工控系統(tǒng)防雷(一)

1、工控系統(tǒng)防雷 一 隨著世界工業(yè)技術(shù)的不斷開展， 新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的大量運用， 我國的工業(yè)控制也得到了前所未有的開展，諸如PLC、DCS、SCADA、PAC等現(xiàn)代先進(jìn)的工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、煤炭、鋼鐵、造紙、制藥、釀酒、水處理等諸多行業(yè)。在工業(yè)控制的諸 多系統(tǒng)中，雷電對其造成的影響一直是工業(yè)控制的一個難題。由于雷 電產(chǎn)生的過電壓、過電流，造成設(shè)備不同程度的損壞，從而使得生產(chǎn) 大受影響。1 雷電對工業(yè)的影響 我國是一個雷電災(zāi)害多發(fā)的國家，每年因為雷電造成的人員傷亡，財 產(chǎn)損失不計其數(shù)。工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)中極為重要的一個行業(yè)，是我國 的支柱型產(chǎn)業(yè)，確保其生產(chǎn)的平安、穩(wěn)定、高

2、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(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)平安問題， 影響是不言而喻的。做好工業(yè)生產(chǎn)的平安工作，采取更加完善的平安 保護(hù)措施，將是作為一級領(lǐng)導(dǎo)的本職工作，也是責(zé)任所在。2 我國工業(yè)控制系統(tǒng)防雷現(xiàn)狀我國工業(yè)由于較歐、美等興旺國家起步晚，自動化控制程度低，設(shè)備 陳舊，技術(shù)落后，所以，對平安的解決措施也不及興旺國家完善。時 至今日，尚有很多大型企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備仍然沿用著當(dāng)年蘇聯(lián)援建 時留下的，甚至連廠房、生產(chǎn)工藝都沒有任何改變。時隔半個世紀(jì)， 興旺國家早已對技術(shù)更新了無數(shù)次。盡管，我國通過改革開放，引進(jìn) 來新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，但系統(tǒng)的平安性卻成了又一道難題。由 于

3、沒有充分考慮到設(shè)備對工作環(huán)境的要求，各種控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故 障，從而影響生產(chǎn)。雷電就是其中的影響因素之一?；撕芏噱X剛剛 安裝上去的控制系統(tǒng)， 很快就故障頻頻， 通信控制芯片、 接口、 模塊、 電源等等，經(jīng)常需停機(jī)后拆卸維修，甚至更換。這樣，新的易耗品投 資產(chǎn)生了，既浪費了人力、物力和財力，同時也造成生產(chǎn)的停滯，損 失大小可想而知。3 工業(yè)控制系統(tǒng)防雷的措施根據(jù)?建筑物防雷設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?GB50057-942000年版、?建筑物電子信 息系統(tǒng)防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?GB50343-2004的要求，針對我國工業(yè)控制系統(tǒng) 的防雷， 由于系統(tǒng)、 環(huán)境、重要性等的差異性， 考慮到影響因素較多， 故應(yīng)采取綜合防護(hù)措施

4、。3.1 接地任何系統(tǒng)、 任何方式的防雷保護(hù)， 都必須接地， 通過接地， 將過電壓、 過電流在未到達(dá)設(shè)備允許的最大耐受電壓、電流之前，就已經(jīng)泄放到 了大地。所以，設(shè)備的防雷保護(hù)，接地是關(guān)鍵。為保證設(shè)備能更好的對地泄放過電壓、過電流，設(shè)備的接地線應(yīng)該越 短越好，即，設(shè)備應(yīng)就近接地。設(shè)備的接地通常采取設(shè)置人工接地裝 置的方式，將地線引至設(shè)備附近位置的等電位接地匯流排，設(shè)備就近 與該等電位接地匯流排連接接地。接地裝置有接地電阻的要求， 接地電阻越小， 設(shè)備的接地也就越可靠。一般而言，有計算機(jī)的工業(yè)控制系統(tǒng)接地電阻應(yīng)不大于 4 歐姆。有些 重要的、精密的設(shè)備也有接地電阻的要求。設(shè)備如果系統(tǒng)內(nèi)有更低的

5、接地電阻的要求，那么按最低的接地電阻要求設(shè)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(gòu)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(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥离?阻率不同，還應(yīng)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(hù) 針對工控系統(tǒng)的建筑物、室外通信天線、設(shè)備等，采取在建筑物頂敷 設(shè)避雷網(wǎng)或在天線或設(shè)備旁邊設(shè)置避雷針的防雷保護(hù)措施。避雷針， 高度根據(jù)滾球法確定。3.3 雷電感應(yīng)的防護(hù) 雷電對工業(yè)控制系統(tǒng)的破壞通常是雷電感應(yīng)造成的。 雷電感應(yīng)到電源、 信號等線路、金屬管線后，引入設(shè)備，從而造成設(shè)備的雷擊損壞。為 此，需在電源、信號線路加裝避雷器或浪涌保護(hù)器，并將金屬管線就 近接地。電源線路應(yīng)考慮不少于 3 級的防雷保護(hù)，即第一級安裝于總配電，采 用電源避雷器，第二級安裝于入戶電源箱，采用 40K 電源避雷器，第 三級安裝于室內(nèi)或機(jī)房配電箱，采用電源避雷器。針對精密設(shè)備還需 采取末級保護(hù)措施，交流電源采取在設(shè)備前端加裝電源避雷器，直流 電源采取在設(shè)備電源輸入端加裝直流電源避雷器。 信號線路應(yīng)根據(jù)設(shè)備接口形式、工作電壓、特性阻抗、功率等參數(shù)要求，選擇適配的信號避雷器。PLG DCS等采用485控制總線傳輸信號的控制信號線、數(shù)