石油化工外表体系防雷计划介绍
雷电对人类的日子和出产活动构成无穷的影响。雷电挟制着人类的生命安全，常使修建、电力、电子、通讯和航空、航天等许多有些遭受严峻损坏。跟着高新技能的迅猛翻开，由雷击致使的灾祸事规则呈现出上升趋势。这些年，石油化工公司的计划、数量不断拓宽、添加，外表体系向网络化、智能化方向迅猛翻开，而外表设备广泛存在绝缘强度低、过电压和过电流耐受才干差、对电磁搅扰活络等缺点，一旦外表设备遭到直接雷击或其邻近区域发作雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会经过供电线、外表信号线、电缆汇线槽、穿线管等途径抵达外表设备，挟制外表设备的正常作业和安全作业。假定防护不妥，轻则使外表设备作业失灵，重则使外表设备耐久性损坏，严峻时还或许构成人员伤亡、出产事端。　因而，现代石油化工外表体系的计划有必要高度重视防雷的计划。

石油化工外表体系防雷的回忆：国内现在在计划石油化工外表体系时，根柢上没有思考防雷疑问，但国外在这方面现已有了近20 年的研讨和运用履历。国内一些石油化工厂常常因为遭受雷击，使操控体系瘫痪，构成设备泊车，经济扔掉无穷。所以，采纳了一些抵偿的防雷办法，首要是采纳分流法，便是在外表体系的信号或通讯回路以及体系的供电电源有些选用浪涌保护器SPD（Surge ProtecTIveDevice），用以绑缚瞬态过电压和分走浪涌电流。但一个SPD 只能为回路的某有些供应保护；例如，一个设备在DCS 操控室的SPD只能对DCS的卡件通道供应保护；一个设备在现场变送器输出的SPD只能对变送器供应保护。假定悉数的I/O通道都装SPD，本钱将大凹凸上升；再则，假定每个回路都添加两个SPD的话，因为SPD自身也会呈现缺点（在出产实习中已证明晰这一点），外表体系的缺点率将会大大添加。

因而，国内某些石油化工厂也只能在一些相对首要的场合有些地运用SPD，保护也只绑缚于现场外表或操控室DCS、PLC 等，没有实在完结外表体系的全体防雷。

雷击对外表体系的损害办法：雷击从办法上可分为直接雷击与感应雷击两种，对外表体系或许发作的损害办法差异为下列几种：

1. 直接雷击

雷电直接击中现场外表设备或与之联接的管路，一般会损坏外表的传感器模件而且或许损坏变送器的电子线路板。雷电流在沿外表支架流入大地的进程中，发作强健的感应磁场，能经过信号传输线路耦合到操控室DCS 等电子设备内，损坏DCS 等电子设备。

2. 感应雷击

（1）静电感应。当雷云降暂时，地上物体，格外是导体聚积许多电荷发作放电，放电电流若进入现场外表和用电设备，构成设备损坏。

（2）电磁脉冲辐射。雷电流在其通道周围的空间发作电磁场，向外辐射电磁波，耦合到操控室的核算机、外表和现场仪器外表，以及各类金属导体上，发作感应电动势或感生电流，构成设备缺点，损坏致使操控体系失灵。

3. 雷电过电压侵入

直接击雷或雷电感应都或许使导线或金属管道发作过电压，此雷电过电压沿各种金属管道、电缆槽、电缆线路就或许将高电位引进外表体系，构成搅扰和损坏。

4. 反击

防雷设备接闪时，强健的刹那间雷电流转过引下线流入接地设备，因为大地电阻的存在，雷电电荷不能活络向大地泄放，必定会致使有些地电位上升（或许上百千伏），假定外表操控体系的接地体与该点没有满意安全间隔，它们之间就会发作放电，构成反击电流，可直接击穿用电器的绝缘有些，会对外表操控体系发作搅扰甚至损坏。

外表体系防雷的首要办法：关于侵入外表体系雷害的处理的办法是多方面的，首要包含接闪、分流、均压、接地和屏蔽等。这些办法有必要概括运用，才干实在抵达外表体系的防雷。现在石油化工外表体系所采纳的防雷办法如下：

