JournalofAgriculturalCatastrophology2019，Vol9，No1:74-75
煤层气发电站直击雷防护技术应用
闫俊明1，杨晓芳2
山西阳泉045000；山西临汾1.山西省阳泉市气象局，2.山西省临汾市气象局，041000
ApplicationofDirectLightningProtectionTech鄄nologyinCBMPowerStationYANJun-mingetal渊YangquanMe鄄teorologicalBureau袁Yangquan袁Shanxi045000冤Abstract
Thelightningprotectionof
摘要重点对煤层气发电站中的抽采泵站防雷采用不同形式接闪器进行分析，并根据实际案
例进行分析验证，得出在瓦斯泵房面积较大的情况下，可优先考虑选择4支等高接闪杆作为可选择2根接闪线。防雷保护，若与防雷要求不相符，
drainagepumpingstationintheCBM
powerstationwasanalyzedwithdifferentformsoflightningarrester袁andthe
中图分类号：TM863文献标识码：A文章编号：2095-3305（2019）01-074-02
analysisandverificationwerecarriedout
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.028
accordingtotheactualcase.Itwascon鄄cludedthatundertheconditionoflargeareaofthegasvacuumpumproom袁4
双支接闪杆或度11m左右，在选用单、煤矿瓦斯抽放站是对瓦斯抽送和
lightningrodswithequalheightcouldbe
借助滚单根接闪线作为接闪器使用时，排放的场所，其内部瓦斯气体体积较高
selectedasthepriorityforlightningpro鄄
且有很多瓦斯管道，属易燃易爆场所，球法确定的保护范围仍不能覆盖放散
tection袁and2lightningrodscouldbe
瓦管保护区域。对烟火防护要求较高。通常情况下，
selectedifitwasinconsistentwiththe
斯抽放站大都在高瓦斯矿井附近建造，2.1单支接闪杆保护范围lightningprotectionrequirements.
假设放散管处需要保护平面高度KeywordsCBMpowerstation曰Gas与城区相距较大距离，位于荒野或山
为，则：区，易遭受雷击。雷击产生火花和高温vacuumpumproom曰Directlightning
=+3+0.5+2.5=14（1）protection很容易引爆瓦斯抽放站中易燃易爆物
关键词
直击雷防护煤层气发电站；瓦斯泵房；
质，引发火灾或爆炸，严重威胁人们生命财产安全。
1避雷针防护范围原理
滚球法主要是基于雷闪电气几何
上式中，表示放散管处应保护平
面高度，单位为m；表示瓦斯泵站高度，取最小数值8m；3m表示放散管与泵房房顶间最短距离；0.5m代表管帽高度；2.5m表示管帽保护范围以上垂直距离。
则若接闪器直接选用单支接闪杆，距离地面任意一高度处保护范围为：
式（2）中，表示接闪杆在任意高度单位为m；表示滚平面上保护范围半径，
球半径，单位为m；表示被保护物高度，单位为m。单位为m；表示接闪杆高度，
可将其针对瓦斯泵站放散管防雷，按照第一类防雷建筑物设计，假设数值为30m；瓦斯泵站接闪杆高度为30m；瓦斯泵站最小高度值为8m，此时被保护平面高度为14m；最大数值为4.62m。
假设接闪杆与瓦斯泵站放散管最=姨（2-）-姨（1-）（2）
数学模型，设计原理是以雷击距离作为建筑物等需半径球体，沿着电力设备、一旦要防直击雷部位各方向进行滚动，如作为接闪器的金球体碰触到接闪器，
属体或直接接触到接闪器及地面包括与大地直接接触且能承受雷击金属物，该却不会碰触到需要被保护的部位时，部位就是在接闪器有效保护范围内。2各种类型接闪器防雷保护范围
煤矿瓦斯泵房建设高度大都在（2016年）8~15m，根据《煤矿安全规程》中相关要求抽采瓦斯泵站放空管高度应距离泵房房顶3m以上，放散管管口高度应在11~18m，即放散管管口高
作者简介收稿日期
（1973-）从事应用气象防雷工作。闫俊明，男，山西盂县人，工程师，2018-10-20
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农业灾害研究2019袁9渊1冤院74-75
第4.2.1小间离分别满足《防雷规范》条3款和5款规定>5m和>4m，两者取>5m。若放散管处保护范联立后，
围=5m，则接闪杆与被保护范围间的最小水平距离=+=5+5=10（m）。因<或<，由此看出，若选用单支接闪杆作为瓦斯泵房接闪器，不管其保护范围如何很难确保整个瓦斯泵房在接闪器有效保护范围内。2.2双支接闪杆保护范围
相较于单支接闪杆，双支接闪杆保护只是增加2个接闪杆间保护范围，范围宽度发生变化，其最大宽度就是单支接闪杆确定保护半径。在上述条件不变情况下
