防雷關(guān)鍵工程專業(yè)資料

1、概述防雷工程日勺一種重要日勺方面是接地以及引下線路日勺布線工程，整 個(gè)工程日勺防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取決于此，因此應(yīng)當(dāng) 認(rèn)真日勺系統(tǒng)日勺研究。電力、電子設(shè)備日勺接地，是保障設(shè)備安全、操作人員安全和設(shè) 備正常運(yùn)營(yíng)日勺必要措施?？梢杂X(jué)得，但凡與電網(wǎng)連接日勺所有儀器設(shè)備 都應(yīng)當(dāng)接地；但凡電力需要達(dá)到日勺地方，就是接地工程需要作到日勺地 方。由此可以我們懂得，接地工程日勺廣泛性和重要性。一方面，隨著時(shí)代日勺進(jìn)步，強(qiáng)功能高價(jià)值設(shè)備日勺廣泛使用，規(guī)定 提供更加可靠日勺接地保護(hù)；另一方面，微電子技術(shù)日勺推廣，使得現(xiàn)代 設(shè)備規(guī)定更低日勺接地電阻，還往往需要抗干擾。實(shí)踐規(guī)定有更加系統(tǒng) 日勺接地理論來(lái)

2、對(duì)工程實(shí)際進(jìn)行指引。根據(jù)近年來(lái)日勺設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，覺(jué) 得：3、接地連接方式和接地參數(shù)并重；b、以減小或消除同系統(tǒng)中不同性質(zhì)日勺接地（如防雷地、工作地、 外殼接地、靜電地、信號(hào)地等）之間日勺電位差為目日勺，選用合適日勺布 線方式；c、根據(jù)地網(wǎng)所在地日勺接地電阻、土層分布等地質(zhì)狀況，盡量進(jìn)行精確設(shè)計(jì)；如下，本文對(duì)接地及其布線進(jìn)行討論。二、目日勺和規(guī)定（一）接地日勺分類和目日勺接地日勺作用總?cè)丈撞秸f(shuō)可以分為有兩個(gè)：保護(hù)人員和設(shè)備不受損害 叫保護(hù)接地；保障設(shè)備日勺正常運(yùn)營(yíng)日勺叫工作接地。這里日勺分類是指接 地工程設(shè)計(jì)施工中考慮日勺多種規(guī)定，并不表達(dá)每種“地都需要獨(dú)立開(kāi) 來(lái)。相反，除了有地電信號(hào)抗干擾、設(shè)

3、備自身專門規(guī)定等特殊因素之 外，我們倡導(dǎo)盡量采用聯(lián)合接地日勺方案。1、保護(hù)接地防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應(yīng)或線路引入）時(shí)，為避 免導(dǎo)致?lián)p害日勺接地系統(tǒng)。常有信號(hào)（弱電）防雷地和電源（強(qiáng)電）防 雷地之分，辨別日勺因素不僅僅是由于規(guī)定接地電阻不同，并且在工程 實(shí)踐中信號(hào)防雷地常附在信號(hào)獨(dú)立地上，和電源防雷地分開(kāi)建設(shè)。機(jī)殼安全接地是將系統(tǒng)中平時(shí)不帶電日勺金屬部分（機(jī)柜外殼， 操作臺(tái)外殼等）與地之間形成良好日勺導(dǎo)電連接，以保護(hù)設(shè)備和人身安 全。因素是系統(tǒng)日勺供電是強(qiáng)電供電（380、220或110V）, 一般狀 況下機(jī)殼等是不帶電日勺，當(dāng)故障發(fā)生（如主機(jī)電源故障或其他故障） 導(dǎo)致電源日勺供電火線與

4、外殼等導(dǎo)電金屬部件短路時(shí)，這些金屬部件或 外殼就形成了帶電體，如果沒(méi)有較好日勺接地，那么這帶電體和地之間 就有很高日勺電位差，如果人不小心觸到這些帶電體，那么就會(huì)通過(guò)人 身形成通路，產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此，必須將金屬外殼和地之間作較好日勺連 接，使機(jī)殼和地等電位。此外，保護(hù)接地還可以避免靜電日勺積聚。2、工作接地工作接地是為了使系統(tǒng)以及與之相連日勺儀表均能可靠運(yùn)營(yíng)并保 證測(cè)量和控制精度而設(shè)日勺接地。它分為機(jī)器邏輯地、信號(hào)回路接地、 屏蔽接地，在石化和其他防爆系統(tǒng)中尚有本安接地。機(jī)器邏輯地，也叫主機(jī)電源地，是計(jì)算機(jī)內(nèi)部日勺邏輯電平負(fù)端 公共地，也是+5V等電源日勺輸出地。信號(hào)回路接地，如各變送器日勺負(fù)端

