谈天然气管道带电问题

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1、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，最繁华的市中区面积仅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，因此给输配管道的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

2、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的三楼Φ25.4天然气立管的活接头处发热，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的一零线从闸刀并关牵接到天然气管道上，而立管在三楼的活节头拧得不紧，带电后因接触电阻较大而发热，将零线拆掉后，活接头处的发热现象即消除。　　2、市中区某中学新宿舍外漏气。1990年8月31日，用

3、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的防腐绝缘层遭损坏，在其中部发现一个长、宽约10×4毫米不规则的孔，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的带电原因：是宿舍用电火线与接地线同装于铁套管内，由于安装时的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

4、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毫米的洞。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的附近变压器的接地线，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

5、多次在工作时，由于手指有小伤口，在接触房内的天然气管线时(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，将餐厅的电源总闸门拉掉，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。当将调压箱的低压法兰拆开后，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

6、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的自然接地体，如自来水管和

7、建筑物的金属构架等。"一般用电户多具有这方面的常识，故将家用电器的接地线搭接到水管上。　　在无重复接地的保护接零系统中，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的情况下，零线上也会出现危险的对地电压；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。通过该设备的接地电阻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

8、的熔断器可能不动作，电源切不断，这时不但碰壳设备的外壳有对地电压，而且所有接在零线上的设备外壳都将带电。零线的对地电压为：　　UO=〔RO/(RO+Rb)〕U　　UO——为低压供电系统的相电压，伏　　RO——为变压器中性点接地电阻，要求不大于4欧　　Rb——设备保护接地电阻，当变压器容量不大于100千伏安，要求不大于10欧。　　若接地电阻均符合设计规范的要求，由计算可知，UO接近63伏，但实际上往往接地装置是不符合要求的，因此