气承膜结构封闭式储煤场

admin1

气承膜结构封闭式储煤场以其经济廉价、施工简单快速的特点被越来越多的矿井、电厂采用,本设计针对气承膜储煤场密闭环境、有爆炸危险、要求连续供电的特点,对储煤场及其附属设施电气接地系统进行了设计。明确了新型建筑结构下电气接地系统的设计要点,并从电气相关规范角度对各个环节进行了详细分析。

电气接地系统是用于保证电气设备正常运行以及建筑设施与人员安全的一套装置,接地系统分为电力系统的工作接地,电气设备的保护接地,以及建筑物的防雷保护接地。根据《交流电气装置的接地设计规范》规定,低压系统接地型式分为TN 、TT 、IT 三种,每种型式均有各自的适应场景,设计时需要根据接地种类科学合理地进行接地材料选择及接地布置,既安全可靠,又经济合理。本次设计根据气承膜储煤场的特点分析接地系统设置与安装。 1 气承膜储煤场的特点 以潞安环能股份公司王庄煤矿北煤场为例,储煤场封闭采用气承膜结构,储煤场尺寸为130 m×120 m,配套建设一座10 kV配电室,考虑到封闭式储煤场有爆炸危险,本次配电室独立设置,与储煤场距离大于20 m,配电室尺寸为17.9 m×8 m×4 m。配电室采用双电源进线,低压部分采用380 V供电,共设计4台变压器,其中2台为风机供电,2台为储煤场低压设备供电,低压系统接线形式均为单母分段。储煤场内主要电气设备为运煤胶带、雾炮机、消防水泵、照明及监控系统,风机设置在储煤场外侧。 气承膜结构相对于轻钢结构具有单位面积投资少,允许的结构跨度大等多项优点,目前气承膜建筑形式的储煤棚在全国煤矿、电厂应用逐渐增多,气承膜储煤场为全封闭式,相对于轻钢结构储煤棚,具有以下特点: 1) 储煤场内部为密闭环境,原煤残存瓦斯持续释放,容易造成瓦斯积聚,因此具有发生瓦斯爆炸可能性,需持续进行通风排除瓦斯; 2) 储煤场内部储存物料主要为煤,堆取煤作业中造成大量扬尘,容易造成煤尘聚集,具有爆炸危险性,需持续性进行降尘作业; 3) 储煤场气膜为正压运行,需风机持续为其供风,以保证气膜内压力; 4) 储煤场内部有非防爆车辆作业,具有明显的火源,一旦瓦斯、煤尘积聚,容易造成爆炸事故; 5) 储煤场内煤具有自燃性,长时间堆放需要持续对煤堆温度进行监测。 根据以上特点,结合《建筑设计防火规范》、《爆炸危险环境电力装置设计规范》、《建筑物防雷设计规范》将王庄煤矿北煤场封闭式储煤场划分为丙类生产性厂房,耐火等级二级,二类防雷建筑,储煤区域爆炸危险性区域划分为二区、21区,区域内所有电气设备要求防爆。配电室按三类防雷设计。 2 接地系统的适用与选择 1) TT系统适用于保护设备较分散,无法集中设置接地网的地方。 2) TN 接地系统根据PE线的布置方式又分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种,其中TN-S为从电源端开始,单独布置一趟PE线,系统安全性能好,常用于有爆炸危险、火灾危险性大及其他安全要求高的场所,由于多设置一趟PE线,成本较其它系统要高;TN-C-S系统安全性次于TN-S系统,相对于TN-S节省了供电干线的PE线,一般工矿企业及民用建筑低压配电场所均采用本系统;TN-C系统安全性能较低,适用于触电危险性小、用电设备简单的场所。 3) IT 方式供电接地系统一般用于不允许断电的场所,一般我国煤矿井下均采用IT接地系统。 根据封闭式储煤场具有瓦斯爆炸危险性、不允许长时间断电的特点,可选择TN-S系统或者IT系统,考虑储煤场及其配套设施采用大量220 V的电气设备,建议采用TN-S系统。 3 接地系统设计 3.1 配电室接地设计 配电室内供电系统工作接地和电气设备保护接地、防雷接地共用接地极,共用接地电阻按照不大于1欧姆设计。总接地端子与总等电位端子箱合建,并就近与柱内主筋连接,保护接地、防雷接地、工作接地独立接入等电位端子箱。其中变压器工作接地采用-50 mm×5 mm热镀锌扁钢直接连接等电位端子箱。 依据规范要求,