5、接地，開(kāi)關(guān)量信號(hào)日勺負(fù)端接地屏蔽接地（模人信號(hào)日勺屏蔽層日勺接地）。本安接地，是本安儀表或安全柵日勺接地。這種接地除了克制干 擾外，尚有使儀表和系統(tǒng)具有本質(zhì)安全性質(zhì)日勺措施之一。本安接地會(huì)由于采用日勺設(shè) 備日勺本實(shí)措施不同而不同，下面以齊納式安全柵為例，闡明其接地 內(nèi)容。安全柵日勺作用是保護(hù)危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)端永遠(yuǎn)處在安全電源和安全電壓 范疇之內(nèi)。如果現(xiàn)場(chǎng)端短路，則由于負(fù)載電阻和安全柵電阻R日勺限 流作用，會(huì)將導(dǎo)線上日勺電流限制在安全范疇內(nèi)，使現(xiàn)場(chǎng)端不至于產(chǎn)生 很高日勺溫度，引起燃燒。第二種狀況，如果計(jì)算機(jī)一端產(chǎn)生故障，則 高壓電信號(hào)加入了信號(hào)回路，則由于齊納二級(jí)日勺嵌位作用，也使電壓 位于安全范疇。值

6、得提示日勺是，由于齊納安全柵日勺引入，使得信號(hào)回路上日勺電 阻增大了許多，因此，在設(shè)計(jì)輸出回路日勺負(fù)載能力時(shí)，除了要考慮真 正日勺負(fù)載規(guī)定以外，還要充足考慮安全柵日勺電阻，留有余地。除了上述幾種接地外，在諸多場(chǎng)合下容易引起混亂日勺尚有一種 供電系統(tǒng)地，也叫交流電源工作地，它是電力系統(tǒng)中為了運(yùn)營(yíng)需要設(shè) 日勺接地（如中性點(diǎn)接地）。（1）接地規(guī)定和措施：上面簡(jiǎn)介了六種接地：供電系統(tǒng)地、保護(hù)地、邏輯地、屏蔽地 安全柵地、信號(hào)回路地。對(duì)這六種接地，各家有各家日勺規(guī)定，雖然大 都強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)接地，接地電阻必須不不小于1歐姆等，但具體內(nèi)容上差 別很大，下面給出幾種例子簡(jiǎn)介常遇到日勺接地規(guī)定和措施。供電系統(tǒng)地：在

7、諸多公司，特別是電廠、冶煉廠等，其廠區(qū) 內(nèi)有一種很大日勺地線網(wǎng)，而一般供電系統(tǒng)日勺地是與地線網(wǎng)連在一起 日勺。有日勺廠家強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日勺所有接地必須和供電系統(tǒng)地以及其他 （如避雷地）嚴(yán)格分開(kāi)，并且之間至少應(yīng)保持15m以上日勺距離。為 了徹底避免供電系統(tǒng)地日勺影響，建議供電線線路用隔離變壓器隔開(kāi)。 這對(duì)那些電力負(fù)荷很重，并且負(fù)荷常常啟停日勺單位是應(yīng)注意日勺。從克 制干擾日勺角度來(lái)看，將電力系統(tǒng)地和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日勺所有地分開(kāi)是很有 好處日勺，由于一般電力系統(tǒng)日勺地線是不太干凈日勺。但從工程角度來(lái)看， 在有些場(chǎng)合下單設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)地并保證其與供電系統(tǒng)地隔開(kāi)一定距 離是很困難日勺，這時(shí)可以考慮能否將計(jì)算

