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淺談建筑物天然氣管道絕緣接頭的過電壓保護(hù)
來源：未知 作者：glenn001 日期：2021-07-29 15:25 瀏覽：
摘要：本文通過對(duì)小區(qū)等建筑物天然氣管道絕緣接頭遭受過電壓損壞的危險(xiǎn)分析，提出了絕緣接頭保護(hù)的必要性。并且通過論述現(xiàn)有的幾種過電壓保護(hù)產(chǎn)品的保護(hù)性能和參數(shù)特點(diǎn)，提出了過電壓保護(hù)的最佳方案。一、概述
隨著城市燃?xì)夤芫W(wǎng)配套設(shè)施的不斷完善，絕緣接頭在管道的引出端使用的案例也越來越多，絕緣接頭的保護(hù)作用也是顯而易見的。但是隨著絕緣接頭的應(yīng)用，也相應(yīng)出現(xiàn)了一些安全隱患，其中過電壓擊穿絕緣接頭是最容易出現(xiàn)的故障點(diǎn)之一。現(xiàn)有的過電壓保護(hù)產(chǎn)品有金屬氧化物避雷器、鋅接地電池以及放電間隙類產(chǎn)品，而通過性能比較，使用放電間隙類產(chǎn)品是最優(yōu)的保護(hù)方案。
二、電涌過電壓產(chǎn)生的方式及危害
引起電涌過電壓的主要途徑有雷擊放電、工業(yè)操作和靜電放電三種原因，不同原因造成的電涌過電壓，在幅值、能量、波形和重復(fù)次數(shù)上都有所不同。電涌過電壓所包含的能量是非常巨大的，即使對(duì)非常可靠的工業(yè)裝置或其它設(shè)備來說，也會(huì)造成嚴(yán)重的損壞。以下是幾種典型的過電壓類型及危害。
1、直擊雷
雷電直接擊中建筑物的外部裝置，如避雷針、避雷帶、室外天線、衛(wèi)星接收裝置、自來水管道、天然氣管道等。
2、感應(yīng)雷
即使建筑物沒有遭受到直擊雷，附近的雷擊放電也可能通過耦合在線路上感應(yīng)出電涌過電壓，一般長導(dǎo)線回路或長天然氣管道都特別容易感應(yīng)出電涌過電壓。
3、開關(guān)電涌
開關(guān)電涌過電壓來自電路的閉合及斷開的轉(zhuǎn)換操作、感性、容性負(fù)載的開關(guān)操作等。大型用電系統(tǒng)或變壓器等電機(jī)設(shè)備的開斷會(huì)在設(shè)備線路上產(chǎn)生電涌過電壓。
電涌過電壓都會(huì)造成這些設(shè)備的電位升高。特別是有些設(shè)備有很多都是要引入室內(nèi)的，比如室外天線和天然氣管道等，這樣就很容易將直擊雷電流或感應(yīng)過電壓引入室內(nèi)，從而對(duì)人員和設(shè)備的安全造成威脅。
三、天然氣管道絕緣接頭過電壓保護(hù)的必要性
天然氣管道絕緣接頭過電壓保護(hù)的必要性主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1、將地面絕緣接頭以上管道的過電壓泄放入地，使過電壓和雷電流不能進(jìn)入室內(nèi)，從而保護(hù)室內(nèi)的人員安全，并降低電磁干擾對(duì)室內(nèi)設(shè)備的干擾。
2、降低管道絕緣法蘭兩端的電位差，使其值降低至絕緣接頭的絕緣耐受范圍之內(nèi)，避免過電壓擊穿絕緣，從而造成系統(tǒng)故障，并預(yù)防因?yàn)榻^緣接頭被擊穿時(shí)產(chǎn)生的電弧引燃引爆天然氣管道。
四、過電壓保護(hù)產(chǎn)品對(duì)比
1、鋅接地電池
鋅接地電池是絕緣接頭排流應(yīng)用最廣的產(chǎn)品，具有安裝方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，但鋅接地電池也存在很多缺點(diǎn)，比如，啟動(dòng)電壓過低，經(jīng)常存在誤排流的情況，并且使用壽命也很有限，增加了維護(hù)成本。
2、金屬氧化物避雷器
金屬氧化物避雷器具有動(dòng)作電位高，通流容量大等特點(diǎn)，現(xiàn)已在長輸管道上有大量使用，但金屬氧化物避雷器存在一個(gè)特別鮮明的缺點(diǎn)，就是避雷器導(dǎo)通后殘壓高，將近2000V左右，此殘壓值可保護(hù)絕緣接頭不受過電壓損壞，單并不能保證操作人員的安全不受威脅。
3、火花間隙型等電位保護(hù)器
目前火花間隙（GLPD絕緣火花間隙）一般參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB18802.1有關(guān)技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)上通過四大部分組成：
1、高通流能力的氣體放電間隙，標(biāo)稱放電為100kA，可有效防護(hù)直擊雷和感應(yīng)過電壓對(duì)絕緣接頭的損壞，并且啟動(dòng)電壓高，導(dǎo)通后電壓低等特點(diǎn)。
2、高強(qiáng)度玻璃布筒，是防爆性能的第一層保證。
3、高溫環(huán)氧樹脂密封，增加放電間隙側(cè)面的絕緣性，并且是防爆性能的第二層保證。
4、硅橡膠一體硫化，使連接電纜和產(chǎn)品主體可靠的連接在一體，并且連接處無縫隙，可防水，防塵，防電弧外泄，是防爆性能的第三層保證。
火花間隙型等電位保護(hù)器可有效保護(hù)絕緣接頭和人員的安全，是最優(yōu)的過電壓保護(hù)產(chǎn)品。
五、火花間隙型過電壓保護(hù)器使用介紹
1、跨接在絕緣接頭兩端
將該產(chǎn)品跨接在管道絕緣接頭兩端，當(dāng)有電涌過電壓來臨時(shí)，該產(chǎn)品在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，將電涌過電壓限制在50V范圍之內(nèi)，保護(hù)絕緣接頭不受過電壓而擊穿損壞。
2、并聯(lián)入地
將該產(chǎn)品并聯(lián)入地，地面管道在有電涌過電壓發(fā)生時(shí)，該產(chǎn)品瞬間導(dǎo)通，將電涌過電壓泄放入地，將絕緣接頭兩端的過電壓降低至絕緣耐受水平以下，并且不會(huì)將電流引入地下管道，避免了過電壓損壞地下管道防腐層情況的發(fā)生。
六、總結(jié)
隨著放電間隙類產(chǎn)品在天然氣管道上的應(yīng)用，相信天然氣管道發(fā)生故障的幾率會(huì)越來越小，人民的生命財(cái)產(chǎn)安全也會(huì)得到更全面的保護(hù)。
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