楊鎮(zhèn)

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸成熟，被廣泛使用于化工工廠生產(chǎn)中?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展速度迅猛，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸得到改善，系統(tǒng)發(fā)展超多功能和大型化方向邁進(jìn)。然而，由于化工自動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)房、信號(hào)線以及化工儀表等等受到雷擊問(wèn)題較為嚴(yán)重，導(dǎo)自動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。文章分析化工廠電氣和自動(dòng)控制系統(tǒng)防雷措施。

【關(guān)鍵詞】化工廠電氣 自動(dòng)控制系統(tǒng) 防雷研究

1 前言

隨著電氣設(shè)備和電子設(shè)備大量出現(xiàn)，設(shè)備被廣泛應(yīng)用。逐漸實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，自動(dòng)化發(fā)展水平高。但是，在使用過(guò)程中，自動(dòng)化控制設(shè)備和電氣設(shè)備抗干擾能力比較低，時(shí)常受到雷電影響，嚴(yán)重阻礙工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一般而言，在設(shè)備運(yùn)行中，一旦電壓過(guò)低，就特別容易出現(xiàn)雷電危害。

2 雷電對(duì)化工廠控制系統(tǒng)造成的危害

2.1 直擊雷的危害

眾所周知，雷電是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，雷電的出現(xiàn)會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)破壞和生命安全，后果非常嚴(yán)重。雷電對(duì)化工廠控制系統(tǒng)危害非常大，產(chǎn)生的電磁脈沖干擾影響也很大。如果化工廠遭到雷擊，不但是建筑受到了損害，會(huì)使得電子系統(tǒng)和DCS無(wú)法運(yùn)行，從而導(dǎo)致設(shè)備損壞加重，影響化工廠無(wú)法正常運(yùn)行，人們生命安全難以得到保障。直擊雷產(chǎn)生的危害非常大，它直接作用于自動(dòng)化儀表和化工控制設(shè)備上，雷電一旦產(chǎn)生，會(huì)形成大量的電流，使得設(shè)備遭受破壞。最明顯的危害是，連接裝置中會(huì)形成較強(qiáng)的電流，會(huì)影響到電阻壓降，從而使得電位逐漸升高，這直接破壞了系統(tǒng)。

2.2 電磁脈沖干擾

電磁脈沖干擾主要是在打雷瞬間形成的，當(dāng)強(qiáng)大的雷閃電電流產(chǎn)生之后，脈沖電磁場(chǎng)會(huì)特別強(qiáng)，會(huì)有超強(qiáng)的電磁脈沖出現(xiàn)。在一定范圍內(nèi)，產(chǎn)生巨大影響。因此，這也被稱為感應(yīng)雷。這種雷擊對(duì)化工廠設(shè)備產(chǎn)生巨大影響，會(huì)使得設(shè)備和導(dǎo)線出現(xiàn)破壞，從而埋下巨大安全隱患。

3 化工廠電氣和自動(dòng)控制系統(tǒng)雷電防護(hù)

3.1 合理接地

該方式實(shí)踐證明，自動(dòng)化控制和化工廠電氣使用合理的接地方式之后，對(duì)雷電防護(hù)有重要作用。合理接地最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是，根據(jù)接地電阻大小來(lái)確定，接地電阻數(shù)值較小，雷電流泄放的能力會(huì)非常強(qiáng)。對(duì)雷擊物高電位保持能力會(huì)非常低，導(dǎo)致的危害特別大。在化工雷電防護(hù)進(jìn)程中，選擇合理的接地方式，能發(fā)揮出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、強(qiáng)電系統(tǒng)接地和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接地這幾種。其中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是一項(xiàng)特殊的電氣系統(tǒng)，系統(tǒng)接地電阻使用標(biāo)準(zhǔn)較低，需要進(jìn)行重新設(shè)置。舉個(gè)例子：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直流工作電阻應(yīng)該小于2歐，系統(tǒng)運(yùn)行工作電阻應(yīng)該小于4歐姆，安全保護(hù)地電阻應(yīng)該小于4歐姆。在化工廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭受到，雷擊之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同地網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)形成較高的電位。因此，在進(jìn)行設(shè)置進(jìn)程中，需要使用計(jì)算機(jī)和地網(wǎng)控制系統(tǒng)，在保持距離10以上執(zhí)行安全防護(hù)。當(dāng)需要引入接地線時(shí)，電網(wǎng)和接地線理當(dāng)保持一段距離。因此，需要選擇屏蔽或者是絕緣措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