8、機(jī)系統(tǒng)日勺地和供電地共用一 種，這要考慮幾種因素：供電系統(tǒng)地上與否干擾很大，如大電流設(shè)備啟停與否頻繁，對(duì)地產(chǎn)生日勺干擾與否大；供電系統(tǒng)地日勺接地電阻與否足夠小，并且整個(gè)地網(wǎng)各個(gè)部分日勺 電位差與否很小，即地網(wǎng)日勺各部分之間與否阻值很?。╲iw）弱電子系統(tǒng)日勺抗干擾能力以及所用到日勺傳播信號(hào)日勺抗干擾能 力，例如有無(wú)小信號(hào)（電偶，熱電阻）日勺直接傳播等。所有計(jì)算機(jī)接線波及到日勺接地采用一點(diǎn)接地方式，在這一點(diǎn) 上，也有諸多爭(zhēng)議。有日勺廠家系統(tǒng)提出幾種地：邏輯地、屏蔽地（又 叫模擬地）、信號(hào)地、保護(hù)地分別自己接地在地上打接地裝置，而大 部分系統(tǒng)則指出多種地在機(jī)柜內(nèi)部自己分別接地，匯于一點(diǎn)，然后用 較

9、粗日勺導(dǎo)體（銅）將各匯地點(diǎn)朕起來(lái)，接到一種公共日勺接地體上。這 里有幾點(diǎn)需要注意：控制系統(tǒng)自身是由多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成日勺，除了控制站以外，還涉及 諸多外設(shè)，并且數(shù)據(jù)也往往不止一臺(tái)，這就波及到了多臺(tái)設(shè)備，多種 接地日勺問(wèn)題。此外，一般日勺系統(tǒng)日勺供電是各站（控制站，操作站等） 用專門一條線單獨(dú)供電，即彼此之間不互相供電。圖1是一種日勺GCS 接地圖代表性日勺示意。圖1 DCG接地圖保護(hù)接地：系統(tǒng)日勺所有設(shè)備均有一種保護(hù)地，該保護(hù)一般在機(jī) 柜和其他設(shè)備設(shè)計(jì)加工時(shí)就已在內(nèi)部接好，有日勺系統(tǒng)中已將該保護(hù)地 在內(nèi)部同電源進(jìn)線日勺保護(hù)地（三芯插頭日勺中間頭）連在一起，有日勺不 容許將保護(hù)地同該線相連，顧客一定要

10、仔細(xì)閱讀廠家提供日勺接地安裝 闡明書(shū)，不管哪種方式，CG必須將一臺(tái)設(shè)備（控制站、操作員站等） 上所有日勺外設(shè)或系統(tǒng)日勺CG連在一起，然后用較粗日勺絕緣銅導(dǎo)線將各 站日勺CG連在一起，最后從一點(diǎn)上與大地接地系統(tǒng)相連。尚有一點(diǎn)值 得提示日勺是，同一體統(tǒng)日勺所有外設(shè)必須從一條供電線上供電，并且一 臺(tái)設(shè)備（如操作員站位所連接日勺所有外設(shè)和主機(jī)系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)、打印 機(jī)、拷貝機(jī)主機(jī)系統(tǒng)）日勺電源必須從設(shè)備日勺供電分派器上取電，而不 容許從其他地方取電，否則也許會(huì)燒壞接口甚至設(shè)備，對(duì)于不得不用 長(zhǎng)線連接日勺場(chǎng)合，或用較粗導(dǎo)線提供供電，或采用通信隔離措施。各站日勺CG在連接時(shí)可以采用幅射連接法，也可以采用串行接

11、 法。電源邏輯地（P）如圖1所示。一方面，各站內(nèi)日勺邏輯地必須位 于一點(diǎn)PG，然后，粗絕緣導(dǎo)線以輻射狀接到一點(diǎn)上，然后接到大地 接地線上。在有些系統(tǒng)中，所有日勺輸入，輸出均是隔離日勺，這樣其內(nèi) 部邏輯地就是一種獨(dú)立日勺單元，與其他部分沒(méi)有電器連接，這種系統(tǒng) 中往往不需要PG接地，而是保持內(nèi)部浮空。因此，顧客在設(shè)計(jì)和施 工接地系統(tǒng)時(shí)，一定要仔細(xì)閱讀產(chǎn)品日勺技術(shù)規(guī)定和接地規(guī)定。模擬地（AG），模擬地（又叫屏蔽地）是所有日勺接地中規(guī)定最 高日勺一種。幾乎所有日勺系統(tǒng)都提出AG 一點(diǎn)接地，并且接地電阻不不 小于1Q。DCS設(shè)計(jì)和制造中，在機(jī)柜內(nèi)部都安頓了 AG匯流排或 其他設(shè)施。顧客在接線時(shí)將屏蔽線分

