仪表防雷技术的应用研究
2页1、仪表防雷技术的应用研究 仪表防雷技术的应用研究 摘 要:简述了化工仪表系统受到雷击的形式及其产生的破坏,详细介绍了几种防雷技术,对化工仪表系统的防雷保护具有指导意义。 关键词:仪表;防雷;化工 随着化工企业的规模不断扩大,仪表系统向网络化、智能化方向发展,而仪表设备普遍存在绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点,一旦仪表设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通过供电线、仪表信号线、电缆汇线槽、穿线管等途径到达仪表设备,威胁仪表设备的正常工作和安全运行。 1 雷击危害形式 雷击从形式上可分为直接雷击与感应雷击和雷电过电压侵入、反击这四种形式,可能产生的危害形式划分为下列情况。 1.1 直接雷击 雷电直接击中现场仪表设备或与之连接的管路,它的特点是能量大,伴有强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波通常会损坏仪表的传感器模块并且可能损坏变送器的电子线路板。 1.2 感应雷击 感应雷击又分为静电感应和电磁脉冲辐射。静电感应是当雷云来临时,地面物体,尤其是导体聚积大量电荷产生放电,放电电流若进入现场仪表和用电设备,造成设备损坏;电磁脉冲辐射是
2、雷电流在其通道周围的空间产生电磁场,向外辐射电磁波,藕合到控制室的计算机、仪表和现场仪器仪表,以及各类金属导体上,产生感应电动势或感生电流,造成设备故障,损坏以致控制系统失灵。 1.3 雷电过电压侵入 直接击雷或雷电感应都可能使导线或金属管道产生过电压,此雷电过电压沿各种金属管道、电缆槽、电缆线路就可能将高电位引入仪表系统,造成干扰和破坏。 1.4 地电位反击 防雷装置接闪时,强大的瞬间雷电流通过引下线流入接地装置,由于大地电阻的存在,雷电电荷不能快速向大地泄放,必然会引起局部地电位上升(可能上百千伏),如果仪表控制系统的接地体与该点没有足够安全距离,它们之间就会产生放电,造成反击电流,会对仪表控制系统产生干扰乃至破坏。 2 化工仪表防雷技术 目前化工企业对仪表的防雷措施有外部雷电防护和内部雷电防护,大致分为以下几类。 2.1 接闪器 直接雷击的防护主要由建筑物的防雷装置实现,现场仪表系统的防雷,应和周围的储油罐等设备的防雷措施一起设计。 2.2 均压 当雷击发生时,在雷电瞬态电流所经过的路径上将会产生瞬态电位升高,使该路径与周围的金属物体之间形成瞬态电位差,如果这种瞬态的电位差超过了
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