散粮筒仓电气设计中的安全问题及措施

过 电压时 ，模块呈低阻抗特性 ，使暂态过 电流迅速泄放，
抑制暂态过 电压 ，维持 电压稳定 。结构 如图１ 。
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（） １粉尘处 于悬浮 状态 ，并存 在支持 燃烧 的环境 ，
如空气 ； （ 粉径很小 ，能够进行燃烧 ； ２ ） （ 悬浮状 的粉尘浓度在爆炸范围 内； ３ ） （ 粉尘悬浮物与有 足够 的可燃源接触 。 ４ ）
ＩＳＡＬＴ Ｎ ｌ 电气 与仪 表安装 ＮＴＬＡ Ｉ Ｏ
阻抗特性， 泄漏电流很低 ，不影响正常工作。当出现暂态 的，像所有 的有机 固体 一样 ，当它 以一定 的浓度悬浮在 空 中，并被点燃 时 ，会迅速地爆炸和燃烧 ，同时以光和 热 的形式释放能量。在 特定 的容积 内 ，压力将迅速地增 加 ，可能超过特定结构 的强度 ，由燃烧而引起的热量足 够点燃其它的悬 浮粉尘 ，或右压力波而造成悬浮粉尘 ， 这样就产生 了引爆现象ｆ 二次爆炸） 。 如果以下条件 同时满足 ，就会发生粮食粉尘爆 炸 ：
测 系统等 。移动设备有 移动式装仓机 、扒粮机 、移动式
胶 带输送机及打包机等 。
意 义 。所 以如 何保 证其安 全性 和可靠 性就成 了首要 问
题 。粮 仓作 为一种 特殊 的建筑 ，和普 通工 业与 民用建 筑相 比 ，有着特殊 的要求 。在储粮的过程中 ，需要定期
１１用 电负荷 的确定 ． 首先确定用 电设备 的分类 及使 用情况， １ 如表 所示 。
讨论的是仓 内照明。有效 内部 的照明是保证生产作业高 效 、安 全所 必不可少 的。粮仓通 常状 态下会 有大量 库
存 ，所 以防止 电器 发生火灾 是一个重要 指标 ， 护粮 而保 仓 内部的电器设施也是必须考虑的问题 。因此， 内的 粮仓 照明灯具 、照明线路 、电器开关都有 特殊 的安全要求 。
２ １ 年 第５ ０２ 期
电 气 与 仪 汞 女 装 Ｉ Ｎｓ ＡＬ ＩｕＮ ｌ Ｔ Ｌ Ｌ
对 于电缆种类 ，地面上明敷设 的可以采用 聚氯 乙烯
查和维修。根据不 同的情况穿导线 的钢管可以采用明敷
设， 以采用 暗敷设 。 也可
绝缘电力 电缆 。配 电室到粮仓 的电缆 由于需要在地下 暗 敷设 ，暗敷设 的电缆必须穿钢套管 ，不能直接敷设 。因
会 因电磁感应所产生 的高 电位差而击毁 ，结构见 图２ 。
粉尘和可燃性气 体的爆炸原理存在差别 ，所 以不能用气 体 防爆设备来代替 ；
（ 尽量 避免粮仓 内电气设备 的短路现象 ； ３ ）
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一 一 一
一
（） ４ 合理配置 通风系统 ，配合仓 内的通风除湿 ，降
低仓 内的温度 。
表１主要用 电设备
设 备 名 称 功 率 运 行 时 段
或不定期 的使用药剂对仓 内粮食进行熏蒸 ，杀灭害虫 ，
而这些 药剂 （ 如磷化铝等 ） 一般具有腐蚀性 ，遇到潮湿
照 明系统 轴流风机 皮带输送机 通风机
．
中等 单 台小 ，数量多 中等 中等 较大
根据 需要运 行 根据 需要运行 进出仓 作业时运行 根据 需要 仓 内温度过高时
谷物冷却器
Ｉ粮情检测系统等弱电设施
较小
始终运行
配电系统设计 时必须要考虑用 电设备的运行情况 ，
在保证安全的基 础上设计 电力 系统 。在确定可能的最大
用 电负荷 时 ，要 根据 不 同的用 电设 备 、不 同的使 用时 间，充分考虑使 用时间的间隔，在保 留一定裕度的情况 下 ，确定电力系统的最 大供 电量 。
流风机等都采取 了接地保护措施 。
构 ，可 以在施工时配合土建项 目的施工 ，做好预 留工作 及后续 的保护工作 。