12、別接到入6匯流排上，在機(jī)柜底 部，用絕緣日勺銅辮連到一點(diǎn)，然后將各機(jī)柜日勺匯流點(diǎn)再用絕緣日勺銅辮 或銅條以輻射狀連到接地點(diǎn)。大多數(shù)日勺DCS規(guī)定，不僅各機(jī)柜AG 對(duì)地電阻VIQ，并且各機(jī)柜之間日勺電阻也要V1Q。信號(hào)地日勺解決：原則上不容許各變送器和其他日勺傳感器在現(xiàn)場(chǎng) 端接地，而都應(yīng)將其負(fù)端在計(jì)算機(jī)端子處一點(diǎn)接地。但在有些場(chǎng)合， 現(xiàn)場(chǎng)端必須接地，這時(shí)，必須注意原信號(hào)日勺輸入端子（上雙端）絕對(duì) 不許和計(jì)算機(jī)日勺接地線有任何電氣連接，而計(jì)算機(jī)在解決此類信號(hào) 時(shí)，必須在前端采用有效日勺隔離措施。安全柵日勺接地：我們來(lái)看圖2所示日勺安全柵線路圖。圖2安全柵接地原理圖從圖中可以看出有三個(gè)接地點(diǎn)：B,

13、E, D, 一般B和E兩點(diǎn)都 在計(jì)算機(jī)這一側(cè)?？梢赃B在一起，形成一點(diǎn)接地。而D點(diǎn)是變送器 外殼在現(xiàn)場(chǎng)日勺接地，若現(xiàn)場(chǎng)和控制室兩接地點(diǎn)間有電位差存在，那 么，D點(diǎn)和E點(diǎn)日勺電位就不同了。假設(shè)我們以E作為參照點(diǎn)，假定 是D點(diǎn)浮現(xiàn)10V日勺電勢(shì)，此時(shí)，A點(diǎn)和E點(diǎn)日勺電位仍為24V，那么 A和D間就也許有34V日勺電位差了，己超過(guò)安全極限電位差，但齊 納管不會(huì)被擊穿，由于A和E間日勺電位差沒(méi)變，因而起不到保護(hù)作 用。這時(shí)如果不小心現(xiàn)場(chǎng)日勺信號(hào)線遇到外殼上，就也許引起火花，也 許會(huì)點(diǎn)燃周邊日勺可燃性氣體，這樣日勺系統(tǒng)也就不具有本安性能了。因 此，在波及到安全柵日勺接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)行時(shí)，一定要保證D點(diǎn)和B

14、(E)點(diǎn)日勺電位近似相等。在具體實(shí)踐中可以用如下措施解決此問(wèn)題： 用一根較粗日勺導(dǎo)線將D點(diǎn)與B點(diǎn)連接起來(lái)，來(lái)保證D點(diǎn)與B點(diǎn)日勺電 位比較接近。另一種就是運(yùn)用統(tǒng)一日勺接地網(wǎng)，將它們分別接到接地網(wǎng) 上，這樣，如果接地網(wǎng)日勺自身電阻很少，再用較好日勺連接，也能保證 D點(diǎn)和B點(diǎn)日勺電位近似相等。但注意，此接地一定不要與上面幾種 接地發(fā)生沖突。以上討論了幾種接地日勺措施和注意事項(xiàng)。在不同日勺系統(tǒng)中，對(duì) 這幾種接地日勺組態(tài)規(guī)定不同，但大多數(shù)系統(tǒng)對(duì)AG日勺接地電阻一般規(guī) 定I歐姆如下，而安全柵日勺接地電阻應(yīng)V4歐姆，最佳1歐姆，PG 和CG日勺接地電阻應(yīng)不不小于4歐姆。三、接地網(wǎng)日勺建設(shè):接地網(wǎng)是在接地系統(tǒng)日勺基本，由接地環(huán)(網(wǎng))、接地極(體)和 引