仪表系统的防雷措施

仪表系统防雷工程设计及应用摘要：介绍了仪表系统防雷等级划分方法，结合高雷区仪表系统的防雷工程设计，从控制室建筑物、现场仪表系统、控制室内仪表系统几个方面阐述了仪表系统防雷工程的设计及应用。

关键词：防雷工程；电涌防护器；接地；雷电防护等级近年来，由于仪表系统遭受雷击或雷电电磁脉冲而造成生产装置、大型机组停车的情况屡有发生。

为保证仪表系统的正常运行，避免或减少雷电袭击导致的直接及间接经济损失，对仪表系统实施适宜的防雷工程是很有必要的。

1仪表系统雷电防护等级划分及防雷工程实施仪表系统雷电防护等级的划分，采用被保护系统的重要程度结合当地年平均雷暴日来分级确定，具体见表1。

被保护系统的社会、经济和安全重要程度主要根据安全等级的评价、事故可能伤亡人数及事故可能造成的经济损失来综合评定。

其分类可以参考SH/T 3164-2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》的表3.3来确定。

举例：项目所在地年平均雷暴日53d/a，社会、经济和安全重要程度分类为第二类，因此根据表1综合评估，该项目仪表系统雷电防护等级按一级防护划分。

根据SH/T 3164-2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》第5.1.2条，防雷等级为一级的区域和控制室应实施仪表系统防雷工程。

2仪表系统雷电综合防护仪表系统防雷工程是一项系统工程，由多专业配合完成，才能达到仪表系统的有效防护。

IEC1024-1 中提出外部防雷和内部防雷的概念，按此分类主要的雷电防护措施如下：外部雷电防护（直击雷防护）措施包括接闪器、引下线、接地装置等。

其作用是：拦截击向建筑物的雷击，把雷电电流从雷击点直接引入大地泄放。

内部雷电防护（感应雷、反击雷）措施包括等电位连接与接地、屏蔽、合理布线、设置电涌防护器以及采用高抗干扰度的仪表系统等。

以下主要从控制室防直击雷、现场仪表和控制室内仪表系统几方面来介绍仪表系统的防雷设计。

3控制室防直击雷设计控制室的防雷设计主要由建筑和电气专业参照GB50057《建筑物防雷设计规范》及电气专业的有关规范进行设计。

《石油化工仪表系统防雷设计规范》
《石油化工仪表系统防雷设计规范》主要针对石油化工企业相关仪表系统，提出了针对防雷设计要求，具体要求如下：
一、仪表系统的参数
1. 建立仪表系统的参数表，其中应包括仪表功能、工作特性及电气参数等；
2. 按照相关安全规定设置设备保护水平，以确保安全操作；
3. 根据功能特点，确定与仪表系统有关的所有信号和设备插座的防雷要求；
二、雷击保护措施
1. 在石油化工仪表系统的安装地点设置放电装置，放电装置的性能必须满足《济南市低压电器认证验收标准》的相关要求；
2. 根据安装地点区域，确定合理的接地要求，并配备专用的接地装置，连接合理可靠；
3. 在仪表系统的进线端安装相应的进线保护器，并确保性能合格；
4. 对潜在危险的仪表插座要采取必要的防雷措施，可搭配保险裤以防雷电击入；
三、保护设备操作要求
1. 安装设备时必须遵守《石油化工仪表系统设计规范》、《安全技术制度》以及其他有关安全规范；
2. 外电缆接线要紧固牢固，设备接地极安全有效，连接可靠并平坦光洁；
3. 各保护器的线路连接要牢固，不能采用电抗材料连接；
4. 各防雷装置要定期维护，相关记录和操作要按照《电工安全技术操作规程》的规定实施；
四、系统测试检查
1. 对石油化工仪表系统的所有电气元件有责任人员进行测试和检查；
2. 检查放电装置的电流接头是否符合装置标准要求；
3. 检查仪表系统的各种仪器及插座的接线是否牢固，是否有明显的热源或异常情况；
4. 检查进线保护器的送供电系统和控制系统的联结情况，故障回路是否结实；
5. 合理检查及维修各层级的安全联锁装置，确保可靠性。

石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析摘要：多年来，我国的许多石油化工厂在排雷方面取得了显着成就，但近年来闪电的可能性继续增加。

在闪电的情况下，石油化工厂的现场仪器设备不仅会受到严重损坏，而且寿命也会大大缩短。

为此目的，有关人员只有根据相关的防雷原则并设计科学的防雷系统，才能消除闪电的危险，并确保石油化工厂的生产安全。

基于此，本文章对石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：石油化工仪表系统；防雷隐患；防雷技术引言雷电是一种自然现场，雷电发生一瞬间会释放大量几十安培甚至上百万安培的电流，雷电泄流通道周围会出现电磁感应，导致金属部件、电子装置以及电气元件受到电磁脉冲的影响，电力设备和电子仪器无法正常使用。

