浅谈阴极保护系统防爆型火花间隙的应用
陕西凌雷电气有限公司 戴碧辉
摘要：本文通过对防爆型放电间隙产品（LPD等电位连接器）在油气管网强制电流区域阴极保护系统作用的分析，说明了防爆型火花间隙产品是保护管道绝缘法兰免受过电压绝缘击穿的最佳产品，介绍了防爆型放电间隙产品的结构与工作原理，并对制造工艺和施工安装方法进行了说明和介绍。
[关键词]绝缘接头 油气管网 强制电流 阴极保护 放电间隙
随着我国西气东输工程加速进行，油气田集输管网与城市燃气管网（非钢质管道除外）不断配套完善，对阴极保护的要求越来越高。尤其在地下水源丰富，土壤矿化度、盐碱度较高地区的油气管网采用分区域强制电流阴极保护系统是大势所趋，电绝缘产品在强制电流区域阴极保护系统中虽为附属管件，但直接关系到阴极保护系统作用的正常发挥，其作用不可低估。而电绝缘产品的安全可靠性也与系统正常运行息息相关，电绝缘产品因为管道造雷击或感应过电压导致绝缘击穿，从而损坏绝缘接头的事例屡见不鲜，所以防爆型放电间隙产品的问世，能完善的解决此问题，对绝缘接头和阴极保护系统提供了可靠的过电压保护。
一、在强制电流区域阴极保护系统作用
绝缘接头在油气管网区域阴极保护系统主要作用如下：
1.位于强制电流区域阴极保护系统的区域划分边缘，隔断区域电流，防止电流杂散。
2.不让管网阴极保护电流进入泵站或计量间，保护站内设备。
3.在管网重要地段（如河流穿越）两端加绝缘接头可分隔其它段管线不受特殊地段腐蚀影响。
4.具有管道连通性能 。
二、绝缘接头绝缘击穿的原因分析
1、雷击地面管道，导致绝缘接头两端电位差过高，已远远大于绝缘接头的耐受水平4000V。
2、管网3千米距离范围内遭受雷击，都会使管道上感应到过电压，从而对管道绝缘接头造成损坏。
3、管网附近的大电容、打电感设备，比如变压器、电容器、隔离开关等的开断也会对附近的管网产生强烈的电磁感应，从而导致过电压的发生。
三、防爆型火花间隙（LPD等电位连接器）的保护作用
1、跨接在绝缘接头两端，启动电压为工频1000V，在没有过电压的情况下不动作，使绝缘接头两端保证良好的绝缘状态。
2、当有电涌过电压发生时，放电间隙被击穿，击穿后弧光电压为50V，远小于绝缘接头的绝缘耐受值，保护绝缘接头不受过电压损坏。
3、可将此产品对地并联，当管道上出现过电压时，及时的将过电压和过电流泄放入地，保护管道操作人员的人身安全不受过电压损害。
四、防爆型放电间隙（LPD等电位连接器）的结构与原理
目前防爆型放电间隙（LPD等电位连接器）一般参照国家标准GB18802.1有关技术指标生产、结构上通过四大部分组成：
1、高通流能力的气体放电间隙，标称放电为100kA，可有效防护直击雷和感应过电压对绝缘接头的损坏，并且启动电压高，导通后电压低等特点。
2、高强度玻璃布筒，是防爆性能的第一层保证。
3、高温环氧树脂密封，增加放电间隙侧面的绝缘性，并且是防爆性能的第二层保证。
4、硅橡胶一体硫化，使连接电缆和产品主体可靠的连接在一体，并且连接处无缝隙，可防水，防尘，防电弧外泄，是防爆性能的第三层保证。
五、防爆型火花间隙（LPD等电位连接器）是传统绝缘接头保护产品的换代产品
传统的排流装置一般采用锌接地电池的方式，但锌接地电池存在以下几点弊端：
1、启动电位太低，经常存在误排流的情况发生。
2、放电电流小，不能承受幅值比较大的电流冲击。
3、寿命有限。
防爆型火花间隙（LPD等电位连接器）可有效解决锌接地电池存在的问题，具有启动电压高，防电电流幅值大，寿命长等优点。
五、防爆型火花间隙（LPD等电位连接器）的安装说明
1、第一种用法：将产品引出线的接线鼻子分别连接在绝缘接头或绝缘法兰两端。
2、第二种用法：将产品引出线的接线鼻子分别连接在管道和接地体上。
3、本产品可直接安装在防爆环境里，不许另设防爆箱。
4、本产品可安装在水里或特别潮湿的地方。
