工控係統防雷

時間:2012-04-19 07:36 來源:未知

隨著世界工業技術的不斷發展，新技術、新工藝、新產品的大量運用，我國的工業控製也得到了前所未有的發展，諸如PLC、DCS、SCADA、PAC等現代先進的工業控製係統已經廣泛應用於電力、石油、化工、煤炭、鋼鐵、造紙、製藥、釀酒、水處理等諸多行業。在工業控製的諸多係統中，雷電對其造成的影響一直是工業控製的一個難題。由於雷電產生的過電壓、過電流，造成設備不同程度的損壞，從而使得生產大受影響。

1 雷電對工業的影響

我國是一個雷電災害多發的國家，每年因為雷電造成的人員傷亡，財產損失不計其數。工業作為國民經濟中極為重要的一個行業，是我國的支柱型產業，確保其生產的安全、穩定、高效的運行，一直是各級管理部門主抓的問題。因為雷電造成工業生產過程中出現安全問題，影響是不言而喻的。做好工業生產的安全工作，采取更加完善的安全保護措施，將是作為一級領導的本職工作，也是責任所在。

2 我國工業控製係統防雷現狀

我國工業由於較歐、美等發達國家起步晚，自動化控製程度低，設備陳舊，技術落後，所以，對安全的解決措施也不及發達國家完善。時至今日，尚有很多大型企業的工業生產設備仍然沿用著當年蘇聯援建時留下的，甚至連廠房、生產工藝都沒有任何改變。時隔半個世紀，發達國家早已對技術更新了無數次。盡管， 我國通過改革開放，引進來新技術、新工藝、新設備，但係統的安全性卻成了又一道難題。由於沒有充分考慮到設備對工作環境的要求，各種控製係統經常出現故障，從而影響生產。雷電就是其中的影響因素之一。花了很多錢剛剛安裝上去的控製係統，很快就故障頻頻，通信控製芯片、接口、模塊、電源等等，經常需停機後拆卸維修，甚至更換。這樣，新的易耗品投資產生了，既浪費了人力、物力和財力，同時也造成生產的停滯，損失大小可想而知。

3 工業控製係統防雷的措施

根據《建築物防雷設計規範》GB50057-94(2000年版）、《建築物電子信息係統防雷技術規範》GB50343-2004的要求，針對我國工業控製係統的防雷，由於係統、環境、重要性等的差異性，考慮到影響因素較多，故應采取綜合防護措施。

3.1 接地

任何係統、任何方式的防雷保護，都必須接地，通過接地，將過電壓、過電流在未達到設備允許的最大耐受電壓、電流之前，就已經泄放到了大地。所以，設備的防雷保護，接地是關鍵。

為保證設備能更好的對地泄放過電壓、過電流，設備的接地線應該越短越好，即，設備應就近接地。設備的接地通常采取設置人工接地裝置的方式，將地線引至設備附近位置的等電位接地彙流排，設備就近與該等電位接地彙流排連接接地。

接地裝置有接地電阻的要求，接地電阻越小，設備的接地也就越可靠。一般而言，有計算機的工業控製係統接地電阻應不大於4歐姆。有些重要的、精密的設備也有接地電阻的要求。設備如果係統內有更低的接地電阻的要求，則按最低的接地電阻要求設置人工接地裝置。

接地裝置由垂直接地極、水平接地極相互連接構成。垂直接地極可采用非金屬接地極、電解離子接地極、銅包鋼接地等材料；水平接地極可采用40*4的熱鍍鋅扁鋼、銅包鋼等材料。同時，根據當地的土壤電阻率不同，還應在接地極周圍添加LAD物理降阻劑，以便使接地裝置滿足接地電阻的要求。

3.2 直擊雷防護

針對工控係統的建築物、室外通信天線、設備等，采取在建築物頂敷設避雷網或在天線或設備旁邊設置避雷針的防雷保護措施。避雷針，高度根據滾球法確定。

3.3 雷電感應的防護www.gdzxks.com

雷電對工業控製係統的破壞通常是雷電感應造成的。雷電感應到電源、信號等線路、金屬管線後，引入設備，從而造成設備的雷擊損壞。為此，需在電源、信號線路加裝避雷器或浪湧保護器，並將金屬管線就近接地。

電源線路應考慮不少於3級的防雷保護，即第一級安裝於總配電，采用電源避雷器，第二級安裝於入戶電源箱，采用40K電源避雷器，第三級安裝於室內或機房配電箱，采用電源避雷器。針對精密設備還需采取末級保護措施，交流電源采取在設備前端加裝電源避雷器，直流電源采取在設備電源輸入端加裝直流電源避雷器。

信號線路應根據設備接口形式、工作電壓、特性阻抗、功率等參數要求，選擇適配的信號避雷器。PLC、DCS等采用485控製總線傳輸信號的控製信號線、數據采集線可采用在設備接口加裝信號避雷器，數據采用網絡遠傳的網絡信號線路、以太網信號線路可采用在設備接口加裝RJ45係列網絡信號避雷器，無線數據傳輸的天線饋線可在設備接口加裝饋線避雷器。
3.4 等電位連接

工業控製係統所涉及到的設備眾多，都采用微電子技術設計的精密設備，故需做好等電位連接。根據設備分布不同，可在設備集中位置設置等電位連接裝置，如等電位接地彙流排、均壓環、均壓網等。並確保所有設備、金屬機架、外殼、管、槽等均就近接地，滿足等電位連接要求。

4 結束語

工業控製係統是一個不斷更新、不斷發展的係統，由於其關係到生產的各個環節，所以對防雷的要求理應做到更加完善和可靠。防雷作為生產安全的一部分，是我們每一個從事生產和安全工作的人不可回避的責任和義務。

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