2004年夏天,上海地區(qū)雷電頻發(fā),共有3個火電廠的熱工控制系統(tǒng)及外圍熱工控制系統(tǒng)遭受雷電入侵而受到不同程度的損壞,這是上海地區(qū)近十幾年來發(fā)電廠遭受雷害zui多、熱工控制系統(tǒng)損壞zui嚴(yán)重、影響zui大的一年。
案例1:2004年7月6日、8日,某電廠4臺300mw機組遭受2次雷害,瞬間造成4臺機組全部退出agc運行方式;其中3號機組a側(cè)引風(fēng)機軸承溫度躍升十幾度(zui高達(dá)87℃并發(fā)出“軸承溫度高”報警)險些誤跳風(fēng)機;雷害使化水樓周邊壓力和溫度變送器損壞10多臺,損壞化水程控模塊3塊、打印機、交換機等多臺。
案例2:2004年8月4日,某電廠350mw機組遭強雷電截?fù)?,雷后強大的雷電脈沖通過電源及信號電纜造成1號機組4塊dcs的i/o模塊損壞、2號機組2塊模塊損壞;外圍水處理系統(tǒng)7臺壓力、溫度變送器損壞;0號機組有20點軸承監(jiān)測溫度出現(xiàn)異常升高而產(chǎn)生誤報警;另造成制氧1號高壓氮壓縮機電機軸承溫升至連鎖動作值而跳壓縮機。
案例3:2004年8月22日,某自備電廠外圍化水設(shè)備遭受雷電侵害,造成1個化水液位計、5臺壓力變送器損壞,通過信號電纜傳導(dǎo)造成more熱工控制系統(tǒng)2塊i/o模塊損壞、部分程序丟失,還造成部分供熱用戶蒸汽流量表計損壞。
分析發(fā)現(xiàn),這3起雷害都是在寬廣的場地引發(fā)的,并通過信號或電源電纜等將感應(yīng)雷過電壓或強雷電脈沖等導(dǎo)致熱工控制系統(tǒng)損壞。從對現(xiàn)場露天安裝熱控表計檢查發(fā)現(xiàn),外殼接地不嚴(yán)格(以安裝支架作為接地)、接地線松動、接虛及接地線脫落等現(xiàn)象比較普遍。
一、雷害及其入侵熱工控制系統(tǒng)的途徑
夏季,常常會發(fā)生閃電打雷的自然現(xiàn)象。當(dāng)大氣中云的不同部位、云與云之間或云與地面不同性質(zhì)電荷差達(dá)到一定程度時,就會發(fā)生擊穿空氣的放電現(xiàn)象,就這是閃電。閃電通道上的空氣由于高溫而急速膨脹引起爆裂,發(fā)出的聲音就是雷聲。
有了雷電就有可能產(chǎn)生雷擊,即發(fā)生一種雷雨云中釋放電能擊中物質(zhì)而造成損失的災(zāi)害現(xiàn)象。人們往往比較重視直接雷擊的危害,對感應(yīng)雷害卻存在認(rèn)識上的誤區(qū)。
所謂感應(yīng)雷害,是指雷電的靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、過電壓波、電磁輻射等。隨著現(xiàn)代社會電子、通信、計算機控制技術(shù)的迅速發(fā)展,雷擊災(zāi)害正從“直擊雷害”向“感應(yīng)雷害”轉(zhuǎn)變,且頻率越來越高,危害越來越大。據(jù)德國一家重要的電子保險公司統(tǒng)計,由于電涌(主要是雷電放電)對電子設(shè)備和系統(tǒng)的電磁干擾而造成的損壞賠償費在十年內(nèi)翻了兩番。僅1990年就因電涌造成的電子設(shè)備與系統(tǒng)的損失超過10億馬克。
相對于熱工控制系統(tǒng),雷雨產(chǎn)生浪涌(沖擊)電壓的主要途徑有以下3個方面:①直擊雷于外部線路注入大電流流過接地電阻或外部線路阻抗而產(chǎn)生的浪涌電壓;②雷擊產(chǎn)生的電磁場在熱工控制系統(tǒng)外部線纜上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流,即所謂間接雷擊;③附近直接對地放電的雷電入地電流耦合到熱工控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)的公共接地路徑上。
從調(diào)查情況看,雷電波(高電位)大多通過那些敷設(shè)不規(guī)范的線纜(包括i/o信號電纜通信電纜和電源電纜等)進(jìn)入并導(dǎo)致熱工控制系統(tǒng)發(fā)生異常、故障甚至損壞。
1.1建筑物外的侵入
(1)雷電遠(yuǎn)點襲擊電力線。雷電首先擊在電力線上,通過電力線直接擊穿用電設(shè)備的電子元件,從而影響熱工控制系統(tǒng)的供電。
