燃?xì)鈭稣痉览住⒎辣头漓o電深入探討 預(yù)覽

燃?xì)鈭稣痉览?、防爆和防靜電深入探討內(nèi)容提要2概述城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣鞠到y(tǒng)的環(huán)境特征雷電及雷電事故概述城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣痉览左w系城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣鞠到y(tǒng)SPD的設(shè)置儀表系統(tǒng)供電電源的SPD選擇防靜電結(jié)束語1概述：3隨著我國城市現(xiàn)代化和環(huán)境保護(hù)的需要，清潔的石

油液化氣、天然氣逐步進(jìn)入城市，用以取代煤炭燃料。相應(yīng)出現(xiàn)了城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣炯捌浒踩珕栴}。且隨著城鎮(zhèn)

燃?xì)鈭稣鞠到y(tǒng)的自動(dòng)化水平的不斷提高，電腦監(jiān)控系

統(tǒng)、電腦管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用越來越普遍，跟隨

而來的儀表系統(tǒng)雷電事故不斷增加。如壓力變送器，

溫度變送器，信號(hào)報(bào)警器，電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)等等。發(fā)

生雷擊損壞事故較多，所以城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣镜姆览祝?/p>

要是儀表系統(tǒng)設(shè)備的防雷。遵循標(biāo)準(zhǔn)4《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50058－92《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057－94（2000版）《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028-2006《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50074－2002《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156－20022城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣鞠到y(tǒng)的環(huán)境特征5城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)裝置的環(huán)境特征：城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)設(shè)備大都是常溫、帶壓力的連續(xù)運(yùn)行的裝置城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)的產(chǎn)品大都屬于易燃易爆危險(xiǎn)物質(zhì)，城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)設(shè)施:大都由高、低壓儲(chǔ)氣罐、調(diào)壓站及眾多的金屬管道將其相互連接組成。具有常溫、帶壓連續(xù)生產(chǎn)的性質(zhì)。2.1防爆區(qū)域劃分分區(qū)定義6根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》爆炸危險(xiǎn)區(qū)域級(jí)別是根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間來劃分的：0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性混合物氣體的環(huán)境。I區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。II區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。2.2城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)設(shè)施防爆級(jí)別7城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)出的產(chǎn)品，石油液化氣、煤氣或天然氣大都屬于易燃易爆物質(zhì)，場站區(qū)絕大部分是Ⅱ級(jí)爆炸危險(xiǎn)區(qū)，少數(shù)屬Ⅰ級(jí)爆炸危險(xiǎn)區(qū)。在爆炸危險(xiǎn)區(qū)安裝使用的儀器、儀表、電氣設(shè)備都應(yīng)該采用與爆炸氣體相適合，與爆炸危險(xiǎn)區(qū)相對(duì)應(yīng)的防爆型產(chǎn)品，才能確保安全。2.3城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣緝x表系統(tǒng)設(shè)備的弱點(diǎn)：A.儀表系統(tǒng)設(shè)備大部分是集成電路構(gòu)成,而其間隔很小。很小的過電壓都會(huì)造成反擊閃絡(luò)。集成電路中的電源及信號(hào)線路。常具有微型支持結(jié)構(gòu)。這些支持結(jié)構(gòu)受到電涌的沖擊時(shí)，會(huì)變得過熱而彎曲變形，使得本應(yīng)該相互隔絕的線路相互接觸，就形成了內(nèi)部短路而導(dǎo)致集成電路失效。B.電子系統(tǒng)工作電壓一般較低，一般是3、5、

12、24伏等。由于城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣倦娮酉到y(tǒng)要求

具有長期穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)，任何超出工作電壓

的沖擊（如雷電過電壓8

），都有可能導(dǎo)致電子2.4電涌電壓對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣倦娮酉到y(tǒng)設(shè)備的不良影響：9A.干擾效應(yīng)B.提前老化效應(yīng)：C.毀壞效應(yīng)：2.5沖擊電涌的來源：10電涌是指電路中突然出現(xiàn)的瞬間過電壓或過電流現(xiàn)象。它產(chǎn)生于直接雷擊或間接雷擊”