石油化工仪表在石油化工厂生产过程中发挥重要作用，受到雷电影响可能产生过电压和脉冲现场，导致仪表无法正常运行。

因此，为了确保石油厂化工安全生产，必须加强现场仪表的防雷措施，避免生产安全事故的发生。

一、石油化工企业会遇到雷击的原因分析如果要进一步分析石油化工企业如何避免仪器受到雷电影响，首先必须分析雷电的原因。

在大多数情况下，石油化工企业在闪电过程中具有一定的随机性，因为云在形成过程中没有固定的目标，在闪光形成过程中其电荷积累具有很大的随机性。

闪电引起的下降放电时间本身是选择性的，地面的电子电阻率较低或地面电阻率变化区，会有电场随着雷电积聚相对较大的负荷。

在分析任何石油化工企业时，应考虑到企业的客观地理环境，如果企业的防雷设施本身并不完善，则应通过现场调查和事故原因的讨论采取相应的保护措施，并采取一系列措施。

二、石油化工仪表系统的防雷隐患分析（一）雷击直接侵入仪表系统受到闪电直接攻击的主要是设备本身、操作系统和所有连接管路，然后损坏传感器模块、发射机电子电路板等。

，这将使系统无法正常运行。

与此同时，地雷电流可对设备造成不同程度和不同类型的损害，方法是将仪器支架用作传输介质，立即将其导向地球，产生强感应磁场，对系统信号传输线造成瘫痪损害，并将电流连接到所有电子设备。

石油化工仪表系统防雷设计规范
石油化工仪表系统防雷设计规范是石油化工行业设计和施工的一项重要技术规范，它是指为了保护石油化工仪表系统及其运行设备免受雷击及其他电磁干扰，而采取的一系列防雷技术措施。

主要包括以下几方面：
一、建筑物防雷设计：主要包括建筑物的屋面、墙壁、地面等的防雷接地设计，以及建筑物内部的防雷接地设计。

二、电气设备防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的电气设备的防雷设计，如电缆、线缆、电缆桥架、设备桥架、绝缘桥架、电缆接头等的防雷设计，以及石油化工仪表系统的防雷接地设计。

三、仪表防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的仪表设备的防雷设计，如仪表的外壳、仪表外壳的防雷接地设计、仪表的保护电路设计、仪表的防雷接地线设计等。

四、系统防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的电气设备、仪表设备、系统控制设备、通讯设备等的防雷设计。

五、抗雷击措施：主要包括石油化工仪表系统的抗雷击措施，如设置雷电接地系统、设置雷电抑制器、安装雷电抑制垫片、安装雷电抑制器和抗雷击接地系统等。

石油化工仪表系统防雷石油化工系统防雷术语介绍控制室建筑物防雷设计仪表系统防雷工程方法等电位接地系统设计控制室仪表系统防雷电涌保护器的设置现场仪表的防雷本质安全系统的防雷电缆的敷设和屏蔽现场总线系统的防雷防雷术语介绍综合防雷工程1、接闪器 Air-termination system用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构，如：避雷针、避雷带（线）、避雷网等。

2、引下线 Down conductor system连接接闪器与接地装置的金属导体。

3、接地装置 Earth termination system接地体和接地体连接导体的总和。

4、接地体 Earth electrode埋入地中直接与大地接触的金属导体。

也称接地极。

直接与大地接触的各种金属构件、金属设施、金属管道、金属设备等可以兼作接地体，称为自然接地体。

5、接地体连接导体 Earth conductor从电气设备接地端子接到接地装置的连接导线或导体，或从需要等电位连接的金属物体、总接地端子、接地汇总板、总接地排、等电位连接排至接地装置的连接导线或导体。

6、直击雷 Direct lightning flash直接击在建筑物、大地或防雷装置等实际物体的雷电。

7、地电位反击 Back flashover雷电流经过接地点或接地系统而引起该区域地电位的变化。

地电位反击会引起接地系统电位的变化，可能造成电子设备、电气设备的损坏。

8、雷电防护系统 Lightning protection system（LPS）减少雷电对建筑物、装置等防护目标造成损害的系统，包括外部和内部雷电防护系统。

8.1 外部雷电防护系统 External lightning protection system建（构）筑物外部或本体的雷电防护部分，通常由接闪器、引下线和接地装置组成，用于防直击雷。

8.2内部雷电防护系统 Internal lightning protection system建（构）筑物内部的雷电防护部分，通常由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线雷电电磁感应1、雷电感应 Lightning induction闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应。