(2)雷電近點電力線的入侵。實際上是雷電襲擊用電設(shè)備所在的建筑物避雷針,引起雷電電磁脈沖。
除通過避雷引線、水管、金屬門窗等與地面有連接的金屬物質(zhì)的雷電流外,剩下的部分將擊穿ups輸出和輸入對地線端,從而影響熱工控制系統(tǒng)的供電和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
(3)錯相位雷擊。如果一個高能量雷打在一條火線上,而另一個低能量雷打在另一條火線上,線線之間會產(chǎn)生電壓差侵入用電設(shè)備。直接影響三相ups、熱工控制系統(tǒng)及整個熱工控制系統(tǒng)的供電。
1.2建筑物內(nèi)感應(yīng)雷擊
雷電對熱工控制系統(tǒng)的危害主要是通過直擊雷和雷電電磁脈沖干擾兩2種形式。
(1)雷電直接擊中建筑物或地面,雷電流沿引下線、接地體流動過程中產(chǎn)生強大的感應(yīng)電磁場,通過感應(yīng)耦合到熱工控制系統(tǒng)而損壞其電子元器件。另外,控制室建筑物的防直擊雷裝置在接閃時,強大的瞬間雷電流通過引下線流入接地裝置,會使局部地電位浮動并產(chǎn)生跨步電壓,若防雷接地裝置是獨立的,它和熱工控制系統(tǒng)的接地體沒有足夠的絕緣距離,它們之間會放電(稱為雷電反擊)而對熱工控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾或破壞。
(2)雷電電磁脈沖干擾是指強大的雷閃電流產(chǎn)生的脈沖電磁場,它對熱工控制系統(tǒng)的干擾有;
a)控制室建筑物的防直擊雷裝置接閃時,引下線會通過強大的瞬間雷電流,如在引下線一定距離內(nèi)有連接熱工控制系統(tǒng)的電源及i/o電纜等,則引下線內(nèi)的雷電流會對這些電纜產(chǎn)生電磁輻射,將雷電波流引入熱工控制系統(tǒng)損壞i/o模塊;
b)控制室周圍發(fā)生雷擊放電時,會在各種金屬管道、電纜線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。如果這些管道和線路引入到控制室把過電壓傳導(dǎo)到熱工控制系統(tǒng)上,也會對熱工控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾或損壞。
二、熱工控制系統(tǒng)及控制室防雷主要措施
人們認(rèn)為安裝了避雷針就能防避所有雷害,其實這是片面的。幾百年前發(fā)明的避雷針只能預(yù)防直擊雷,對感應(yīng)雷害毫無作用。由于缺少科學(xué)常識和認(rèn)識誤區(qū),致使某些單位對電子、控制、計算機等設(shè)施尚無任何預(yù)防感應(yīng)雷害的措施,致使這些企業(yè)的設(shè)施雷害頻發(fā)。
試驗證實,0.24mt的電磁波沖擊就能造成電子設(shè)備的直接損壞,0.003mt的電磁波沖擊就能造成電子設(shè)備的誤動。因此,自20世紀(jì)90年代起,iec先后頒布了一系列防雷標(biāo)準(zhǔn)。我國頒布了gb50057-1994《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的國家標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)第6章專門規(guī)定了“防雷擊電磁脈沖”的要求,表明防雷技術(shù)已引起國內(nèi)各行業(yè)的重視。
2.1控制室及外圍的防雷
雷電對熱工控制系統(tǒng)破壞的原因在于其巨大的、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出控制設(shè)備所能承受的浪涌電流、電壓。阻止和減少浪涌電流侵入熱工控制系統(tǒng)是預(yù)防雷電危害的關(guān)鍵。由于熱工控制系統(tǒng)通常放置在建筑物下,已在建筑物防雷系統(tǒng)的保護(hù)下,所受的危害不是直擊雷,而是由于雷的電磁效應(yīng)所產(chǎn)生的浪涌電流(亦稱感應(yīng)雷)。感應(yīng)雷的產(chǎn)生可以分為:
