何燈國(guó)

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

德興銅礦自來(lái)水廠擔(dān)負(fù)著全礦生產(chǎn)及生活水的輸送，生產(chǎn)清水輸送水源來(lái)自樂(lè)安江生產(chǎn)水庫(kù)，再?gòu)纳a(chǎn)水庫(kù)輸送到山下生產(chǎn)用水單位。生活水源來(lái)自婺源葉坑水庫(kù)和部分樂(lè)安江水。輸送水源的設(shè)備種類(lèi)主要有水泵機(jī)組、配電設(shè)施和消毒設(shè)備二氧化氯發(fā)生器等。供水管線總長(zhǎng)96km。生活供水供水能力達(dá)到4萬(wàn)t/d，生產(chǎn)供水能力達(dá)到10萬(wàn)t/d。為實(shí)現(xiàn)供好優(yōu)質(zhì)生活水，同時(shí)要確保各生產(chǎn)單位生產(chǎn)清水的需要。水廠在生產(chǎn)、生活供水系統(tǒng)上引進(jìn)了先進(jìn)的水位監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而較好地控制了水池水位，既確保了生產(chǎn)、生活用水需要，又避免了水源浪費(fèi)。但是在每年3-9月雨季來(lái)臨時(shí)，山區(qū)雷雨天氣頻繁，雷電是影響水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要原因，防雷保護(hù)就顯得尤為重要。位于山頂水池水位信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)常遭受雷擊損壞，造成與調(diào)度室的通訊中斷［2］，從而影響生產(chǎn)的有序進(jìn)行，所以探討水位信號(hào)防雷接地裝置在工業(yè)、生活水輸送中的應(yīng)用是本文要研究的內(nèi)容。

2 水位信號(hào)防雷接地裝置工作原理

水位信號(hào)防雷接地裝置是安裝于戶(hù)外高位水池中的一種監(jiān)測(cè)設(shè)備，高位水池上的液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采取發(fā)射無(wú)線電信號(hào)把水位傳到本廠調(diào)度室，調(diào)度員實(shí)時(shí)監(jiān)控供水管網(wǎng)上的生產(chǎn)泵站供水，從而避免生產(chǎn)缺水或水池溢流。

3 水位信號(hào)防雷接地裝置使用狀況

目前水廠有5套水位信號(hào)防雷接地裝置，安裝在遠(yuǎn)離水廠調(diào)度室相距約七、八公里處。分別是大山4km處2套，大山6km處一套，祝家將軍廟水池處1套，外招賓館生活水高位水池處1套。由于無(wú)線發(fā)射裝置位于海拔為400m左右的山頂上，使用的是傳統(tǒng)的接地裝置，地網(wǎng)中接地體阻抗和感抗都特別大，由于感抗的作用，使得在雷電流下向地網(wǎng)電位分布變得極不均勻，同時(shí)由于地網(wǎng)接地體上的電流隨時(shí)間的變化率（didt）很大，使得二次回路上產(chǎn)生較多的感應(yīng)電勢(shì)，加上供水線路長(zhǎng)，雷擊時(shí)容易在設(shè)備上產(chǎn)生過(guò)電壓［3］。且地下接地體又容易松動(dòng)和腐蝕，在3-9月的雷雨季節(jié)時(shí)，極易遭受雷擊，而目前泵站現(xiàn)有的避雷針為普通鋼材一針式，針頭容易生銹，影響泄雷電流能力，同時(shí)使雷擊點(diǎn)落于設(shè)備上，設(shè)備被擊壞。

為了避免雷擊，泵站工作人員在雷電時(shí)都把水位設(shè)備電源斷開(kāi)，靠人工斷電的形式，保護(hù)電臺(tái)等設(shè)備不受雷擊，雷電過(guò)后再送上，不僅增加了操作工的工作量，也不利于安全。雖然采取了人工斷電的方式，水位信號(hào)防雷裝置都是工作在低頻和直流狀態(tài)下的，遭遇雷擊的時(shí)候會(huì)造成暫態(tài)不穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定，對(duì)設(shè)備危害大。平均每年50次之多，使維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，使設(shè)備運(yùn)行完好率和可靠性都大大降低，影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

4 水位信號(hào)防雷接地裝置改造設(shè)計(jì)

4.1 改造措施

改造措施如圖1所示。

首先用不銹新型材料制作避雷針，由原來(lái)的接閃針數(shù)［4］一針改為六針，這樣接閃更有效，還減少了雷擊點(diǎn)落于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的概率，并用6mm2多股銅線作引下線，重新布置接地體，把埋置深度加深。

采用最容易找到的木炭和鹽做為傳導(dǎo)介質(zhì)，良好吸附性能與良好的滲透性能增加了接地體的等效截面積與土壤的接觸，這樣既增加了土壤中導(dǎo)電電荷的作用，還使土壤的粘度增加，有利于土壤和接地體的結(jié)合更加緊密，減小了接地電阻?；靥钔?xí)r，灑上適量的水，并用搗棍分層夯實(shí)。

圖1 水池監(jiān)測(cè)設(shè)備防雷示意圖

4.2 改造效果

改造后的水位信防雷接地裝置接地網(wǎng)面積增加了，使用電阻率和磁導(dǎo)率都比較低的鋼材作接地體，在地下形成樹(shù)根網(wǎng)狀，增大了地中的泄流面積。提高了設(shè)備的抗雷擊能力，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

控制了開(kāi)泵時(shí)間和大小泵的合理調(diào)配，從而使水池溢水［5］次數(shù)為零。以去年一處生活水3000t水池為例，1d溢水量約為30t，以全礦4個(gè)水池計(jì)算，全年累計(jì)減少溢流43800t。

5 結(jié)語(yǔ)

比對(duì)水位信號(hào)防雷接地裝置改造前后的效果，可見(jiàn)確保了工業(yè)、生活水輸送［6］的順利進(jìn)行，并在確保供水的前提下，降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還提高了監(jiān)測(cè)設(shè)備的精確度，大大地減少了溢流，減少了水泵、電機(jī)的開(kāi)泵臺(tái)時(shí)，既節(jié)約了電能，也減少了設(shè)備的損耗。?