云閃”或”云空閃”；雷擊電磁感應(yīng)；雷擊

靜電感應(yīng)；供電電壓波動(dòng)：公用電網(wǎng)的負(fù)荷

投切、電源開關(guān)的通或斷而引起的電壓或電

流的急劇變化、電磁場干擾等都會(huì)產(chǎn)生電涌。3.雷電及雷電事故概述11雷電放電的特點(diǎn)是：放電電壓高于1500kV，電流幅值大（10－330kA），波幅變化快，波過程時(shí)間短（20—400μs左右），頻率可達(dá)到50－100kHZ。雷電放電的規(guī)律是：當(dāng)主放電形成以后，往往會(huì)發(fā)生重復(fù)雷擊放電，一般重復(fù)雷擊放電2～3次，有少數(shù)雷

擊可高達(dá)30～40次。我國最多記錄達(dá)到重復(fù)放電42次。3.1雷電事故形成的特征：12雷電熱效應(yīng)：雷電的電效應(yīng)：雷電機(jī)械力效應(yīng)：4.城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣痉览左w系13外部防雷體系：接閃；分流；均壓（等電位連接）接地。內(nèi)部防雷體系：電磁封鎖；合理布線； 安裝SPD(避雷器)。4.1城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)設(shè)施雷電防護(hù)區(qū)劃分雷電防護(hù)區(qū)按下圖規(guī)定劃分：144.1.1雷電防護(hù)區(qū)劃分規(guī)定115直擊雷非防護(hù)區(qū)（LPZoA）：本區(qū)所有物體及建筑物完全暴露在外部防雷裝置的保護(hù)范圍之外，可能會(huì)遭受直接雷擊，且雷擊電磁場均未得到任何屏蔽或衰減。直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZoB）：本區(qū)內(nèi)的各類物體勻處在外部防雷裝置的保護(hù)范圍之內(nèi)，不可能遭受到大于所選定滾球半徑相對(duì)應(yīng)的雷電流的直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)雷擊電磁場未得到任何屏蔽，屬充分暴露在直擊雷防護(hù)區(qū)內(nèi)。4.1.1雷電防護(hù)區(qū)劃分規(guī)定216第一屏蔽（防護(hù)區(qū)（LPZ1）：本區(qū)內(nèi)的各種物體不可能遭受直接雷擊。流經(jīng)各類導(dǎo)體的雷電流已經(jīng)分流，比（LPZoB）區(qū)減少，且由于建筑物有屏蔽措施，本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場得到初步的衰減。第二、三屏蔽防護(hù)區(qū)（LPZ2、LPZ3）：為進(jìn)一步減小雷擊電流及電磁場強(qiáng)度而引入的后續(xù)防護(hù)區(qū)，一般指建筑物內(nèi)專設(shè)的屏蔽室或設(shè)備屏蔽的外殼等。4.2儀表控制間的防雷措施117一、當(dāng)儀表控制間處于周圍高大建構(gòu)筑物30m滾球半徑保護(hù)范圍外時(shí)，應(yīng)在屋面設(shè)架空避雷網(wǎng)（帶）保護(hù)，網(wǎng)格尺寸應(yīng)不大于5m×5m或6m×4m。二、當(dāng)儀表控制間處于周圍高大建構(gòu)筑物30m滾球半徑之內(nèi)時(shí)，屋面不應(yīng)架設(shè)空避雷網(wǎng)（帶）保護(hù)。但應(yīng)采取防感應(yīng)雷措施：當(dāng)屋頂金屬或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，其鋼筋應(yīng)與周邊環(huán)形25×4mm2扁鋼相焊接，金屬屋面或環(huán)形接地體，應(yīng)用不少于二根引下線與接地網(wǎng)相連，兩引下線的間距不應(yīng)大于16m。當(dāng)利用柱鋼筋作防雷引下線時(shí)，建筑物外廊各個(gè)角上的鋼筋應(yīng)被利用。當(dāng)屋面不是金屬或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)在屋面敷設(shè)不大于5×5m或6×6m屏蔽網(wǎng)進(jìn)行屏蔽，且引下線應(yīng)不大于二根，其間距不應(yīng)大于16m。4.2儀表控制間的防雷措施2三、控制間所在的房間六面（側(cè)面、頂、底面），應(yīng)用25×4mm2扁鋼或φ10或以上鋼筋做成3×3m網(wǎng)格進(jìn)行雷擊電磁脈沖防護(hù)，網(wǎng)格的交接點(diǎn)應(yīng)采用焊接。四、控制間所在的建筑物，應(yīng)作環(huán)繞建筑一周的環(huán)形接地裝置，所有進(jìn)出建筑物的金屬管道、電纜橋架、電纜金屬保護(hù)管，都要與環(huán)形接裝置可靠連接。五、控制間內(nèi)的所有控制設(shè)備，應(yīng)布置在磁場安全空間內(nèi)，并通過設(shè)備對(duì)角線的兩點(diǎn)與底面3×3m的等電位網(wǎng)相相連，兩接地18

