淺談化工廠電氣與自動控制系統(tǒng)的防雷技術

鄭青凱

摘?要： 近年來，用作自動電氣系統(tǒng)的雷電維護愈加受到關注。隨著人們對于雷電保護意識的提升，有必要正確地指導行業(yè)中尚存的各種非標準甚至虛假的雷電維護辦法和辦法，以便真正起到預防關鍵問題的作用。分析以及描述了防雷系統(tǒng)的幾種主要對策。

關鍵詞： 化工廠;電氣;自動控制;系統(tǒng);防雷

【中圖分類號】TP13?【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）24-0178-01

引言：制造業(yè)自動化電氣系統(tǒng)朝著多功能，復雜，大規(guī)模，各種電子產(chǎn)品和微電子設備的方向一直發(fā)展，各種現(xiàn)場設備的正確性正在不斷完善。這種類型的設備通常有著較低的工作電壓。因為其低耐壓，高可靠性和低抗干擾能力，它非常容易受到雷電流脈沖的影響，每年直接或是間接引發(fā)較大的財產(chǎn)損失。近年來，雷擊的風險意識有所提高，致力預防雷擊，此外，亦關注怎樣有效地防止由鼓勵雷擊引發(fā)的損害。

1?雷電的成因及主要形式

經(jīng)由浸泡土壤中附著有液體的空氣，經(jīng)由烘烤地面或是向冷空氣中施加濕熱的空氣以使其增大來產(chǎn)生向上的氣流。在重力的影響之下，它與云粒碰撞。結果應是，云的顆粒奪去了空氣正面的一些正電，使得之帶正電荷。連續(xù)碰撞的結果應是，帶正電的云顆粒設在云的上方，帶正電的空氣設在云的下部。假使電荷強度足夠高（25-30kV/cm），也能在雷云之間產(chǎn)生弱放電，雷云內部放電或是雷云向地面放電，即所謂的閃電。依照其行為，雷擊主要分成直接雷擊和感應雷擊。直接雷擊的危險應是直觀的，通常能誘發(fā)起火。主要經(jīng)由安裝避雷針，避雷線纜，避雷針和避雷網(wǎng)展開維護。感應雷擊不如直接雷擊嚴重，可是與直接雷擊相比，它們出現(xiàn)的機率應當大得多。雷云之間的雷擊或是地面上的雷擊能觸發(fā)雷擊而是建立電磁場。因而，自動電氣系統(tǒng)應更為留意怎樣有效地防止感應雷，而是減少感應雷引發(fā)的損害。

2?雷電對化工廠控制系統(tǒng)造成的危害

2.1?直擊雷的危害

眾所周知，雷電應是常見的自然現(xiàn)象，雷電的遇到能引發(fā)損失和生命安全，后果十分嚴重。雷電對于化工廠的電氣系統(tǒng)極為有害，產(chǎn)生的電磁脈沖干擾亦極為重要。當化工廠遭到雷擊時，不光能破損構筑物，也能使得系統(tǒng)軟件和DCS無法操作，加劇了設備破損，使得化工廠無法正常運行，從而保證了人們的生命安全。將應是困難的。直接雷擊極為有害，直接對于自動化和化學控制設備起作用。出現(xiàn)雷擊時，能產(chǎn)生大量電容，從而破損設備。最最顯著的危險應是在連接的設備中建立弱電容，這能影響電阻值電阻降，從而造成電勢漸漸降低而是直接破壞網(wǎng)絡系統(tǒng)。

2.2?電磁脈沖干擾

電磁脈沖干擾主要出現(xiàn)在雷電時刻，當產(chǎn)生弱雷電流時，脈沖磁場能變得特別弱，并且能產(chǎn)生超強電磁脈沖。在一定范圍內，它有著不小的影響。因而，這亦冠以感應雷電，這種雷擊對于化工廠設備有不小的影響，損毀設備和布線而是引發(fā)不小的安全隱患。

3?自動控制系統(tǒng)的防雷及防電涌保護

現(xiàn)代防雷技術手段應是一項系統(tǒng)工程，其中包含沖洗，分流，電阻均衡（等等電阻連接），接地，電磁干擾，合理布線，合理安裝電涌變壓器（SPD）以及別的保護措施。這將應是。隨著現(xiàn)代防雷方法論的不斷深入，在許多文獻中均看到了上述術語的推斷，重點應是接地和電阻均衡（等等電阻連接）。電磁干擾：描述了SPD的合理安裝和別的方面。