=30、=30、=14、
=4.62，若被保护物高度为14m情况下，被保护范围半径为5m，因不管双支=4.62<=5m，由此可看出，接闪杆距离如何，很难保证整个瓦斯泵站放散管在接闪杆内、外侧形成有效保护范围内。
2.3单根接闪线保护范围
通过对比单根接闪线和双支接闪只杆，两者杆外侧保护范围几乎相同，是双支接闪杆间保护宽度逐渐变成最应保证接闪线水平位置后统一宽度。第4.2.1条3款中规定相与《防雷规范》
符，接闪线应放置在距离放散管5m以外位置，此时整个瓦斯泵站放散管根本不在单根接闪线内、外侧形成有效保护范围内。
2.4多4支接闪杆保护范围
多4支接闪杆杆外侧保护范围主要是在2支接闪杆形成保护范围基础上确定的，只要保证中间区域保护范围最低点高度0比被保护范围高度也就是0>，数值大即可，此时多4支接闪杆中间区域基本可确保整个瓦斯泵站放散管在其有效保护范围内。
0上式中，3表示4支接闪杆2支不相邻接闪杆间距离。瓦斯泵站高度在8~15m，此时可选取最大值15m，则保护平面高度=21m，该数值是瓦斯（15m）泵房高度、放散管与泵房房顶间最短距离（3m），管帽高度（0.5m），管帽保护范围以上垂直距离（2.5m）4个数值之和；滚球半径保持不变=30m；瓦斯泵站接闪杆最大高度值为30m；即使此时求出3数值为42.8m。由此，瓦斯泵站放散管高度达15m，在选用只要保4支接闪杆作为接闪器情况下，证3的数值不超过42.8m，就能确保瓦斯泵站放散管在4支接线杆形成有效保护区域内。
2.52根等高线接闪线保护范围
2根接闪线外侧保护范围数在2个单根接闪线形成保护范围基础上进行确定，中间区域只要保证保护范围最低点高度高于被保护范围高度即可，也就是0>，2根等高接闪线中间区域计算公式为：形成保护范围，
0泵房、管道间、水泵间等建筑物占地面积8m2，放散管在负压段和正压断上共有4个，均有设置，瓦斯抽采泵站放散管和泵房有效保护范围内。瓦斯泵房高度在9m左右，放散管管口与地面间距12m，管帽与地面间距为12.5m。在对其进行直击雷防护设计过程中应按照以下步骤进行。
在对放（1）确定防雷应保护范围。散管和泵房防雷设计过程中，应将放散管作为一类防雷建筑，泵房作为二要求，放类防雷建筑。根据《防雷规范》散管保护区域应在保护平面高度=15m，且与管口间距5m区域内。（2）确定接闪器类型。结合以上分单支接闪杆、析可以发现，双支接闪杆和单根接闪线都很难保证放散管在其保护范围内。该工程中瓦斯泵房面积较大，可以优先考虑选择4支等高接闪杆作为防雷保护，若与防雷要求不相符，可以选择2根接闪线。
（3）确定接闪器位置。根据《防雷应确保接闪杆与规范》中的相关要求，接闪器与放被保护建筑物、管道之间、散管间的距离、接闪器与雷闪接触点间满足要求，对接闪杆平面布置确定。
（4）确定最小保护高度。可以结合相关公式将最小保护高度数值计算出来，为了确保被保护物在接闪杆保护范围内，应保证最小保护高度0高于被保护平面高度，也就是0>；若0数值比高出很多，可以将接闪杆高度降还能节省材料。低，参考文献
[1]齐晨曦.煤矿瓦斯抽放站防雷设计[J].中国高新技术企业袁2016渊1冤院152-153.[2]郭晋雷.煤矿地面瓦斯抽采泵站防雷接地的设计分析[J].山西煤炭管理干部学院学报袁2015袁28渊4冤院53-55.
责任编辑：郑丹丹
示[J].城市发展研究袁2009袁16渊12冤院118-[3]陈容袁崔鹏.社区灾害风险管理现状与展望[J].灾害学袁2013袁28渊1冤院133-138.[4]汪洋袁张妮娜袁孙舟袁等.2017年中国十大自然灾害事件[J].中国减灾袁2018渊5冤院38-41.
责任编辑：郑丹丹
124.
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上式中，表示2根接闪线间距，单位为m。瓦斯泵站高度在8~15m，此时可选取最大值15m，保护平面高度=瓦斯泵房高度（15m）+放散管与泵房房顶最短距离（3m）+管帽高度（0.5m）+管帽保护范围以上垂直距离（2.5m）=21m；滚球半径=28m；瓦斯泵站接闪杆最大高度值为28m；此时求出数值为37m。相较于多4支接闪杆保护范围，利用2根接闪线作为接闪器保护范围更大，只要确保<37m即可，2根接闪线中间形成保护区域基本可确保瓦斯泵站放散管安全。3实际案例分析
煤矿井瓦斯抽采系统主要是根据高、低负压2套系统建立的，泵站、瓦斯灾资源、培育社区灾害管理组织以减少灾害诱发因素、减轻灾害可能存在损害的灾害管理理念。参考文献
[1]叶宏.野社区灾害管理冶是防灾减灾的基础[J].中国减灾袁2010渊7冤院26-27.[2]刘斌志.国外防灾社区建设的经验与启
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了信息及知识支持。3.4体现灾害管理
整个社区防灾减灾工作侧重于灾前防灾备灾和灾时紧急逃生与应急救援，其中建立社区志愿者救援队并由其主导其他社区防减灾工作等内容都体现了掌握灾害发生规律、整合防减
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