石油化工控制室的雷电综合防护.pdf

2070年6月
电子就
umn.2010
6
ELECTRONIC TEST
NO6
石油化工控制室的雷电综合防护
毛向君,姚娜,赵一先3,蒋明强
(1兰州篑球工程公司甘肃兰州730060:2.山东齐鲁石化工程有限公司山东淄博255400;3.兰州石化设备维
修公司甘粛兰州70060;4.山东三维石化工程股份有限公司山东淄博255434
摘要:雷电是大气中带电云块之间或带电云层与地面之间所发生的一种强烈的自然放电现象。雷电虽然是
种人类还不能控制其发生的自然现象,但为避免它对人类社会造成的危害,人们通过长期的观测研究,对雷
电现象及其特性、发生和发展的规律已经取得了一定的成果,并在此基础上形成了雷电防护的理论和措施。
本文主要通过对石油化工企业仪表控制室雷电防护的必要性与重要性的分析和雷击对仪表控制室的危害形成
阐述,并结合现代综合防雷的新观念,具体提出仪表控制室综合防雷技术。
关键词:雷电流;电磁脉冲;控制室;雷电综合防护;屏蔽;接地
中图分类号:TM614
文献标识码:B
Integrated lightning protection of the petrochemic
control room
Maoxiangjun', Yao Na, Zhao Yixian, Jiang Mingqiang
(1. Lanzhou HQCEC, Gan Su Lanzhou 730060, China; 2. Shandong Qilu Petrochemical engineering company
limited, Shandong Zibo 255400, China; 3. Lanzhou Petrochemical equipment maintenance company, Gan Su
Lanzhou 730060, China; 4. Shandong three-dimensional Petrochemical engineering company limited, Shandong
Zbo 255400 China.
Abstract: Lightning is a strong natural electric discharge phenomena, it happensin the charged clouds or between the
charged clouds and the ground. Although human can not control the occurrence of the lightning, but can avoid the
things that lightning hazards to humans. The people acquired some research results through long-term observation and
study of lightning phenomena and its characteristicsand law of lightning genesis and development, formed the theor
and measures of lightning protection This paper introduces mainly the necessity, importance and hazard of lighting
protection in the instrument control room, advances integrated lightning protection technology by a new concept of
modern integrated lightning
Keywords: lightning current; lighting electromagnetic impulse; control room; integrated lightning protection;
shielding; ground
ng
?
测工具与解决方案
20706
0引言
备受到直接雷击或其附近区域发生雷击,雷电过电
压、过电流和脉冲电磁场会沿供电线、仪表信号线
自然界的雷击主要分为直接雷击和雷电电磁脉电缆汇线槽、穿线管等途径侵入这些电子设备,威
冲(LEMP)两类。雷电流与LEMP是伴随的,在胁电子没备正常工作和安全运行。若防护不当,轻
定条件下可以互相转换。雷电流与LEMP是雷击则使电子设备工作失灵,重则使电子设备永久性损
放电事件的不同表现形式,雷电流是以“路”的形坏,造成严重的生产事故,严重时还可能造成人员
式出现;LEMP是以“场”的形式出现。在电子时伤亡。如果控制室遭受了雷击,雷电损害会导致以
代到来之前,电子设备为数不多,雷击电脉冲的危下后果
害现象也不明显,人们只需要防护直接雷就足够了。(1)雷电浪涌造成信号传输中的工作异常、不稳
然而,当今社会电子设备大量应用,特别随着电子定甚至重大失误;
计算机技术、通讯技术日益普及以及其航空航天技
2)雷电浪涌造成仪表和设备的损坏、工作失效
术的迅速发展,雷击电磁脉冲的危害明显增加,造
(3)破坏安全仪表系统,降低自动化系统整体
成的损失也日益严重。据有关统计,雷击事故80%的安全性和稳定性,并带来很多后续的麻烦和成本,
以上是由雷击电脉冲造成的。因此,现如今仅仅依带来巨大的经济损失。因此,石油化工控制室的雷
靠避雷针防雷已经远远不能满足电子、通信、微电电防护,不但是必要的,而且是必须实施的。
子设备对雷电防护的实际需求。
2雷击对石油化工控制室的危害形式
们控制室雷电防护的必要性和重要性
雷击从形式上可分为直接雷击与雷电电磁脉冲
众所周知,雷电对人类生活和生产活动具有(感应雷击)两种,对石油化工控制室可能产生的
极大破坏性。雷电威胁着人类生命安全,常使建筑、危害形式划分为下列儿种。
电力电子、通信和航空航天等诸多部门遭受严重破
(1)直接雷击
坏。随着高新技术迅猛发展,由雷击引起灾害事故
雷电直接击中现场仪表设备或与之连接的管路,
正呈现出上升趋势。近年来,石油化工企业规模、通常会损坏仪表的传感器部件并且可能损坏变送器
数量不断扩大、増加,以及自动控制、电子计算机、的电子线路板。同时雷电流在沿仪表支架流入大地
通信等电子系统在石油化工企业的广泛应用,控制的过程中,产生强大感应磁场,能通过信号传输线
室成为石油化工厂一个重要的雷电防护场所。控制路耦合到控制室DCS等电子设备内,损坏DCS等
室内有仪表控制系统、电源屏、火灾报警控制器、电子设备。
电子计算机、通信网络等设备,这些设备对雷电的
2)感应雷击
防护要求特别高。随着电子计算机技术、通讯技术
即电磁脉冲辐射。雷电流在其通道周围的空间
及仪表系统向网络化、智能化方向迅猛发展,而这产生电磁场,向外辐射电磁波,耦合到控制室的计
些电子设备普遍存在绝缘强度低、过电压和过电流算机、仪表和通信设备,产生感应电动势,造成设
耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点,一旦电子设备故障,损坏以致控制系统失灵。
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