移动用 电设 备的使用是粮仓用 电的重要组成部分， 主 要供应移动式装仓机 、扒粮机 、移动式胶带输送机及打
包机等使 用 ，因此也需要做 良好的接地保 满足粮仓的防尘防爆要求， 为了 在进行电气设计时， 重点应 放在如何减少电火花的产生，
电源线 、信号线 、金属管道都要通过过 电压保护器 进行等 电位连接 。电源系统的接地 网与信息系统的地 网
要连接成一个接地网 。当雷击出现时 ，电源系统的接地
降低粮仓内部电器设备表面的温度上 。 可采取如下措施 ： （ 当 电气设备的工作 电流较小， １ ） 且其工作时表面温升
信
图１分级保护框图
４２防尘 防爆 安全 设计 ．
针对以上粉尘爆炸的条件， 只要保证几个必要条件不
３． ． ２采用等电位连接 ２
防止雷电侵害的一项关键措施是采用等电位连接 。
等 电位连接是为减少需要 防雷的空 间内各种金属部件 和 各系统之间的 电位差而实施的导体连接 。
满足， 就可以避免爆炸。 然而在粮食的加工和运输过程中，
雷 电及其他 瞬态浪涌 冲击现象对精密 电子设备和计
算机设 备及 电源造成很大危害 。采用 电源过 电压保护器 可 以利 用快 速响应 模块 ，通过 其优 良的非 线性伏 安 特 性 ，来实现抑 制暂态 过电压 。在正常工作时 ，模块呈高
ＩＳ Ａ Ｌ Ｔ Ｏ Ｎ Ｔ Ｌ Ａ ＩＮ
３ ５
用极大 。
３２１电 源 系统 和 信 息 系统 分 级保 护 ． ．
粮仓 内部 的照 明线路应选 用钢管 ，导线敷设于钢管
内。钢管 的接头应使用铁质过渡盒， 能采用Ｐ Ｃ 不 Ｖ 材质 。 同时 ，锁母 也应使 用铁质 材料 ，不能 采用其 他材 料代
替 。过渡盒可 以采用明敷设 ，也可采用 暗敷设 。建议采 用 暗敷设 ，同时应在接线盒处设置明显的标记 ，便 于检
仓 的电气安全 问题 。
１ ２电缆 的选 择 ．
１动力配 电系统 ．
配 电系统 的选择关 系到粮仓 的正常运行 ，是保障粮 仓安全 的重要 环节。粮仓 的用 电设备主要分 固定设备 和 移 动设 备两 种 。固定 用电设备有照 明系统 、轴流风机系 统 、皮 带输送 系统 、通风 系统 、谷物冷却系统 、粮情检
粮仓供电电缆的安全性要求较高 ，电缆 的种类 以及 电缆 的横截面应在详细计算后确定 。为保证 电缆 的实 际 工作温度不超过允许值 ，电缆按发热条件 的允许长期工 作 电流（ 即载量１ 不应小 于线 路计算 电流 。考 虑将来 的发 展 ，导线 的截面选择一般应 留有适当的余量 。
３ ４
爆 型 ，防护等级 为Ｉ６ 。粉尘 防爆灯具均采用尘密式外 Ｐ５ 形结构 ，防护等级为Ｉ６ ，外壳材质采用铸铝合金 、表 Ｐ５
面喷塑。透光罩 为钢化玻璃 ，灯具外 部装有 防尘罩 ，可 有效防止粉尘沉积 ，所有连接处均采取了密封措施， 具有 良好 的防水 、防尘性能 ，从 而起 到防尘 防爆 的作用 ，避 免粉尘爆 炸事故 的发生 。
王 磊
赵 欣
（． １中国机械设备 工程股份有 限公 司 北京 １０ ５ ；２中国机械 工业建设集 团有 限公 司 北京 １ ０４ ） ００ ５ ． ００ ５
摘 要 ：本 文从 安全 的角度 分析 了在散粮 筒仓 电气设计 中遇到 的问题 。针对粮仓的特殊要求 ，从动力配 电系统 、仓 内照明 系统、防雷设计 以及 防尘防爆几个方面入手 ，分析 了影响安全的主要 因素 ，并提 出了设计 时需要采
接成环形做接地体 ，并将接闪器 、引下线 、接地体可靠
焊接。当直接雷击发生时 ，由接闪器和引下线将雷 电流 导入接地体， 向大地。同时，在电网的高压进线前段加 流 装避雷器 ，当雷 电击 中架空线路时 ，过 电压通过避雷器 接人大地 。采取这些措施 ，可以有效防止直接雷击和削 弱电压波的强 度 ，减少雷击 的破坏程度 。
外 ，其外壳 防护等级不得低于Ｉ５ ，安装 的位置和高度 Ｐ５