引線應(yīng)有長短之分，兩4.2儀表控制間的防雷措施319六、控制間的儀表電源箱母線，應(yīng)裝設(shè)SPD保護(hù)

SPD的保護(hù)水平VP應(yīng)小于1.5KV。SPD兩端引線總長度不應(yīng)大于0.5m。七、控制間的儀表電源箱距電氣專業(yè)最近的一組SPD小于10m時(shí)，其進(jìn)線電源可不裝SPD進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)距離大于等于10m時(shí)，應(yīng)裝設(shè)SPD保護(hù)，其保護(hù)水平VP應(yīng)小于1.5KV，且兩端引線長度不應(yīng)大于0.5m。4.3等電位接地系統(tǒng)120儀表系統(tǒng)的接地分防雷接地、靜電接地、

保護(hù)接地、屏蔽接地、工作接地（邏輯接地）等，其目的是保證儀表系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。4.3等電位接地系統(tǒng)221儀表控制間的防雷接地，應(yīng)圍繞建筑物作環(huán)型

閉合接地裝置，每一引下線的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。儀表控制間防雷擊電磁脈沖屏蔽的規(guī)定：儀表控制間的四面墻、頂、底六面應(yīng)設(shè)防雷電磙脈沖的屏蔽網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸按最近雷擊點(diǎn)計(jì)算確定。當(dāng)儀表控制間設(shè)置在建筑物底層時(shí)，底面可不作接地網(wǎng)。4.3.1儀表控制間接地等電位系統(tǒng)的規(guī)定1：22儀表系統(tǒng)的等電位連接、由總等電位連接與局部等電位連接組成。其目的是防止因電位差過大而產(chǎn)生反擊損壞儀器儀表。4.3.1儀表控制間接地等電位系統(tǒng)的規(guī)定223一、儀表系統(tǒng)的工作的頻率小于3000KHZ，且房間的面積≤12m2時(shí)應(yīng)采用S型等電位結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，基準(zhǔn)點(diǎn)（ERP）到各設(shè)備的連線應(yīng)采用大于10KV，1.2/50μS耐壓水平的絕緣線。二、儀表系統(tǒng)的工作頻率大于300KHZ，房間的面積＞12m2時(shí)，應(yīng)采用M型等電位結(jié)構(gòu)?；蜓由焓降腟型等電位結(jié)構(gòu)。4.3.2儀表控制間接地等電位系統(tǒng)的規(guī)定224三、儀表接地系統(tǒng)中的接地匯流排（ERP），應(yīng)保持和建筑的防雷接地及大電流、高電壓（10KV及以上）的電氣設(shè)備接地之間有10m以上的安全距離，不能滿足要求應(yīng)用開關(guān)型SPD連接，并應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高電位反擊的防護(hù)。四、當(dāng)儀表設(shè)備防電磁干擾較弱時(shí)，儀表設(shè)備應(yīng)選用金屬鎧裝屏蔽電纜，屏蔽層一端接地，鎧裝電纜兩端金屬鎧裝接地。應(yīng)

在環(huán)形接地裝置及屏蔽網(wǎng)處作接地連接。五、儀表系統(tǒng)的低壓供電系統(tǒng)（380／220伏）必須采用TN－S系統(tǒng)，當(dāng)電力系統(tǒng)采用TN－C系統(tǒng)時(shí)，在儀表用電系統(tǒng)電源側(cè)中性線（N）作重復(fù)接地，然后N線與PE線分開。保證系統(tǒng)低壓供電接地系統(tǒng)為TN－S接地方式。4.4儀表系統(tǒng)工程防雷25電纜的屏蔽與敷設(shè)現(xiàn)場儀表防雷接地測控信號(hào)選型參考12612V脈沖