1)電阻耦合:雷擊導(dǎo)致附近的地電勢急劇升高,若該地區(qū)控制、電氣設(shè)備與遠(yuǎn)離雷擊點的建筑內(nèi)的設(shè)備有電纜連接,因電纜的電阻小于土地的電阻,浪涌電流就會在電纜中產(chǎn)生,從而危害兩端的控制設(shè)備。
2)電感耦合:雷擊使建筑物外部防雷設(shè)備的導(dǎo)體上產(chǎn)生巨大的瞬間電磁場,使建筑物內(nèi)的電纜感應(yīng)生成有害電壓產(chǎn)生浪涌電流。
3)電容耦合:空中的高電壓供電線很容易遇到雷擊,雖然其本身的高壓浪涌保護(hù)裝置泄放了大量的能量,仍有相當(dāng)多的能量由于其自身的高頻特性以電容耦合的方式通過變壓器進(jìn)入建筑物的供電系統(tǒng),危害電子設(shè)備。
iec-61312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》對雷電保護(hù)區(qū)的劃分提出了圖1所示的原則性建議。
一個欲保護(hù)的區(qū)域,從emc(電磁兼容)的觀點來看,由外到內(nèi)可分為幾級保護(hù)區(qū),zui外層是0級,危險性zui高;我國大多數(shù)情況下的機房,就與0區(qū)僅一墻之隔,即只有一層屏蔽,則該機房內(nèi)空間定為1區(qū);各電子設(shè)備的外殼為一層屏蔽層,可視機殼內(nèi)的空間為2區(qū)等。越往內(nèi)部,危險程度越低,過壓主要是沿線穿過的,保護(hù)區(qū)的界面通過外部防雷系統(tǒng)、鋼筋混凝土及金屬管道等構(gòu)成的屏蔽層面形成。穿過各級雷電保護(hù)區(qū)的金屬構(gòu)件,一般應(yīng)在保護(hù)區(qū)的分界面做等電位聯(lián)接。
gb50057-1994按防雷要求分為一、二、三類防雷建筑物。一類要求zui高;二類次之。熱控控制室如果和生產(chǎn)設(shè)備在同一建筑物內(nèi),其防直擊雷設(shè)施應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的特點綜合確定和設(shè)計。如果熱控控制室是獨立的建筑物,應(yīng)按該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三類防雷建筑物的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。
將控制室的墻和層面內(nèi)鋼筋、金屬門窗等進(jìn)行等電位聯(lián)接,并與防直擊雷的接地裝置相聯(lián),使控制室形成一個法拉第籠,可減少雷電磁脈沖的影響。控制室有許多電纜和外部相聯(lián),因此要對從室外進(jìn)入控制室的各種電纜采取屏蔽措施,對容易被雷電波侵入的地方更應(yīng)重視,只有堵死一切雷電導(dǎo)入的端口,才能有效保護(hù)熱工控制系統(tǒng)設(shè)備免受雷電的侵害。
2.2熱工控制系統(tǒng)的防雷
現(xiàn)代防雷技術(shù)的理論基礎(chǔ)在于;閃電是電流源,防雷的基本途徑就是要提供一條雷電流(包括雷電電磁脈沖輻射)對地泄放的合理的阻抗路徑,而不能讓其隨機地選擇放電通道,簡而言之就是要控制雷電能量的泄放與轉(zhuǎn)換?,F(xiàn)代防雷保護(hù)的三道防線為:①外部保護(hù):將絕大部分雷電流直接引入大地泄散;②內(nèi)部保護(hù):阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)線、信號線侵入的雷電波危害設(shè)備;③過電壓保護(hù):限制被保護(hù)設(shè)備上的雷電過電壓幅值。
然而,在熱工控制系統(tǒng)應(yīng)用中zui不清楚但又必須解決的問題也許就是接地問題。不僅很多用戶不清楚,甚至有的熱工控制系統(tǒng)廠家也未必很清楚。各熱工控制系統(tǒng)廠家為保證系統(tǒng)能在各種復(fù)雜的應(yīng)用現(xiàn)場正常運行,提出的接地要求也各不相同,不但概念比較籠統(tǒng)、模糊,且對接地的具體技術(shù)要求也存在較大差異,有的很苛刻,有的則相對較寬松。如有的dcs對內(nèi)部交流地、邏輯地、系統(tǒng)地是不區(qū)分的,當(dāng)電源的3根線(相線、零線、地線)接到機柜的配電盒時,即完成了系統(tǒng)接地。而有的dcs則采用1個接地點且與電氣網(wǎng)共地方式。還有的dcs的安全地采用就地接大地或接入?yún)R集板(總接地板),而系統(tǒng)地(直流工作地)則采用匯集板接地方式。但不管有何差異,用戶應(yīng)注意如下2點:
