地(接零)。例如，在非爆炸危急環(huán)境，枯燥條件下溝通127V以下的電氣設(shè)備允許不實(shí)行接地或接零措施，而在爆炸危急環(huán)境，這些設(shè)備仍應(yīng)接地或接零。2〕如低壓由接地系統(tǒng)配電，應(yīng)承受TN—S系統(tǒng)，不得承受TN—C系統(tǒng)。即在爆炸危急環(huán)境應(yīng)將保護(hù)零線與工作零線分開(kāi)。保護(hù)導(dǎo)線的最小截面，銅導(dǎo)體不得小于4m6mm2。3〕如低壓由不接地系統(tǒng)配電，應(yīng)承受IT系統(tǒng)，并裝有一相接地時(shí)或嚴(yán)峻漏電時(shí)能自動(dòng)切斷電源的保護(hù)裝