浅谈化工厂电气与自动控制系统的防雷技术

郑青凯

摘 要： 近年来，用作自动电气系统的雷电维护愈加受到关注。随着人们对于雷电保护意识的提升，有必要正确地指导行业中尚存的各种非标准甚至虚假的雷电维护办法和办法，以便真正起到预防关键问题的作用。分析以及描述了防雷系统的几种主要对策。

关键词： 化工厂;电气;自动控制;系统;防雷

【中图分类号】TP13 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）24-0178-01

引言：制造业自动化电气系统朝着多功能，复杂，大规模，各种电子产品和微电子设备的方向一直发展，各种现场设备的正确性正在不断完善。这种类型的设备通常有着较低的工作电压。因为其低耐压，高可靠性和低抗干扰能力，它非常容易受到雷电流脉冲的影响，每年直接或是间接引发较大的财产损失。近年来，雷击的风险意识有所提高，致力预防雷击，此外，亦关注怎样有效地防止由鼓励雷击引发的损害。

1 雷电的成因及主要形式

经由浸泡土壤中附着有液体的空气，经由烘烤地面或是向冷空气中施加湿热的空气以使其增大来产生向上的气流。在重力的影响之下，它与云粒碰撞。结果应是，云的颗粒夺去了空气正面的一些正电，使得之带正电荷。连续碰撞的结果应是，带正电的云颗粒设在云的上方，带正电的空气设在云的下部。假使电荷强度足够高（25-30kV/cm），也能在雷云之间产生弱放电，雷云内部放电或是雷云向地面放电，即所谓的闪电。依照其行为，雷击主要分成直接雷击和感应雷击。直接雷击的危险应是直观的，通常能诱发起火。主要经由安装避雷针，避雷线缆，避雷针和避雷网展开维护。感应雷击不如直接雷击严重，可是与直接雷击相比，它们出现的机率应当大得多。雷云之间的雷击或是地面上的雷击能触发雷击而是建立电磁场。因而，自动电气系统应更为留意怎样有效地防止感应雷，而是减少感应雷引发的损害。

2 雷电对化工厂控制系统造成的危害

2.1 直击雷的危害

众所周知，雷电应是常见的自然现象，雷电的遇到能引发损失和生命安全，后果十分严重。雷电对于化工厂的电气系统极为有害，产生的电磁脉冲干扰亦极为重要。当化工厂遭到雷击时，不光能破损构筑物，也能使得系统软件和DCS无法操作，加剧了设备破损，使得化工厂无法正常运行，从而保证了人们的生命安全。将应是困难的。直接雷击极为有害，直接对于自动化和化学控制设备起作用。出现雷击时，能产生大量电容，从而破损设备。最最显著的危险应是在连接的设备中建立弱电容，这能影响电阻值电阻降，从而造成电势渐渐降低而是直接破坏网络系统。

2.2 电磁脉冲干扰

电磁脉冲干扰主要出现在雷电时刻，当产生弱雷电流时，脉冲磁场能变得特别弱，并且能产生超强电磁脉冲。在一定范围内，它有着不小的影响。因而，这亦冠以感应雷电，这种雷击对于化工厂设备有不小的影响，损毁设备和布线而是引发不小的安全隐患。

3 自动控制系统的防雷及防电涌保护

现代防雷技术手段应是一项系统工程，其中包含冲洗，分流，电阻均衡（等等电阻连接），接地，电磁干扰，合理布线，合理安装电涌变压器（SPD）以及别的保护措施。这将应是。随着现代防雷方法论的不断深入，在许多文献中均看到了上述术语的推断，重点应是接地和电阻均衡（等等电阻连接）。电磁干扰：描述了SPD的合理安装和别的方面。

3.1 合理接地

在为化工厂使用适当的自动控制和电网接地办法以后，该类办法的实践已然证明对于防雷起着重要作用。正确接地的最重要部分应是设定接地电阻值的大小，接地电阻值的差值越高，雷电放逐电的能力就越大。维持很高的雷击几率的能力非常低，导致不小的伤害。在计算机网络工厂的计算机系统遭受雷击以后，计算机系统和地面数据库系统带有更高的市场潜力。因而，设置过程要求使用计算机和地面网络平台电气系统来以小于10%的距离执行安全维护。

3.2 电磁封锁

我国一向为仪表线缆的安装拟定了许多国际标准，然而对于雷电维护的关注仍旧很少。通常，一端应当接地，另一端必须悬空。然而，对防雷建设项目，单端接地不了防止因为感应耦合而是产生的电磁干扰，亦不了入侵雷波。这是否给出了一个在不损毁测试波形的状况下怎样有效防止雷击的关键问题？应使用带有绝缘隔离的单层屏蔽，并且外部屏蔽层应至少在两端等等电阻连接。雷击期间，电磁感应不会在电阻周边产生干扰电场。阻断（或是部分阻断）而是防止雷電侵入。应当得到两层屏蔽，

3.3 合理安装SPD

SPD的作用应是把固雷电感应而是窜入电力线.波形传输线的幅值变压器限制在一定的范围内，保正用电设备不被击穿。安装SPD能把电气设备实际承受的电玉E限制在准许范围内，以起到只护设备的作用。依照被维护的设备电气系统类型和电邂的电阻，选译各异防护内部结构的SPD。检验其限流能力的质量标准应是使用10/350us与8/20us的雷电流波形。依照被维护的设备SPD安装处雷击状况及所在的防雷区域间，应在各防雷分区处分级安装SPD，逐渐减少幅值浪涌电容/电阻差值，之后I级将浪涌电k限榈在设备能安全承受的范围内。Imax应该大于40kA（8/20us），残压限制在0.9～1.2kV;第3级SPD尽量常近被维护设备，Imax应大于15kA（8/20us），残压限制在0.1-0.4kV。一般器件均可以承受2倍共额定电阻以上的瞬时短路，经由这三级对于浪涌亦流的泄放以及限压，放学后设备中的短路通常不会影响设备。自动电气系统中的防雷主要是指第二级和第三级防雷。将SPD安装在控制室入口和出口的汇流排上（即防雷区的LPZ分区），以防止浪涌电容器进入控制室。SPD应该安装在DCS，PLC与其他设备和现场设备之间，并且在设备配电盘之前，必须使用SPD维护的同一配电盘连接设备的所有现有电源。相反，雷击时，户外设备更容易受到电磁干扰，特别是在无障碍郊区建造大型和中等收费区，空气处理厂等教育设施时。设备非常重要，需要连续生产，它不容易更换，因此需要安装SPD。

结束语：随着社会的不断发展，化工厂和自动化电气系统中的雷击风险主要包括电磁脉冲和雷击危害。因而，雷电防护过程中，需要展开合理的接地安装，使用传感器屏蔽方式对于化工厂和自动化电气系统展开防雷设置，这对化工厂国民经济建设有重要作用。当有效地保证了自动电气系统安全运行，有效提高化工生产效益。随着计算机技术一直发展，将能遇到更多的防雷技术手段，这将有效地提高自动化设备运行技术水平和化工厂运作有效性。

参考文献

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