防雷技術(shù)在綜合錄井中的應用

王 春（大慶鉆探地質(zhì)錄井一公司，黑龍江 大慶 163400）

防雷技術(shù)在綜合錄井中的應用

王 春
（大慶鉆探地質(zhì)錄井一公司，黑龍江 大慶 163400）

本文主要針對防雷技術(shù)在綜合錄井中的應用進行了分析，并著重介紹了雷電的危害、成因以及錄井設(shè)備受到雷擊后的后果，詳細分析了防雷技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，分別從三個方面具體介紹如何防雷，從而提高綜合錄井技術(shù)的安全性。

綜合錄井；防雷；雷電

1　成因及危害

石油勘探是石油資源開發(fā)的前提，也是石油開發(fā)的技術(shù)要點，隨著勘探力度的不斷增加，山區(qū)地帶也開始成為石油開發(fā)的主要區(qū)域，但是山區(qū)地帶雷暴發(fā)生幾率遠遠超過平原地區(qū)。所以山區(qū)石油開發(fā)區(qū)域綜合錄井設(shè)備往往更容易遭受雷擊發(fā)生雷擊事件。綜合錄井設(shè)備一旦遭受雷擊可能會導致其準確率的降低，甚至會造成其內(nèi)部電子元件、線路的損壞，嚴重者會危及操作人員的安全，因此防雷技術(shù)成為了綜合錄井技術(shù)研究的重點內(nèi)容。

1.1 種類分析。雷電的種類有雷電感應、雷電侵入波和LEMP、直擊雷以及反擊等。

1.2 入侵途徑。雷電對綜合錄井設(shè)備入侵途徑主要包括兩種，一種是直接入侵，一種是間接入侵。若綜合路徑設(shè)備處于室內(nèi)且建筑具有較為完備的防雷設(shè)施，那么儀器不會直接受到雷電影響，但會受到間接的入侵。

1.3 危害性分析。電流時引發(fā)雷電破壞的主要因素，依照危害形式的不同可以將雷電的威海分為三類，即直擊雷作用、對金屬管道以及架空線的作用和雷電二次作用。高位電以及雷電流是雷擊發(fā)生后的主要下你想，由于雷電功率及其強大，因此在雷電發(fā)生后能夠產(chǎn)生巨大的爆炸，若直接作用在建筑以及生物上，其破壞力巨大，因此具有強大的破壞性。

2　防雷技術(shù)分析

2.1 雷擊后果。對雷擊后果進行統(tǒng)計分析可以總結(jié)出，雷擊后果表現(xiàn)形式主要包括傳感器損壞、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)燒毀以及電源燒毀三種。首先傳感器的損壞主要是由于傳感器同井架之間存在電阻，這是由于傳感器緊固不牢所致。電源燒毀則是在雷擊發(fā)生后，一旦電源高于規(guī)定值就會熔斷配電箱中保險絲，但與此同時電源系統(tǒng)也可能受到影響被燒毀。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同信號采集板面通過信號線進行連接，但是雷電電磁波會直接影響信號線，在其上產(chǎn)生瞬態(tài)尖峰脈沖，導致數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)燒毀 。

2.2 設(shè)備防雷。防雷技術(shù)在綜合路徑中的應用并非是單一的，而是一種系統(tǒng)性的工程，所需要的技術(shù)手段也相對較為多元化，概括起來其主要的防護手段包括內(nèi)部防護以及外部防護。技術(shù)手段則包括包括屏蔽、等電位連接、分流接地和過壓保護、電源防雷、信號防雷等。錄井設(shè)備的位置不同所需要的技術(shù)手段也不盡相同。但每個部分以及每項技術(shù)都具有其作用，且相互影響聯(lián)系緊密，因此防雷技術(shù)是技術(shù)系統(tǒng)，不同的技術(shù)無法被替代，也不能單獨存在。

2.3 外部保護。（1）等電位連接。電位均衡連接即防雷技術(shù)中的等電位連接。通過將導電性良好的導體相互練級，并連同接地系統(tǒng)，將雷電引入地下，消除雷電影響。其本質(zhì)是一個電位補償系統(tǒng)，通過導線將接地系統(tǒng)、等電位連接導線以及地線隔離器和避雷器、導體相互連接，當雷擊發(fā)生后用以補償電位。（2）分流接地。雷電發(fā)生后將雷電能量泄放至大地是防雷的有效手段，而泄放的過程中應當遵守層次性原則，這邊是分流。依照防雷保護區(qū)域分級將雷電能量泄放至打底是層次性原則的主要內(nèi)容。其中接地性能良好才能夠保證下線上電壓在雷擊發(fā)生后的有效降低，避免反擊現(xiàn)象的發(fā)生。在釋放雷電能量的技術(shù)手段中接地是最有效的方式，也只有保證了接地的有效性，才能保證電位均衡補償?shù)挠行?。接地的目的是泄放雷電流，從而保證綜合路徑設(shè)備以及人員的安全。（3）屏蔽。屏蔽的方式主要有三種，即磁場、電場以及電磁場屏蔽。 其中電場屏蔽主要用以抑制、消除電場干擾。磁場屏蔽主要為了抑制、消除磁場耦合干擾。而電磁場屏蔽則是用以抑制、消除同時存在的電場、磁場干擾。由于遠場條件下雷電電磁脈沖是一種平面的電磁場傳播，因此在防雷技術(shù)中應當將二者同時考慮在內(nèi)。全屏蔽是屏蔽技術(shù)中針對信號傳輸電纜的有效保護措施，通過金屬層將機房電纜、架空電纜以及埋地電纜統(tǒng)統(tǒng)保護起來，從而避免雷電電磁脈沖對傳輸新阿紅的干擾。需要注意，在應用全屏蔽電纜時需要進行多點接地設(shè)置。

2.4 內(nèi)部防雷措施。（1）電源防雷。在電源進入端安裝低壓總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設(shè)備的安全。（2）信號防雷。在雷擊發(fā)生時，產(chǎn)生巨大瞬變電磁場，在1km范圍內(nèi)的金屬環(huán)路，如網(wǎng)絡金屬連線等都會感應到雷擊，將會影響信號網(wǎng)絡的正常運行甚至徹底破壞信號網(wǎng)絡系統(tǒng)，對于信號網(wǎng)絡方面的防雷工作也是較易被忽視的。

3　防雷接地

3.1 接地方式分析。防雷接地方式具有多樣性，日常使用的方式主要包括工作、屏蔽以及安全和防雷等接地方式。

3.2 原理。防雷接地裝置包括接地體和接地線，位于地下一定深度之處，它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。防雷接她要求接地電阻要小，接地電阻越小，散流就越快。被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。

3.3 接地裝置。按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范，儀器房房內(nèi)的安全保護地、信號工作地、屏蔽接地、防靜電接地和防雷器接地宜共用一組接地，接地電阻應小于4Ω。地線接地電阻的大小與土壤的導電性能、導體尺寸、接地體與土壤接觸的松緊、埋設(shè)深度有關(guān)。根據(jù)避雷地線接地電阻＜4Ω的要求，可采用多根鋼管每隔3m～5m埋設(shè)，按并聯(lián)電阻估算達到所需要求。

3.4 接地電阻。土壤散流電阻以及接地體電阻統(tǒng)稱接地單組，其測量是防雷技術(shù)的重點內(nèi)容，測量接地電阻的主要設(shè)備為接地電阻搖表，即ZC接地電阻測量儀。通過該設(shè)備能夠準確獲得防雷體系中的接地電阻。我國的防雷技術(shù)仍舊還存在諸多不完善的地方，為了更好的推進石油勘探技術(shù)的發(fā)展，保證勘探技術(shù)的安全，技術(shù)研發(fā)人員仍舊需要進一步完善綜合路徑中的防雷技術(shù)。

[1]增紅恩.綜合路徑防雷技術(shù)探討[J].教育科學博覽，2014（02）.

[2]彭麗娜，張宴奇，張毅.綜合路徑技術(shù)理論應用分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013（05）.

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