1. 接闪

直接雷击的防护首要由修建物的防雷设备完结，现场外表体系的防雷，应和周围的储油罐等设备的防雷办法一同计划。

2. 均压

当雷击发作时，在雷电瞬态电流所经过的途径大将会发作瞬态电位添加，使该途径与周围的金属物体之间构成瞬态电位差，假定这种瞬态的电位差逾越了两者之间的绝缘耐受强度，就会致使介质的击穿放电，这种击穿放电能直接损坏外表设备，也能发作电磁脉冲，搅扰外表体系的正常作业。为了消除雷电瞬态电流途径与金属物体之间的击穿放电，能够将悉数现场外表的悉数金属外壳、构架、出产设备的金属设备、设备、外表操控室内的设备、组件和元件的金属外壳、金属设备联接在一同，而且与外表操控室的防雷接地体系相联接，构成完善的等电位联接。

3. 接地

现在国内石油化工外表体系的接地首要有两种办法：浮地、多点接地。

（1）浮地是指外表的作业地与修建物的接地体系坚持绝缘，这么修建物接地体系中的电磁搅扰就不会传导到外表体系中，地电位的改动对外表体系也无影响。但因为外表的外壳要进行保护接地，当雷电较强时，外表外壳与其内部电子电路之间或许呈现很高的电压，将两者之间绝缘空地击穿，构成电子线路损坏。

（2）接地是指外表、DCS、PLC 等设备的作业接地与保护接地分隔，这种接本地法的超卓利益是能够就近接地，接地线的寄生电感小。可是假定较强的雷电波经过保护地进入体系，电子电路相同会因接受高压而损坏。因为以上两种接本地法都不能满意防雷的需求，因而，能够思考将保护地与作业地相联接，而且接入防雷接地体系，疑问就能够处理了。

4. 屏蔽

石油化工外表体系许多选用半导体器材、集成电路和传递信号的电缆，由雷击发作的瞬态电磁脉冲能够直接辐射到这些元器材上，也能够在电源或信号线上感应出瞬态过电压波，沿线路侵入电子设备，使电子设备作业失灵或损坏。运用屏蔽体来阻遏或衰减电磁脉冲的能量传达是一种有用的防护办法。外表体系的防雷屏蔽首要包含三个方面：操控室屏蔽、现场外表屏蔽、信号线和电源线屏蔽。

（1）操控室屏蔽

操控室内的操控体系是外表体系的心脏，对雷电发作的电磁脉冲非常活络，需求格外留神其屏蔽疑问。外表操控室应是无窗的关闭构造，将房子墙面中的构造钢筋交点处电气联接，并与金属门框焊接，构成一个带门开口的屏蔽笼，在室内沿墙面邻近再做一圈保护接地环（接入防雷地），接地环与屏蔽笼进行有用的电气联接。

（2）现场外表屏蔽

现场外表可选用金属的外表箱（罩）完结防雷屏蔽，外表箱（罩）要与其它现场的金属设备完结等电位联接，并接入防雷接地体系。

（3）信号线和电源线屏蔽

为了避免雷电电磁脉冲在信号或电源线路上感应出瞬态过电压波，悉数的信号线及低压电源线都应选用有金属屏蔽层的电缆。就瞬态过压防护而言，需求信号线或电源线的屏蔽层沿线路多点接地或最少应在线路的首、末两头接地。中选用多点接地后，各接地址之间的屏蔽层沿线路之间构成回路，低频搅扰电流的电磁场或许会有一有些透过屏蔽层，在电缆的芯-护套回路发作低频搅扰，这就恳求屏蔽层沿线路只能采纳单点接地。为了避免由多点接地所发作的低频搅扰，可将电缆穿入金属管内或选用双屏蔽电缆，将金属管或双屏蔽电缆的外屏蔽层采纳多点接地，金属管内或双屏蔽电缆的内屏蔽层能够选用一端接地，这么既确保安全，又有利于按捺低频搅扰。

5. 分流

分流是防雷的有用办法，因为外表回路太多，不或许在每个外表回路中都运用SPD，有必要有挑选地在首要回路和体系电源回路中设备SPD 或避雷器。

为了抵达石油化工外表体系的防雷，要对悉数出产设备依据等电位联接的准则加以计划，从操控室、现场外表、外表信号和电源线等多方面概括思考，选用接闪、分流、均压、接地、屏蔽等多种办法，需求电气、修建、自控等专业协同协作来完结，除了思考体系安全性以外，还要思考出资的本钱、作业的经济性。

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