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對于侵入儀表系統雷電的治理及措施

來源:德恩拓 發布時間:2012-10-31 16:23:18

  1. 接閃

  直接雷擊的防護主要由建筑物的防雷裝置實現,現場儀表系統的防雷,應和周圍的儲油罐等設備的防雷措施一起設計。

  2. 均壓

  當雷擊發生時,在雷電瞬態電流所經過的路徑上將會產生瞬態電位升高,使該路徑與周圍的金屬物體之間形成瞬態電位差,如果這種瞬態的電位差超過了兩者之間的絕緣耐受強度,就會導致介質的擊穿放電,這種擊穿放電能直接損壞儀表設備,也能產生電磁脈沖,干擾儀表系統的正常運行。為了消除雷電瞬態電流路徑與金屬物體之間的擊穿放電,可以將所有現場儀表的所有金屬外殼、構架、生產裝置的金屬設備、設施、儀表控制室內的設備、組件和元件的金屬外殼、金屬設施連接在一起,并且與儀表控制室的防雷接地系統相連接,形成完善的等電位連接。電源雷器

  3. 接地

  目前國內石油化工儀表系統的接地主要有兩種措施:浮地、多點接地。

 ?。?/span>1)浮地是指儀表的工作地與建筑物的接地系統保持絕緣,這樣建筑物接地系統中的電磁干擾就不會傳導到儀表系統中,地電位的變化對儀表系統也無影響。但由于儀表的外殼要進行保護接地,當雷電較強時,儀表外殼與其內部電子電路之間可能出現很高的電壓,將兩者之間絕緣間隙擊穿,造成電子線路損壞。

 ?。?/span>2)接地是指儀表、DCS、PLC 等設備的工作接地與保護接地分開,這種接地方式的突出優點是可以就近接地,接地線的寄生電感小。但是如果較強的雷電波通過保護地進入系統,電子電路同樣會因承受高壓而損壞。由于以上兩種接地方式都不能滿足防雷的需要,因此,可以考慮將保護地與工作地相連接,并且接入防雷接地系統,問題就可以解決了。

  4. 屏蔽

  石油化工儀表系統大量采用半導體器件、集成電路和傳遞信號的電纜,由雷擊產生的瞬態電磁脈沖可以直接輻射到這些元器件上,也可以在電源或信號線上感應出瞬態過電壓波,沿線路侵入電子設備,使電子設備工作失靈或損壞。利用屏蔽體來阻擋或衰減電磁脈沖的能量傳播是一種有效的防護措施。儀表系統的防雷屏蔽主要包括三個方面:控制室屏蔽、現場儀表屏蔽、信號線和電源線屏蔽。電源雷器

 ?。?/span>1)控制室屏蔽

  控制室內的控制系統是儀表系統的心臟,對雷電產生的電磁脈沖十分敏感,需要特別注意其屏蔽問題。儀表控制室應是無窗的封閉結構,將房屋墻壁中的結構鋼筋交點處電氣連接,并與金屬門框焊接,構成一個帶門開口的屏蔽籠,在室內沿墻壁四周再做一圈保護接地環(接入防雷地),接地環與屏蔽籠進行有效的電氣連接。

 ?。?/span>2)現場儀表屏蔽

  現場儀表可采用金屬的儀表箱(罩)實現防雷屏蔽,儀表箱(罩)要與其它現場的金屬設施實現等電位連接,并接入防雷接地系統。

 ?。?/span>3)信號線和電源線屏蔽

  為了防止雷電電磁脈沖在信號或電源線路上感應出瞬態過電壓波,所有的信號線及低壓電源線都應采用有金屬屏蔽層的電纜。就瞬態過壓防護而言,需要信號線或電源線的屏蔽層沿線路多點接地或至少應在線路的首、末兩端接地。當采用多點接地后,各接地點之間的屏蔽層沿線路之間形成回路,低頻干擾電流的電磁場可能會有一部分透過屏蔽層,在電纜的芯-護套回路產生低頻干擾,這就要求屏蔽層沿線路只能采取單點接地。為了防止由多點接地所產生的低頻干擾,可將電纜穿入金屬管內或采用雙屏蔽電纜,將金屬管或雙屏蔽電纜的外屏蔽層采取多點接地,金屬管內或雙屏蔽電纜的內屏蔽層可以采用一端接地,這樣既保證安全,又有利于抑制低頻干擾。 電源雷器

  5. 分流

分流是防雷的有效措施,由于儀表回路太多,不可能在每個儀表回路中都使用SPD,必須有選擇地在重要回路和系統電源回路中安裝SPD 或避雷器。

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本文來自:  http://www.damehaciendo.com

 

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