谈天然气管道带电问题
一、概述
重庆是一座老工业城市,城区占地面积小,人口多,市区楼房林立,地下各种管网、电缆密布,最繁华市中区面积仅14.5平方公里,人口就有47万多,人口密度每平方公里达32000多人。重庆市1980年开始发展民用气,当时天然气管道走廊很难找到,因此给输配管道敷设带来了很多问题。我司现有高、低压输配管道520公里左右,其中市中区高压管道约103公里,低压约81公里。由于多种原因,致使天然气管道多处多次带电,现就此问题给予浅述。 二、带电事例
1、江北区建新东路一宿舍管道出现发热现象。1990年5月3日下午,一用户偶然发现垃圾口旁天然气管道发烫。接报修后,我司当即派人前往处理,经检查发现在该栋楼房三楼Φ25.4天然气立管活接头处发热,烫得用手都不能摸,测得最高温度为103℃,且有轻微漏气,初步分析是管道带电所致,但在该用户家未发现有电线与管道相连,后检查至七楼时,发现该用户将照明线一零线从闸刀并关牵接到天然气管道上,而立管在三楼活节头拧得不紧,带电后因接触电阻较大而发热,将零线拆掉后,活接头处发热现象即消除。
2、市中区某中学新宿舍外漏气。1990年8月31日,用户反映有明显天然气味,经挖土检查,在地表以下约400毫米处,一根Φ32低压天然气管道下面有一接地扁铁(图1)。该扁铁带电,两维修人员手接触时均被电击。管子下侧与扁铁接触处防腐绝缘层遭损坏,在其中部发现一个长、宽约10×4毫米不规则孔,该孔很明显是由电弧烧穿所致,而不属腐蚀穿孔(图2)。最后找出了接地扁铁带电原因:是宿舍用电火线
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与接地线同装于铁套管内,由于安装时弯折和日常风吹摇动,使电线在套管口锋利部位受到磨擦,绝缘损坏,致使接地装置断续带电。
1992年2月,在市中区人和街某处,用户几天来在室外嗅到有天然气味,没有查出原因,公司接报后,抢修人员到现场察看,判断是埋地管道漏气,挖开覆土后发现管子(Φ57×4)被电弧烧穿了一个直径约3毫米洞。该管道平行于下水道敷设,其顶部压着一根扁铁接地线,据了解半年前,有关部门修下水道时,把原来沿下水道敷设附近变压器接地线,移到了埋地气管道顶部,于2月17日该变压器发生过一次接地短路故障停电事故。分析认为:由于接地短路电流造成瞬时高电压,在防腐蚀绝缘层薄弱处,通过弧光放电被击穿成孔。
3、天然气管道带电。1991年5月市中区心心餐厅厨师反映:厨房内发生数人多次在工作时,由于手指有小伤口,在接触房内天然气管线时(在水管道下侧靠墙平行敷设,距水管约200毫米),感到触电麻手。公司当即派人检查,用菜刀将气管与水管相
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碰,发生较大火花;用数字万用表测得气管对水管(地)交流电压为3.9-4伏。火花发生,曾经作过停电试验,将餐厅电源总闸门拉掉,气管仍然带电。在6月和10月份两次该地区停电时,又去检查,分别测得气管对水管电压降至1.1伏和1.8伏,气、水管相碰时仍有轻微火花发生。当将调压箱低压法兰拆开后,气、水管相碰就不再发生火花了。经多次查找原因,测试和分析,认为是次高压埋地气管道带电。12月25日在该餐厅调压箱低压侧联接法兰处加了绝缘垫和绝缘套管,再测气、水管间电流仅为0.35-0.47伏,次高压侧对地电压仍为6.6伏,1992年元月23日和2月20日两次去该餐厅厨房测量,交流电压分别为0.38伏和0.3伏,用菜刀短路仍无火花发生。 在市中区其他几个地方及江北区均发现过类似低压气管带电现象。 三、带电原因分析
第一类带电例子,是由于错将气管当成水管,作为接地所致。
在民用供电系统设计规范中指出:\接地体应充分利用与大地有可靠连接自然接地体,如自来水管和建筑物金属构架等。\一般用电户多具有这方面常识,故将家用电器接地线搭接到水管上。
在无重复接地保护接零系统中,当零线断线时,即使用电设备没有发生碰壳,在三相负荷严重不平衡情况下,零线上也会出现危险对地电压;如果有重复接地,当零线断开后,零线对地电压虽然有所降低,但仍有对地电压存在。
在三相四线制低压供电系统中,当个别设备只接地而不接零,且发生碰壳事故时,就有接地电流I。通过该设备接地电阻Rb和系统中性点接地电阻RO构成回路(图3),实际上由于Rb往往较大,所以接地电流不会很大,此时线路中熔断器可能不动作,电源切不断,这时不但碰壳设备外壳有对地电压,而且所有接在零线上设备外壳都将带电。零线对地电压为:
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燃气管道带电问题的研究
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