必须满 足设计 规范 的要求 。管线 进 出粮 仓 必须考 虑到
粮食仓库屋面 的结构形式 ，不得 破坏粮食仓库屋 面的结
内设接线板 ，重复接地线及保 护接地线与接线板可靠压 接 ，接地电阻≤４ Ｑ。仓库 内的照明设备 、钢穿线管 、轴
为粮仓 中间的地 面需要硬化 ，满足以后的交通等 功能 ， 可 能会通过 大 型车辆 ，所 以直接敷设 于 地下是 不允许 的，也不建议采用电缆沟敷设 。
２３安 装要 求 ． 作为国家粮食储备库 ，对安全性尤其是火灾安全要
求相对较高 。粮仓 的结构决 定了通常情况下 ，灯具是安 装在粮仓 内的大梁上 ，因此只有 明装才能满足 防爆防尘 的要求 。防爆灯具与钢穿线管的接线盒不能采用普通接
防雷工程通常分直接雷击防御 系统 和感应雷击 防御 系统两部分。
２仓 内照明系统 ．
粮仓 的照 明系统分仓 内照明与库 区照明 ，本文主要
３ １直接 雷击 防御 系统 ．
直接雷击 防御系统是捕捉雷电闪击保 护建筑物及设 备。在粮仓 的防雷工程设计 中，在建筑物屋 面用直径不 小于 １ ｍ的镀锌圆钢 ，装设 网格不小于２ ２ ２ ｍ ０ ｍ× ０ ｍ的避 雷带做接 闪器 ，利用建筑 物柱 内２ 根直径不小 于１ ｍ的 ２ ｍ 主筋作 引下线 ，将基础 内２ 根直径不小于 １ 的钢筋 焊 ２ ｍｍ
不超 过粮仓温度时， 允许采用非粉尘 防尘型电气设备； （） ２当电气设备的工作 电流较大 ，或者其工作时表面 温升超过粮仓 温度 时 ，应采用粉尘防爆电气设 备。因为
点 因电磁感应产生的地电位与信 息系统接地点 因电磁感
应 而产生 的地 电位是 一致 的 ，信 息系统 内部 的元件 不
环境极 易对铜及铜合金造成氧化锈蚀 ，对仓 内电器设备 的使用 和维护造成影 响。同时 ，粮食本身及进 出仓作业 时产生 的粉尘也会对 电气开关 、检测元件等设 备产生影
响 ，造 成短路 或接触不 良，甚至损坏 。粉尘的存在 ，也 会 引发燃烧 或爆 炸。因此 ，在粮仓 的电气设计 时 ，要格 外注意防潮 、防尘 、防爆等要求 ，提高系统的安全性 和 可靠性 。 本 文从粮仓 的动 力配 电系统 、仓 内照 明系统 、防雷 设计 以及 防尘 防爆几个方 面人手 ，从设计角度来探讨 粮
２２照 明线路 ＿
３２感应 雷 击防御 系统 ．
感应雷击 防御系统是为 了降低雷击 时的冲击 电位差
和电磁 脉冲。当雷 电发生时 ，在 电网中因雷击会 引起暂
态过电压 ，感应雷 电脉 冲一般都在 １ Ｖ 以上 ，而粮仓建 ｋ 设工程 中的粮情 电子检测系统 、电子地中衡 以及计算机
局域网耐压级别较低 ，感应雷 电脉 冲对这些设 备破坏作
２ １灯具 选择 ． 粮仓 内部环境 属于爆 炸性粉尘 危险 区域 ， 根据 《 可 燃 性粉尘环境用电气设备第 １ 部分： 用外壳和限制表面温 度 保 护 的电气设 备第 １ ：电气 设备 的技 术要 求 》Ｇ 节 Ｂ
１４ ６ １ ２ ０ 的规定 ，照 明系统 的灯具 均采用防尘 防 ２７． — ００
１３配 电系统 的接地保 护 ． 粮仓 电力系统的接地保护是为 了保证在特殊情况下 的安全 ，电源总箱做重 复接地 。重复接地及保护接地系 统设在进户的动力配电箱及 照明配 电箱 内， 复接地采用 重
４ ｍ ｘ ｍ ０ ｍ 镀锌扁钢与基础接地钢筋可靠 焊接后， ｍ ４ 在箱
线盒 ，必须要采用专用 的防爆接线盒。 为 了安全和便 于维修 ，灯具开关和配 电箱应设于库
取 的对 策和 注意事项。
关键 词 ：粮 仓 电气设计 安全 文章编号：１０ － ６ ７ （０ ２ ５ ０ ３ － ３ ０ ２ ３ ０ ２ １ ）０ － ０ ４ ０ 中图分类号：Ｔ Ｉ２ Ｑ ７ 文献标识码 ：Ｂ
兴建 国家粮食储备库 ，作为国家解决粮食安全问题
的一个重要措施 ，对 国民经济的稳定与发展有着重要 的