现场仪表及DCS防雷接地分析

石如杉(辽河石油勘探局石油化工总厂， 辽宁 124010)

现场仪表及DCS防雷接地分析

石如杉(辽河石油勘探局石油化工总厂， 辽宁 124010)

科技发展为化工生产提供了技术支持，推动着石油化工行业的整体发展，在化工生产中，现场仪表被有效推出、并投入了使用。随着现场仪表的广泛应用，给化工生产带来了很大的便利，平时，只有加强仪表的保护，强化防雷措施，才能使其正常运行，对化工生产的效率提升很有必要。本文针对现场仪表及DCS防雷接地进行有效分析，从而为化工生产中的仪表保护提供依据。

化工生产；现场仪表；DCS防雷接地

随着石油化工的普遍发展，现场仪表在技术上逐渐革新，呈现智能化特征。然而，由于仪表设备、DCS系统的绝缘性能较差，当雷电发生时，很难抵御雷电产生的电流，造成事故的发生，阻碍着仪表的正常使用。因此，加强现场仪表及DCS系统的保护，防止雷电产生的过电流、电压等对仪表设备的损害，对提升化工生产的整体质量很有必要。

1 加强DCS系统防雷接地的必要性分析

伴随着经济发展加快，化工行业对石油生产中的安全保证得到了重视，现场仪表的使用，在化工生产中占据着重要地位。电子科技的高速发展，为DCS系统的革新提供了技术支持，呈现智能化的发展[1]。仪表的构件、电路呈现微型、集成化，造成了绝缘性能下降，因雷电造成的功能损坏情况恶化。因此，加强对DCS系统的防雷措施的完善，对施工现场的仪表使用很有必要。

2 雷电对现场仪表造成损害的主要途径分析

(1)雷电反击 直击雷会使地电位产生浮动现象，形成雷电反击，阻碍着仪表设备的正常运行。DCS系统中的防雷装置在实际执行时，雷电电流强度过大，借助引下线进入接地装置，从而使DCS系统局部电压过大。由于DCS系统的接地体绝缘性能较弱，导致放电的现象发生[2]。造成雷电反击，对现场仪表的正常使用进行破坏。

(2) 瞬间雷电流 DCS系统在执行防雷接地时，引下线内的电流的强度过大，且呈现瞬间性，造成了系统功能的损害。引下线周边缺少足够的电缆，缺少与DCS进行有效连接。当雷电发生时，引下线内产生强大的雷电流，对DCS系统造成很大程度上的破坏。

(3) 电磁干扰 当雷电发生时，会对DCS系统周围产生电磁辐射，并以金属管道为平台，形成感应电压。当发生电磁或者静电感应时，对DCS系统的正常运行产生阻碍，不利于化工生产的顺利进行。

3 现场仪表及DCS系统防雷的主要举措探究

(1)接闪 在化工生产工程中，为了避免现场仪表遭受雷电的打击而造成的功能损害，必须加强对防雷装置的完善。在施工周围构建避雷塔，可以有效控制雷电灾害，提升现场仪表的使用效率。在构建避雷装置时，要注重对施工环境进行全面考察，并依据环境度装置进行合理设计。同时，针对储油罐的存放位置，对避雷装置进行合理布局。

(2)均压 为了避免雷电产生的瞬间电流对DCS系统造成的破坏，必须阻断雷电流通过金属管道，避免发生放电现象。因此，在进行防雷措施的完善时，要加强现场仪表内部的金属类构件之间的有效连接。同时，要将仪表中的金属设施与雷电系统进行有效的串联，从而使DCS系统内部的电位差相等。当雷电发生时，DCS系统由于内部的电位差相等，将不会受到电磁感应的干扰，保证仪表设备能够正常的运行。

(3)接地 在进行DCS系统的完善，加强防雷系统的维护时，要注重措施完善、实现科学接地。对DCS系统内部、及相关的辅助仪器在进行接地时，要注重保持电位相等。同时，要保证DCS系统与公共系统进行单点连接，实现有效的接地。这种接地形式将DCS及周边的防雷系统的电位呈现相等的状态，避免了雷电反击对现场仪表造成的功能损坏。在进行等电位接地时，要注重符合以下现场施工标准：系统之间的接地范围在20m以上，引下线距离电缆必须超过2m。

(4)屏蔽 在石油化工领域，所使用的现场仪表在材料上比较特殊，主要采用半导体材料，同时，在所呈现的电路为集成电路，这种仪表构造在绝缘性能上比较弱，很容易发生雷击的现象。利用屏蔽体的构建，从而有效避免雷电中的电磁脉波，对现场仪表造成的干扰，减少其对现场仪表构件及信号传输的干扰。针对不同雷电破坏情况，进行合理的选择。在DCS系统的控制室内构建屏蔽体，通过接地环与屏蔽笼，阻隔电磁脉波，防止其对DCS系统造成干扰。现场屏蔽则是通过等电位的连接，实现现场仪表的防雷保护。

(5)分流 在完善DCS系统的防雷措施时，通过分流实现现场仪表的正常使用。SPD是主要的分流设备，被广泛地应用到化工生产中的仪表维护中。在化工生产中，通过对施工现场的环境勘测，在雷击频率比较高的位置安装SPD设备，当雷电发生时，通过SPD设备对雷电压产生限制[3]，并对雷电流进行分流处理，从而使施工中的现场仪表及周边设备的电位保持不变。通过分流设备的使用，在很大程度上避免了雷电造成的灾害，维护了现场仪表的正常使用。

4 结语

综上，在化工生产中，雷电对仪表设备的正常使用阻碍比较大，因此，必须加强对仪表设备的保护工作，完善DCS系统的防雷接地措施，从而保证仪表设备能够免受雷电的打击。同时，对DCS系统在接地、屏蔽、均压、分流等方面进行防雷维护，使其在运行时达到化工生产的实际标准。

[1]芮莉.浅谈炼油化工企业现场仪表防雷技术[J].仪器仪表用户，2016，(10)：25-27.

[2]王林，赵怀林，陈科企，等.基于RS-485接口的电涌保护器设计与应用研究[J].电瓷避雷器，2016，(01)：95-100.

[3]董家斌，罗扬曙，王家陈，等.分散控制系统雷击故障及预控[J].自动化仪表，2016，(01)：69-72.