黧塑鲺．管道SC A D A及仪表系统防雷措施李艳t赵飞z(1．中石化管道储运公司管道技术作业分公司，江苏徐州221008；2．中石化管道储运公司沧州输油处德州站，山东德州253034)睛要】本文针对雷电浪涌入侵s cA D A及议表系统的主要途径。

提出scA D A强仪表系统防雷应采取的基拳措施。

口；键词sc A D A及仪表系统；雷电感应电流；等电位接地；直接连接；分组连接S CA D A控制系统是石化管道输油生产过程控制的指挥中心，它的正常运行对输油生产的影响很大，同时它也是一个复杂的弱电控制系统，如图1所示。

因此容易受到外部的干扰，特别是雷电浪涌的入侵对S CA D A控制系统的影响很大：一方面可造成仪表设备的损坏，另一方面也可造成S CA D A系统故障，严重的可能造成整个输油管线的停输、设备的误动作甚至重大的事故，因此SC A D A及仪表系统的二次防雷就显得很重要。

1雷电侵入仪控系统的途径—般来讲，雷电会通过如下三个途径对仪电系统产生影响：1)控制系统建筑物的防直击雷装置在接闪时，强大的瞬间雷电流通过引下线流^．接地装置，会使局部的地电位泽动并产生跨步电压，如果防雷的接地装置是独立的，它和控制系统的接地体没有足够的绝缘距离的话，则它们之间会产生放电，这种现象称为雷电反击，它会对控制室内的SC A D A系统产生干扰乃至破坏；2)当控制系统建筑物的防直击雷装置接闪时，在引下线内会通过强大的瞬间雷电流，如果在引下线周围的一定距离内设有连接S CA D A系统的电缆(包括电源、通信以及I／o电缆)，则引下线内的雷电流会对SC A D A的电缆产生电磁辐射，将雷电波(高电位)引入SC A D A系统，干扰或损坏SC A D A系统：3)当控制系统周围发生雷击放电时，空间辐射的电磁场会在各种金属管道、电缆线路上产生感应电压(包括电磁感应和静电感应)，从而使控制系统失效或损坏。

2SC A D A及仪表控制系统防雷的基本措施．综合防雷有建筑物、供配电防雷和仪表系统防雷等措施，其中，仪表系统防雷的基本措施主要有等电位连接、信号电缆的屏蔽与接地、仪表设备的屏蔽与接地、合理布线、设置浪涌防护器等。

工业仪表控制系统的防雷策略摘要：目前，各工业企业都需要用仪表控制系统来检测相关数据，为了保证检测工作的稳定性，就需要保证控制系统的安全性。

而在平时的保护过程中，对雷击的保护显得尤为重要。

每年因雷击造成的仪表损坏都有很多，但是真正能够避免的却不多。

本文从雷击的破坏原理进行分析，阐述了仪表系统的保护方法。

关键词：仪表控制雷击保护策略仪表系统对于企业来说很重要，在仪表系统的防护中，抗雷击、静电预防工作显得尤为重要，本文就雷击的破坏分析及仪表的防雷策略进行分析。

1 雷击对仪表的破坏分析1.1 雷击的分类雷可分为三种，云内雷、云际雷和云地雷。

而对仪表系统破坏起主要作用的是云地雷，云地雷的破坏方式可分为直击雷和感应雷。

1.2直击雷和感应雷对仪表的破坏分析1.2.1直击雷直击雷，指的是天上的雷云中的雷电荷，通过雷电的形式，直接击打在人、动物、树木和建筑物上。

直击雷的特点是造成的能量巨大，通过产生的电效应、机械效应等左右，使人、动植物伤亡，将建筑物摧毁。

如果电线、天线和信号传输线等遭受雷击，就可能会使相连的电路板等烧坏，使线路之间产生短路，迫使电力传输、信号传输中断。

更坏的情况会使仪表系统受到破坏。

1.2.2感应雷感应雷，指的是雷云与雷云之间或雷云对地面进行放电，从而使在其附近的导电物体产生应电压。

产生的感应电压通过导体被传送到相关的仪表等设备，间接的对其或控制系统造成危害。

对于一个控制系统来说，仪表是最主要的，而感应雷对仪表造成的危害是最大的，而仪表遭受的雷击损失，绝大多数是由感应雷引起的。

1.3仪表自身分析目前，常用的仪表基本上都是采用集成电路和微电子设备，仪表的精确度因此而得到提高。

但是正式因为采用集成电路，所以其抗雷击能力就比较脆弱。

一旦发生雷雨天气，仪表设备就会遭受到雷击，使相关设备遭受破坏。

2仪表系统的防雷策略2.1对直击雷的防护雷云对大地进行放电，其电压基本上都有几兆伏，而一次闪击放电的峰值电流平均可以达到30 kA，雷击产生的能量很大，具有很大的破坏力。