(1)保護(hù)接地:熱工控制系統(tǒng)均有一個保護(hù)地,該保護(hù)地一般在機柜和其它設(shè)備設(shè)計加工時已在內(nèi)部接好,有的系統(tǒng)已將該保護(hù)地在內(nèi)部同電源進(jìn)線的保護(hù)地(三芯插頭的中間頭)連在一起,有的不允許將保護(hù)地同該線相連,用戶一定要仔細(xì)閱讀廠家提供的接地安裝說明書。不管哪種方式,保護(hù)接地必須將一臺設(shè)備上所有的外設(shè)或系統(tǒng)的保護(hù)接地連在一起,然后用較粗的絕緣銅導(dǎo)線將各站的保護(hù)接地連在一起,再從一點上與大地接地系統(tǒng)相連。
(2)屏蔽地(模擬地):是所有接地中要求zui高的一種。幾乎所有的熱工控制系統(tǒng)都提出屏蔽地一點接地,且接地電阻小于1ω。在熱工控制系統(tǒng)機柜內(nèi)部都安置了屏蔽地匯流排,用戶在接線時將屏蔽線分別接到屏蔽地匯流排上,在機柜底部,用紙緣的銅辮連到一點,然后將各機柜的匯流點再用絕緣的銅辮或銅條以輻射狀連到接地點上。大多數(shù)的熱工控制系統(tǒng)不僅要求各機柜屏蔽地對地電阻小于1ω,且各機柜間的電阻也要小于1ω。
hg/t20513-2000(儀表系統(tǒng)接地設(shè)計規(guī)定)對屏蔽電纜的接地原則上要求一端接地,另一端懸空。但單端接地只能防靜電感應(yīng),不能防磁場強度變化所感應(yīng)的電壓,阻礙雷電波的侵入。為減少屏蔽芯線的感應(yīng)電壓,僅在屏蔽層一端做等電位聯(lián)接的情況下,應(yīng)采用有絕緣隔開的雙層屏蔽,外層屏蔽(如用金屬走線槽或穿線金屬管作為第二屏蔽層)應(yīng)至少在兩端做等電位聯(lián)接。從防雷角度看,走線槽及穿線金屬管應(yīng)選擇金屬材質(zhì)而不應(yīng)選用環(huán)氧樹脂等絕緣材料。
要將熱工控制系統(tǒng)的接地系統(tǒng)和防雷電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)進(jìn)行等地位聯(lián)接,即使受到雷電反擊,由于它們之間不存在電位差,所以不可能通過雷電反擊構(gòu)成對電子元件的威脅。空中飛行的飛機是一個很好的例子??罩械脑茖邮抢纂姷陌l(fā)源地,飛機穿行其中,飛機中的人員安全、各種設(shè)備工作正常,這是因為其整體的金屬外殼使它成為一個等電位體,雷電產(chǎn)生的浪涌電流不能進(jìn)入飛機內(nèi)部。因此等電位聯(lián)接是熱工控制系統(tǒng)免遭雷擊的重要措施。
關(guān)于等電位聯(lián)接的概念,我國zui早于1958年底建造人民大會堂時基于防雷要求提出的,這比國外早18年(英國的r.h.golde1977年才在名著《雷電》一書中談到)。由于等電位聯(lián)接減小了系統(tǒng)內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)間的電位差,無論是從防雷的角度或是從減小熱工控制系統(tǒng)的共模干擾來看,這都是十分有益的。
熱工控制系統(tǒng)(如dcs)一般采用圖2的s型星形結(jié)構(gòu)的等電位聯(lián)接,和共用接地系統(tǒng)實行單點接地,即1個接地基準(zhǔn)點(erp)。
實踐證明,即使采用等電位聯(lián)接,但在接地網(wǎng)中的引入點和防雷地、大電流高電壓設(shè)備的接地點距離不應(yīng)小于5m,否則控制信號中常常會出現(xiàn)不明波形而影響系統(tǒng)的正常工作。
