防雷电技术在矿井监控及电缆线路的应用

为了避免矿井******监控系统遭受到雷击的损坏，淮南东辰煤炭公司鸿鑫煤矿通过雷电成因及******监控系统防雷电技术研究，对******监控系统及电缆线路采取切实可行的防雷措施，满足《煤矿******规程》******百六十条当中关于监控系统必须具有防雷电保护的要求，保障矿井的******生产。

　　⑴雷电成因及危害

　　每年夏季雷雨天气时，矿井都会发生地面电缆被雷电击中着火损坏和其它电子设备仪器遭雷击损坏的现象，其中包括井上计算机设备和井下监控仪器及探头设备。这些监控设备都是由不耐高压的精密电子元件组成的，容易遭受雷击造成不同程度的损坏。

　　通常所谓雷击是指一部分带电的云层和另一部分带异种电荷的云层或者是带电的云层与大地之间迅猛的放电，这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。云层之间的放电主要对飞行器有危害，对地面上的建筑物和人、畜牲没有很大影响，但是云层对大地的放电则对建筑物电子电器设备和人、畜危害极大。通常雷击有2种形式：带电的云层与大地的某一点之间发生迅猛的放电现象，叫“直击雷”;带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于散流电阻大以致出现局部高电压、或者由于直击雷放电过程中，强大云脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫“ 二次雷”或称“ 感应雷”。

　　⑵雷电对监控系统破坏的途径及防雷的有效方法

　　①雷电对监控系统破坏的途径。已知雷电的二种形式如下：直接雷，它是雷电直接放电于监测设备上，强大的电流通过设备的电气部分烧毁设备，这种雷击破坏可能性小，绝大部分直击雷被建筑物和树木吸引过去;感应雷击，它是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时，由于雷电感应有极大峰值和陡度，在它周围出现瞬变电磁场，在这瞬变电磁场的导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场都会在空间一定的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，这种空间雷电电磁脉冲是在三维空间范围里对一切电气设备发生作用，并在附近的户外传输信号线路、设备连接线产生电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。监控系统主要会遭到来自感应雷击的破坏，是雷电磁场切割垂直作用于斜井传输电缆和井口到机房的架空电缆两部分产生的。落雷时可产生数万伏电压，使监测网络中的电子器件遭到破坏。

　　②防雷的有效方法。针对******监控系统遭受雷击破坏的分析，他们提出以下防雷电技术方法：立井井筒的监控电缆采用钢丝铠装型，从井底一直到机房不设接头，分别将地面和井底的铠装钢丝良好接地;在机房与井底分别安装南京富邺公司的避雷器，并且做好避雷器的接地。

　　⑶体会

　　采取以上方法对******监控系统进行防雷优化设计后，有效保护矿井的******监控设备和仪器仪表，避免矿井监控系统遭受到雷击的损坏，保障矿井的******生产。

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