RS485信號(hào)5V

RS48524V模擬量（AI/AO）24V數(shù)字量（DI/DO）三線制RTD標(biāo)稱放電電流（kA）（8/20μs）≥10kA≥10kA≥10kA≥10kA≥10kA最大放電電流（Imax）（8/20μs）≥20kA≥20kA≥20kA≥20kA≥20kA電壓保護(hù)水平（Up）（組合測試波形：

6kV

1.2/50μs；3kA，8/20μs）≤60V（線-線/線-地）≤30V（線-線/線-地）≤60V/500V（線-線/線-地）≤60V/500V（線-線/線-地）≤40V/500（線-線/線-地）連接方式串聯(lián)串聯(lián)串連串連串連負(fù)載電流能力不應(yīng)低于回路工作電流不應(yīng)低于回路工作電流防爆認(rèn)證FM或ATEX等機(jī)構(gòu)安全防爆認(rèn)證，本質(zhì)安全回路特性不應(yīng)低于EXiaIIAT3接地方式通過自身金屬卡座與導(dǎo)軌連接，通過導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)可靠接地，不應(yīng)采用外連導(dǎo)接地?zé)岵灏问菧y控信號(hào)選型參考227串聯(lián)并聯(lián)標(biāo)稱放電電流（kA）（8/20μs）≥5kA≥5kA最大放電電流（Imax）（8/20μs）≥10kA≥10kA電壓保護(hù)水平（Up）（測試波形：10kA，8/20μs）≤85V/500V（線-線/線-地）≤85V/500V（線-線/線-地）防爆認(rèn)證FM或ATEX等機(jī)構(gòu)安全防爆認(rèn)證，本質(zhì)安全回路特性不應(yīng)低于EXiaIIAT3，防爆特性最低

EXdIIAT34.5現(xiàn)場儀表浪涌保護(hù)器（SPD）的配置原則28A．壓力、溫度、流量、液位變送器。B．功率開關(guān)現(xiàn)場端、熱電阻及熱電偶現(xiàn)場端。C．電氣轉(zhuǎn)換器、電氣閥門定位器、電磁閥等現(xiàn)場電信號(hào)執(zhí)行儀表兩端。D．單獨(dú)立桿安裝的電視監(jiān)控頭的電源及信號(hào)端。E．安全儀表系統(tǒng)兩端。5.城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣镜墓╇娤到y(tǒng)圖295.1城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣镜墓╇娤到y(tǒng)圖說明130A、城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣倦娫从僧?dāng)?shù)毓╇姴块T架空線T接經(jīng)電纜引入，電纜埋地長度應(yīng)大于2√ρ米（ρ為當(dāng)?shù)赝寥离娮杪剩?，且不小?5m。B、配電間進(jìn)出電纜一般都大于5根。C、SPD1、SPD2選Y5CS－12.7/36(Y5CS－7.6/22)標(biāo)準(zhǔn)放電電流8/20μs、5kA，SPD3選powersetbc/3+1(混合型SPD)，標(biāo)準(zhǔn)放電電流8/20μs、20kA左右。5.1城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣镜墓╇娤到y(tǒng)圖說明231D、SPD1、SPD2接相線-地線（L-G），SPD3同樣

應(yīng)注意UC值的選擇.其值應(yīng)根據(jù)10(6)KV電氣系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式來選擇.6.儀表系統(tǒng)供電電源的SPD選擇32城鎮(zhèn)燃?xì)鈭稣旧a(chǎn)設(shè)施的儀表系統(tǒng)供電電源，一般由生產(chǎn)裝置的低壓母線提供電源，經(jīng)UPS（不間斷供電電源）給電子系統(tǒng)供電，因此一般SPD接線見下圖：6.1儀表系統(tǒng)供電電源的SPD選擇圖336.2儀表系統(tǒng)供電電源的SPD選擇圖說明34A、裝置低壓配電母線一般采用單母線分段如圖（8）所示，儀表系統(tǒng)雙電源取自低壓兩段母線上，一般都用電纜配線。B、裝置儀表系統(tǒng)設(shè)備用電多為220VAC低壓，SPD4、SPD5接線為相線－地線（L-G）及中性線－地線（N-G）。說明：C、當(dāng)儀表系統(tǒng)設(shè)備供電為直流時(shí)