對等電位聯(lián)接后接地電阻值的大小問題,國內(nèi)防雷專家存在兩種不同的觀點:一種觀點認(rèn)為“只要實施了良好的等電位聯(lián)接,接地電阻可以放寬,甚至可以對接地電阻的阻值不再作要求。”在iec標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)行的tc81防雷標(biāo)準(zhǔn)中,確實是很難找到對接地電阻值的要求;另一種觀點則認(rèn)為雷擊事故與接地電阻值有關(guān),因此要求接地電阻值盡可能小。這兩種觀點到底孰是孰非尚無定論,但從“引雷入地”的觀點出發(fā),較小的接地電阻值顯然有利于加速雷電能量的對地釋放。再則,對熱工控制系統(tǒng)而言,接地也不僅僅是為了防雷。因此不少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對熱工控制系統(tǒng)的接地電阻要求也不同,如電力部門對熱工控制系統(tǒng)接地電阻的要求:采用獨立接地時接地電阻小于4ω;采用與電氣網(wǎng)共地時接地電阻應(yīng)小于1ω;采用防雷地、電氣地、熱工控制系統(tǒng)地三者共地時應(yīng)小于0.5ω。實測結(jié)果說明火電廠電氣接地網(wǎng)的接地電阻可達(dá)到小于0.1ω。
2.3防雷接地及其接地布線
在防雷系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)中,一定要求有一個良好的接地系統(tǒng),因為所有防雷設(shè)施都需要通過接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地,從而保護(hù)設(shè)備和人身安全。如果接地系統(tǒng)做得不好,不但會引起設(shè)備故障、燒壞元器件,嚴(yán)重時還將危及工作人員的生命安全。而電子設(shè)備為抗干擾采用的屏蔽技術(shù)、防靜電技術(shù)和濾波技術(shù)等都要求建立一個良好的接地系統(tǒng)。
現(xiàn)摸擬一個建筑接地布線來分析其受到雷擊時的情況。如有a、b兩臺互相傳輸數(shù)據(jù)的電子設(shè)備,假設(shè)電源線上輸進(jìn)5ka雷電電流波,按圖3所示的等效電路,設(shè)備是否會被損壞?
假設(shè):電源避雷器p性能優(yōu)良,其響應(yīng)時間和導(dǎo)通后的殘壓不會損壞a設(shè)備,雷電流ip=5ka全部流經(jīng)避雷器p進(jìn)入接地點g1入地;接地電阻r1=1ω、r2=1ω、r3=1ω,且互為獨立接地。
雷電流ip流過接地電阻r1時,接地點g1的地電位將抬升為u(g1)=ipr1=5kv。u(g1)此時會加到電源的輸入端a1,而a設(shè)備的接地點g2為零電位,則電源輸入端與入地點g2之間的電位差v(a1g2)=5kv。
電子設(shè)備開關(guān)電源能耐受的zui高電壓為800~1500v,若5kv的電壓波加到a1—g2兩端,則a設(shè)備的電源端將被過電壓損壞。為避免此情況的發(fā)生,應(yīng)將接地點g1與g2相連接(如圖所示)。
g2電位變?yōu)?kv,此時,信號傳輸線另一端的設(shè)備b的接地點g3為零電位,而信號接口a2與接地點g2之間的電位差v(g2a2)變成了5kv,從而使信號接口a2損壞。要保護(hù)信號接口a2,就在a2和接地點g2之間安裝殘壓小的信號避雷器pa,且接地點必須與g2相連。
雖a設(shè)備的信號接口a2并未損壞,但5kv電壓已加到a2與g3端,信號接口b2會損壞嗎?理論計算與實驗結(jié)果表明:a2至b2的信號傳輸線若線徑小于等于1mm,長度大于100mm,則線阻加上導(dǎo)線的分布電感所形成的電抗分壓,使得加到b2與g3的電壓v(b2g3)小于100v,但如傳輸線小于100m,則有可能使v(b2g3)大于100v使b設(shè)備受到雷擊損壞。
從上述分析可見,除合理做好接地布線外,確保接地系統(tǒng)的完好、健康也是有效防雷的重要手段。為確保系統(tǒng)正常工作,要認(rèn)真做好接地系統(tǒng)的定期維護(hù)保養(yǎng),特別是在雷雨季節(jié)到來之前應(yīng)做好:(1)檢查全廠接地網(wǎng)的完好程度,采用精密地阻儀檢測接地電阻大?。唬?)對投產(chǎn)多年的電廠,要認(rèn)真做好接地網(wǎng)壽命周期、接地體腐蝕狀況評估;(3)認(rèn)真檢查露天安裝熱工控制系統(tǒng)(變送器、液位計等)殼體、屏蔽電纜、走線糟等接地狀況,嚴(yán)防接地線纜松動、虛接、脫落、接地電阻過大等異常情況的發(fā)生;(4)為提高接地裝置使用效率,應(yīng)考慮使用長效降阻劑。