3.1?合理接地

在為化工廠使用適當?shù)淖詣涌刂坪碗娋W(wǎng)接地辦法以后，該類辦法的實踐已然證明對于防雷起著重要作用。正確接地的最重要部分應是設定接地電阻值的大小，接地電阻值的差值越高，雷電放逐電的能力就越大。維持很高的雷擊幾率的能力非常低，導致不小的傷害。在計算機網(wǎng)絡工廠的計算機系統(tǒng)遭受雷擊以后，計算機系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶有更高的市場潛力。因而，設置過程要求使用計算機和地面網(wǎng)絡平臺電氣系統(tǒng)來以小于10%的距離執(zhí)行安全維護。

3.2?電磁封鎖

我國一向為儀表線纜的安裝擬定了許多國際標準，然而對于雷電維護的關注仍舊很少。通常，一端應當接地，另一端必須懸空。然而，對防雷建設項目，單端接地不了防止因為感應耦合而是產(chǎn)生的電磁干擾，亦不了入侵雷波。這是否給出了一個在不損毀測試波形的狀況下怎樣有效防止雷擊的關鍵問題？應使用帶有絕緣隔離的單層屏蔽，并且外部屏蔽層應至少在兩端等等電阻連接。雷擊期間，電磁感應不會在電阻周邊產(chǎn)生干擾電場。阻斷（或是部分阻斷）而是防止雷電侵入。應當?shù)玫絻蓪悠帘危?/p>

3.3?合理安裝SPD

SPD的作用應是把固雷電感應而是竄入電力線.波形傳輸線的幅值變壓器限制在一定的范圍內，保正用電設備不被擊穿。安裝SPD能把電氣設備實際承受的電玉E限制在準許范圍內，以起到只護設備的作用。依照被維護的設備電氣系統(tǒng)類型和電邂的電阻，選譯各異防護內部結構的SPD。檢驗其限流能力的質量標準應是使用10/350us與8/20us的雷電流波形。依照被維護的設備SPD安裝處雷擊狀況及所在的防雷區(qū)域間，應在各防雷分區(qū)處分級安裝SPD，逐漸減少幅值浪涌電容/電阻差值，之后I級將浪涌電k限櫚在設備能安全承受的范圍內。Imax應該大于40kA（8/20us），殘壓限制在0.9～1.2kV;第3級SPD盡量常近被維護設備，Imax應大于15kA（8/20us），殘壓限制在0.1-0.4kV。一般器件均可以承受2倍共額定電阻以上的瞬時短路，經(jīng)由這三級對于浪涌亦流的泄放以及限壓，放學后設備中的短路通常不會影響設備。自動電氣系統(tǒng)中的防雷主要是指第二級和第三級防雷。將SPD安裝在控制室入口和出口的匯流排上（即防雷區(qū)的LPZ分區(qū)），以防止浪涌電容器進入控制室。SPD應該安裝在DCS，PLC與其他設備和現(xiàn)場設備之間，并且在設備配電盤之前，必須使用SPD維護的同一配電盤連接設備的所有現(xiàn)有電源。相反，雷擊時，戶外設備更容易受到電磁干擾，特別是在無障礙郊區(qū)建造大型和中等收費區(qū)，空氣處理廠等教育設施時。設備非常重要，需要連續(xù)生產(chǎn)，它不容易更換，因此需要安裝SPD。

結束語：隨著社會的不斷發(fā)展，化工廠和自動化電氣系統(tǒng)中的雷擊風險主要包括電磁脈沖和雷擊危害。因而，雷電防護過程中，需要展開合理的接地安裝，使用傳感器屏蔽方式對于化工廠和自動化電氣系統(tǒng)展開防雷設置，這對化工廠國民經(jīng)濟建設有重要作用。當有效地保證了自動電氣系統(tǒng)安全運行，有效提高化工生產(chǎn)效益。隨著計算機技術一直發(fā)展，將能遇到更多的防雷技術手段，這將有效地提高自動化設備運行技術水平和化工廠運作有效性。

參考文獻

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