3.2 電磁屏蔽

在化工廠電氣和自動(dòng)控制系統(tǒng)中引入或者引出的電纜線需要設(shè)置在電纜槽盒內(nèi)，并且在不同的階段的電纜槽盒之間應(yīng)該采用金屬進(jìn)行聯(lián)接，從而保證整個(gè)電纜槽盒內(nèi)的電路暢通。就不會(huì)形成新的電子脈沖，當(dāng)槽盒被雷擊之后，槽盒內(nèi)的電纜線不會(huì)出現(xiàn)被破壞現(xiàn)象，因此也不會(huì)出現(xiàn)危害或者干擾。設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保障槽盒雷電電壓滿足自動(dòng)化控制需求，需要將電纜引入控制內(nèi)，進(jìn)行設(shè)置時(shí)，激昂電位相連接在一起。并且對(duì)其他的管線也理當(dāng)執(zhí)行電位相連接，避免雷電危害出現(xiàn)。在化工廠防雷設(shè)置時(shí)，借助自動(dòng)化控制室和電氣控制室，在墻面、門(mén)窗以及鋼筋位置進(jìn)行連接安裝，從而形成一個(gè)有效地避雷網(wǎng)。這就能有效地避免因?yàn)槔纂娦纬傻碾姶琶}沖影響，保障自動(dòng)化控制系統(tǒng)和電氣安全運(yùn)行。針對(duì)于一些特殊的儀器儀表，電纜沒(méi)有進(jìn)行完好設(shè)置，電纜槽盒進(jìn)行雷電設(shè)計(jì)，應(yīng)該選擇合適的方式，實(shí)現(xiàn)電纜線設(shè)置。保障屏蔽層和化工廠控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互電位連接。

3.3 使用SPD

可以合理使用SPD，化工廠電氣和自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，使用了SPD，最重要的作用是，當(dāng)電感應(yīng)直接流入信號(hào)傳輸線中時(shí)，電力線瞬間會(huì)受到電壓限制。保障了自動(dòng)化設(shè)備和電氣設(shè)備不會(huì)受到電壓穿極影響。使用SPD還可以將自動(dòng)化設(shè)備和電氣電壓控制在合理的范疇內(nèi)，較好發(fā)揮出防雷作用。在化工廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)都會(huì)選擇電位連接方式，為了避免電磁場(chǎng)干擾現(xiàn)象?？刂葡到y(tǒng)的啟動(dòng)會(huì)形成一個(gè)較大的避雷網(wǎng)，防止不必要的電流進(jìn)入。因此，在控制系統(tǒng)中，線路的安裝一般都會(huì)采用SPD系統(tǒng)。而且在配電系統(tǒng)和儀表設(shè)備之間，現(xiàn)場(chǎng)儀表以及PLC控制設(shè)備之間都需要有SPD系統(tǒng)保障。能使得整個(gè)化工廠系統(tǒng)都被保護(hù)起來(lái)，這能有效地防止雷電危害出現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，化工廠和自動(dòng)化控制系統(tǒng)雷電危害主要有電磁脈沖和雷電危害兩個(gè)重要干擾。因此，雷電防護(hù)過(guò)程中，需要進(jìn)行合理的接地安裝，使用電磁屏蔽方法對(duì)化工廠和自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行防雷設(shè)置，這對(duì)于化工廠經(jīng)濟(jì)建設(shè)有重要作用。當(dāng)有效地保障了自動(dòng)控制系統(tǒng)安全運(yùn)行，有效提高化工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)更多的防雷技術(shù)，這將有效地提高自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行水平和化工廠運(yùn)營(yíng)效率。

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