静电在我们的日常生活中无处不在,在我们的周围或身上就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。平时你可能体会不到,比如人走过化纤的地毯静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书在约7000伏,对于一些敏感仪器来讲,这个电压可能会是致命的危害。
　　近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,静电放成电子工作年损失达上百亿美元。七十年代有一年在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继爆炸。我国近年来在石化企业曾发生30多起因静电造成了严重火灾爆炸事故。
　　野外钻探机台仪表电源,时有遭浪涌电压袭击而烧毁的现象。检修时发现,电击穿发生在仪表电源的进线端一些器件上,如保险丝座、电源开关等处。这些器件的酚醛树脂绝缘层或空气间隙被击穿,电压至少高达10KV以上才有可能。尽管这种过电压会损坏仪表电源,但一般较少波及电动机等大功率设备,这就使人对机台这种过电压现象迷惑不解。因此,有必要对野外钻探机台的供电环境,过电压的原因进行深入分析并找出实际可行的保护措施。这对于进一步研究推广微电子计算机辅助钻进和钻进参数自动监测更具有重要意义。
　　一、野外钻探机台的供电环境
　　钻探机台远离供电变压器,架空输电线经过山谷到机台进线端也不加过电压保护。按工业供电要求,电线进入前,应设不短于50m的埋地电缆,以衰减感应过电冲击波,并在机台入线端装阀型避雷器。但因野外机台进入地下电缆常易丢失,帮多不采用,使架空输电线直接进入机台。还有的机台忽视塔架的接地要求,没有埋设专门的接地电极,在机台木被风吹干并有油情况下会使塔架对地形成绝缘。使机台架对地静电位升高。此外,空气洗井、油路系统由于气体或液体摩擦而带静电。这种静电高到一定程度,会引起静电火花放电。
　　矿区的钻探机台电源是与矿山设备共用的,矿山电气设备电路切换频繁,会引起供电线路的操作过电压。
　　此外,野外机台低压架空线路,相对来说较长,当长度可以同感应电压冲击被的波长相比较时,有可能发生电压谐振。
　　当电力线的波阻抗与机台负载阻抗不相同时,过电压脉冲波会在介面处发生终端反射。
　　以上就是看起来比一般工业用简单得多的供电系统,却会因多种原因产生过电压。危及设备或引起放电、失火、波及机台的安全。
　　二、感应过电压的产生分析
　　当机台附近大气放电时,在周围空气间产生迅速变化的强磁场,在磁场附近的导体将产生感应过电压。还有,大气带电也使线路的静电位升高,当带电云层放电或移走时,架空线向两侧迅速传播,造成静电感应过电压。当雷电闪络发生在距线路50m以外时,线路上静电感应过电压由下式计算: