脉冲布袋除尘器防雷电设计规范

脉冲布袋除尘器防雷电设计规范

针对脉冲布袋除尘器的防雷电设计，需要遵循国家相关的防雷技术规范和标准，并结合除尘器本身的结构特点进行设计。

一、关键的设计规范和要求：

1. GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》：这是防雷设计的根本大法，规定了建筑物（包括构筑物）防雷分类、防雷措施、接闪器、引下线、接地装置、等电位连接、电涌保护等要求。除尘器属于“第三类防雷建筑物”中的“烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物”。

2. GB 50343-2012 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》：虽然主要针对电子信息系统，但其关于接地、等电位连接、电涌保护器（SPD）的选择和安装原则，同样适用于除尘器上的控制仪表、PLC、电磁脉冲阀等弱电设备。

3. GB/T 21431-2015 《建筑物防雷装置检测技术规范》：指导如何检测防雷装置的有效性。

4. 相关行业标准：如电力、钢铁、水泥、化工等行业可能有更具体的防雷要求，需要查阅。

二、脉冲布袋除尘器防雷电设计关键点

1. 防雷分类与接闪器：

    确定类别： 根据GB 50057，根据除尘器的高度、所处环境（雷暴日、土壤电阻率等）、重要性等因素，确定其防雷类别（通常为第三类）。

    设置接闪装置：

        利用本体结构：除尘器的金属壳体（如箱体、灰斗）如果满足规范要求的厚度（通常钢板≥4mm），可以直接作为接闪器。这是最常用且推荐的方式，因为壳体覆盖了整个设备顶部。

        独立避雷针/带：如果壳体厚度不满足要求、壳体为玻璃钢等非金属材料、或者需要特别保护某些突出部分（如顶部检修门、爬梯、放散管等），则需要在除尘器顶部最高点及突出部位安装避雷针或避雷带/网。避雷针的保护范围应按“滚球法”计算，确保整个除尘器顶部及附属设施在其保护范围内。

        突出金属物：顶部所有金属构件（如检修平台、栏杆、管道、阀门等）必须与接闪装置（壳体或避雷针/带）做可靠的电气连接。

2. 引下线：

    利用金属结构柱：优先利用除尘器本身的金属支撑结构柱（钢柱）作为自然引下线。要求钢柱应电气贯通（如焊接连接），且截面积满足规范要求（GB 50057 表 5.2.1，第三类通常≥50mm?）。

    专用引下线：如果无法利用结构柱（如混凝土结构或结构柱不连续），则需沿除尘器四周均匀对称敷设专用引下线（如热镀锌圆钢≥Φ8mm 或 扁钢≥4mmx40mm），间距≤25m（第三类）。引下线应尽量短且直。

    连接： 接闪装置必须与每一根引下线可靠焊接（或符合规范的专用连接器连接）。

3. 接地装置：

    共用接地系统： 防雷接地、电气设备保护接地、工作接地（如控制系统接地）应采用共用接地系统。这是现代防雷的核心原则，避免电位差反击。

    接地电阻：目标接地电阻值应≤10Ω（对于第三类防雷建筑物）。在土壤电阻率高的地区，应采取措施（如换土、降阻剂、深井接地、外引接地）来达到要求。

    接地体形式：常用环形接地体（围绕除尘器基础）或基础接地体（利用建筑物基础钢筋）。需增加垂直接地极（如热镀锌角钢 L50x50x5mm, 长度≥2.5m）加强散流。

    连接： 所有引下线必须与接地装置可靠焊接。接地装置连接点应做防腐处理（如沥青漆）。

    接地测试点： 在便于检测的位置（通常离地0.3-0.5m）设置接地测试点（断接卡或测试端子）。

4. 等电位连接：

    目的：消除设备内部及设备与外部金属物之间的电位差，防止雷电电磁脉冲引起的火花和反击。这是保护人员和设备安全的关键。

    内部等电位：除尘器本体内部所有大的金属构件（壳体、花板、支撑结构、灰斗、检修平台、爬梯、栏杆、管道、风门、卸灰阀等）必须用≥25mmx4mm热镀锌扁钢或≥Φ10mm圆钢进行多点可靠连接，形成良好的电气通路，并最终连接到主接地端子或最近的引下线/接地体。

    外部等电位：进出除尘器的金属管道（压缩空气管、物料管等）、电缆金属外皮（铠装层或屏蔽层）在入口处，应就近与除尘器的接地系统进行等电位连接。通常做法是：

         金属管道：在入口处用连接导线（≥Φ8mm圆钢或≥25mmx4mm扁钢）连接到除尘器接地端子。

        电缆：在入口处将金属护套、铠装层、屏蔽层通过SPD的接地端或直接连接到接地端子排。

    等电位连接网络：所有等电位连接导体应构成一个“M”型或“S”型网格结构，确保低阻抗连接。

5. 电涌保护：

    必要性：除尘器的控制系统（PLC、仪表柜）、电磁脉冲阀（尤其24VDC控制线圈）、现场传感器（压差、温度、料位等）对雷电感应的过电压（浪涌）极其敏感，极易损坏。

   信号系统：在所有进出控制室的信号线、控制线（如连接脉冲阀、传感器的线路）两端（室外设备侧和室内PLC侧）安装适配的信号SPD。特别注意脉冲阀的控制线！

6. 屏蔽措施：

    电缆敷设： 进出除尘器控制系统的所有电缆（电源和信号）应尽量采用铠装电缆或穿金属管/槽敷设。金属管/槽两端必须接地。

    控制柜： PLC控制柜宜采用金属柜体，并良好接地。

三、设计、施工与维护要点

1. 专业设计： 应由具备防雷设计资质的单位或人员根据现场实际情况（设备结构图、土壤电阻率、气象资料等）进行专项设计，出具防雷设计图纸和说明。

2. 材料选择：所有防雷装置材料（接闪器、引下线、接地体、连接导体）必须符合国家标准（如热镀锌钢材），满足尺寸、防腐要求。

3. 可靠连接：焊接是最可靠的连接方式（搭接长度、焊缝饱满）。螺栓连接必须使用防松垫片并做防腐处理。连接点接触电阻应足够小。

4. 施工质量：严格按照设计图纸和规范施工，隐蔽工程（如接地体）需做好记录和验收。

5. 定期检测与维护：按照GB/T 21431要求，每年雷雨季节前应对防雷装置进行检测（重点：接地电阻、连接点是否松动锈蚀、SPD状态指示是否正常），发现问题及时修复。损坏的SPD需及时更换。

脉冲布袋除尘器的防雷电设计是一个系统工程，必须遵循“综合防护、层层设防”的原则，将外部防雷（接闪、引下、接地）与内部防雷（等电位连接、屏蔽、电涌保护）有机结合起来。特别要重视利用金属本体作为接闪器和引下线、确保良好的等电位连接、以及对控制系统和电磁脉冲阀进行有效的电涌保护（SPD）。 严格遵循国家标准规范，并由专业人员进行设计和施工维护，是确保除尘器在雷雨天气下安全稳定运行的关键。