2天然氣場站雷電防護措施

　　一個完善的防雷工程應包括：① 外部防雷裝置（接閃器、引下線和接地裝置） 承接 50%以上的雷電流并將其泄入大地；② 采用等電位連結、屏蔽、防閃絡技術和裝置，阻塞雷電波沿金屬導線和空間電 磁場入侵的途徑；③ 電涌保護，利用某些元件的非 線性特性，組成電涌保護器（SPD）并將其連結在配電 和信號線路中，將累計產生的過電壓和過電流通過 SPD 泄入大地。這 3 個系統缺一不可。下面以儀表控 制系統為例進行介紹。

　　治理侵入儀表控制系統雷電危害的措施主要包括接閃、分流、均壓、接地和屏蔽等。這些措施必須綜合運用，才能真正達到儀表系統的防雷。

　　2. 1 接閃

　　直接雷擊的防護主要由建筑物的防雷裝置實現，現場儀表系統的防雷，應和周圍輸氣設備的防雷措施一起設計。

　　2. 2 均壓

　　當雷擊發生時，在雷電瞬態電流所經過的路徑 上將會產生瞬態電位升高，使該路徑與周圍的金屬 物體之間形成瞬態電位差，如果這種瞬態的電位差 超過了兩者之間的絕緣耐受強度，就會導致介質的 擊穿放電，這種擊穿放電能直接損壞儀表設備，也 能產生電磁脈沖，干擾儀表系統的正常運行。為了消除雷電瞬態電流路徑與金屬物體之間的擊穿放電，可以將所有現場儀表的金屬外殼、構架、生產裝置的金屬設備、設施、儀表控制室內的設備、組件和元件的金屬外殼、金屬設施連接在一起，并且 與儀表控制室的防雷接地系統相連接，形成完善的 等電位連接。

　　2.3接地

　　目前國內儀表系統接地主要有兩種措施：浮地、多點接地。

　　1） 浮地。浮地是指儀表的工作地與建筑物的接 地系統保持絕緣，這樣建筑物接地系統中的電磁干 擾就不會傳導到儀表系統中，地電位的變化對儀表系統也無影響。但由于儀表的外殼要進行保護接地，當雷電較強時，儀表外殼與其內部電子電路之間可能出現很高的電壓，將兩者之間絕緣間隙擊穿，造成電子線路損壞。

　　2） 接地。接地是指儀表、PLC 等設備的工作接地與保護接地分開。這種接地方式的突出優點是可以就近接地，接地線的寄生電感小。但是如果較強 的雷電波通過保護地進入系統，電子電路同樣會因 承受高壓而損壞。

　　由于以上兩種接地方式都不能滿足防雷電的需 要，因此，可以考慮將保護地與工作地相連接，并 且接入防雷電接地系統，問題就可以解決了。

　　2. 4 屏蔽

　　由于儀表系統大量采用半導體器件、集成電路 和傳遞信號電纜，由雷擊產生的瞬態電磁脈沖可以 直接輻射到這些元器件上，也可以在電源或信號線 上感應出瞬態過電壓波，沿線路侵入電子設備，使 電子設備工作失靈或損壞。利用屏蔽體來阻擋或衰 減電磁脈沖的能量傳播是一種有效的防護措施。

　　1） 控制室屏蔽?？刂剖覂鹊目刂葡到y是儀表系統的心臟，對雷電產生的電磁脈沖十分敏感，需要特別注意其屏蔽問題。儀表控制室應是封閉結構， 將房屋墻壁中的結構鋼筋交點處進行電氣連接，在室內沿墻壁四周再做一圈保護接地環（接入防雷地），并做好有效的電氣連接。

　　2） 現場儀表屏蔽?，F場儀表可采用金屬的儀表 箱實現防雷屏蔽，儀表箱要與其它現場的金屬設施 實現等電位連接，并接入防雷接地系統。

　　3） 信號線和電源線屏蔽。為了防止雷電電磁脈 沖在信號或電源線路上感應出瞬態過電壓波，所有 的信號線及低壓電源線都應采用有金屬屏蔽層的電 纜。就瞬態過壓防護而言，需要信號線或電源線的 屏蔽層沿線路多點接地或至少應在線路的首、末兩 端接地。當采用多點接地后，各接地點之間的屏蔽 層沿線路之間形成回路，低頻干擾電流的電磁場可 能會有一部分透過屏蔽層，在電纜的護套回路產生 低頻干擾，這就要求屏蔽層沿線路只能采取單點接 地。為了防止由多點接地所產生的低頻干擾，可將 電纜穿入金屬管內或采用雙屏蔽電纜，將金屬管或 雙屏蔽電纜的外屏蔽層進行多點接地，金屬管內或 雙屏蔽電纜的內屏蔽層可以采用一端接地。這樣既 保證安全，又有利于抑制低頻干擾。

　　2.5 分流

　　分流是防雷的有效措施。其方法就是在儀表控制系統的信號或通訊回路以及系統的供電電源部分 采用浪涌保護器 SPD，用以限制瞬態過電壓和浪涌 電流。一個 SPD 只能為回路的某部分提供保護，由 于設備回路太多，不可能在每個設備回路中都使用 SPD，而是必須有選擇地在重要回路和系統電源回路 中安裝 SPD 或避雷器。

　　為了達到儀表系統、陰保系統以及閥室設備的 防雷電效果，要對整個生產裝置根據等電位連接的 原則加以設計，從控制室、陰保系統、現場儀表、 儀表信號和電源線等多方面綜合考慮，采用接閃、 分流、均壓、接地、屏蔽等多種措施，需要電氣、 建筑、自控等專業協同合作來實現，除了考慮系統 安全性以外，還要考慮投資的成本與運行的經濟性。

　　2. 6 加強防雷電的管理

　　一是按規定設置防雷電、靜電裝置，并對其進行定期檢測檢修，保證接地完好有效，接地電阻符合要求；保證閥門、法蘭用金屬線跨接且可靠接地；法蘭連接間電阻應小于 0.03Ω，對地電阻不得大于 100Ω；檢修拆除的跨接線一定要恢復。

　　二是提高設備的本質安全程度，保證設備完好。要嚴把設備的采購、安裝、驗收關，確保設備 本質安全。工藝設備要常維護保養、勤檢查，消除跑、冒、滴、漏；電氣設備要選用相應的安全等級和防爆等級，在運行檢修過程中嚴禁對其進行改裝、拆除或降低等級；漏電保護、短路保護、絕緣、屏護等要隨時完好有效；檢測報警裝置要定期 定校驗。