2.4防雷浪涌保護(hù)器
浪涌保護(hù)器(spd)是一種限制瞬態(tài)過電壓和分走浪涌電流的器件,可分為強電和弱電spd,這里僅就熱工控制系統(tǒng)用弱電spd進(jìn)行介紹。在正常情況下,spd不對電路產(chǎn)生影響;當(dāng)浪涌電流侵入時,spd將所有連接部分與地線短路,使線路中的浪涌電流迅速釋放入地,從而使線路所連接的設(shè)備不受浪涌的侵害;浪涌終止后,使spd恢復(fù)正常。
spd由氣體放電管、電感和浪涌二極管混合構(gòu)成三大類。
氣體放電管:具有在低電壓觸發(fā)導(dǎo)通,通過電流大,使用壽命長的特點,但瞬變量大時觸發(fā)電壓遠(yuǎn)大于額定觸發(fā)電壓,造成殘壓高。另外,在氣體放電管被觸發(fā)的情況下,尤其是在阻抗低、電壓超過24v的電路中會出現(xiàn)下列情況,即原來希望維持幾個毫秒的短路狀態(tài),會因為電路供電電流較大,使該氣體防電器繼續(xù)保持下去而導(dǎo)致放電管破碎。
浪涌二極管:即為導(dǎo)通大電流的齊納二極管,具有反應(yīng)速度快、限制電壓準(zhǔn)確的優(yōu)點,但有明顯電容效應(yīng),會影響回路帶寬。
電感:用來分隔氣體放電管和浪涌二極管,在氣體放電管未觸發(fā),二極管已導(dǎo)通時,電感可限制峰值電流。
當(dāng)有連結(jié)電纜從室外或其它系統(tǒng)進(jìn)入控制室時,裝設(shè)spd可以保護(hù)熱工控制系統(tǒng)免遭雷電浪涌的閃擊而損害。
在選用spd時,一定按實用性、發(fā)生雷害事故的可能性和后果,合理配置防雷器,以免造成不必要的浪費;二要注意其工作電壓、負(fù)載電流與系統(tǒng)回路匹配問題,其zui大連續(xù)操作電壓應(yīng)略大于回路zui大正常工作電壓,負(fù)載電流應(yīng)大于回路zui大正常工作電流。spd可選擇串聯(lián)和并聯(lián)安裝形式,spd應(yīng)放在與被保護(hù)設(shè)備(表計)相同的防護(hù)、防爆等級的保護(hù)箱內(nèi)。
在spd與熱工控制系統(tǒng)的連接安裝時,應(yīng)注意:
1)現(xiàn)場儀表至控制室連接電纜宜采用雙絞屏蔽電纜,置于金屬保護(hù)管或封閉電纜槽中,盡量避免電纜裸露與保護(hù)管之外,保護(hù)管及電纜槽應(yīng)與就近保護(hù)接地網(wǎng)有效連接,以zui大限度地減少雷擊和其它大電場對電纜部分產(chǎn)生影響。
2)現(xiàn)場儀表的金屬外殼應(yīng)就近與所在的建筑物的金屬構(gòu)架相連接,形成等電位體。
3)spd安裝位置應(yīng)盡可能靠近被保護(hù)設(shè)備,在控制室內(nèi),spd柜放在外側(cè),被保護(hù)的機柜放于中心側(cè)。
各種防雷器性能再好,如果沒有很好的接地裝置也難奏效,因此以千安計算的強大雷電流要在地電阻上形成很高的電壓,接地電阻越大,該電壓就越高。因此,盡量減小接地電阻是有效防雷的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
由于雷電的多樣性和不確定性,而所保護(hù)的熱工控制系統(tǒng)又涉及到的工藝流程、管線和電氣系統(tǒng)范圍大、種類雜,所以,不能將熱工控制系統(tǒng)的防雷工作看成是各類避雷設(shè)施的簡單堆砌。實踐證明,熱工控制系統(tǒng)的防雷工作是一項要求高、難度大的系統(tǒng)工程,既要貫徹經(jīng)濟(jì)、實用、高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、高起點、高可靠性原則,又要不斷摸索和完善熱工控制系統(tǒng)防雷的方法、理論,以使熱工控制有得到更為全面、可靠、合理的保護(hù)。
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