排水泵站自控系統(tǒng)防雷措施淺談

時(shí)間：2007-07-16 來(lái)源： 作者：王東來(lái)

一、雷電的危害途徑

    雷電的危害途徑有5種，一是直擊雷：雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹(shù)木等物體上，由于熱電效應(yīng)等混合力作用直接對(duì)物體造成傷害；二是雷云下的靜電感應(yīng)：一般針對(duì)線路而言，在一定強(qiáng)度的雷云下在高壓架空線路上可以感應(yīng)出300—400kV的過(guò)電壓、在低壓架空線路上可以感應(yīng)出100kV的過(guò)電壓、在電信線路上也可感應(yīng)出40—60kV的過(guò)電壓； 三是雷電的電磁感應(yīng)：雷電流經(jīng)引下線入地時(shí)，在引下線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)、引下線周圍的各種金屬管線上經(jīng)感應(yīng)產(chǎn)生瞬間過(guò)電壓； 四是地電位反擊：直擊雷經(jīng)接閃器如避雷針、避雷網(wǎng)等而直放入地，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電壓經(jīng)設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成反擊；五是雷電波侵入： 電源線和通信線遭受直擊雷或感應(yīng)雷加載了過(guò)電壓及雷電流以感應(yīng)的方式耦合到線路上，進(jìn)而入侵設(shè)備。?


    二、瞬態(tài)過(guò)電壓對(duì)自控設(shè)備的危害

    通常，在泵站的設(shè)計(jì)建設(shè)中對(duì)于直擊雷的防護(hù)已經(jīng)有比較完善的措施。自動(dòng)化系統(tǒng)大部分置于泵房構(gòu)筑物之中，網(wǎng)絡(luò)線、電源線鋪設(shè)于電纜溝中， 因而遭受直接雷擊的可能性不大。根據(jù)雷電電磁脈沖(LEMP)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明： 電子計(jì)算機(jī)及其它自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備損壞的主要原因是雷電感應(yīng)浪涌電壓造成的。雷電感應(yīng)浪涌電壓是一種產(chǎn)生在微秒至毫秒之間的尖峰沖擊電壓，即瞬態(tài)過(guò)電壓。它可以通過(guò)電源線、天饋線、通訊線和信號(hào)線把感應(yīng)浪涌電壓波引入設(shè)備內(nèi)部，分別損壞電源模板、通訊模板、I/0模板，致使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作、暫時(shí)癱瘓或立即燒毀元器件。如今年3月份我處黃浦污水處理站遭受雷電襲擊，瞬態(tài)過(guò)電壓致使PLC接口、UPS的保險(xiǎn)、工控機(jī)的端口和電源以及電話線路均遭損壞。?


    三、排水泵站自控系統(tǒng)防雷措施


    由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的雷電防護(hù)體系已不能滿足當(dāng)前自動(dòng)化系統(tǒng)的安全要求，應(yīng)從單純的一維無(wú)源防護(hù)轉(zhuǎn)為針對(duì)防直擊雷、防靜電感應(yīng)、防雷電電磁感應(yīng)、防地電位反擊、防感應(yīng)雷電波侵入以及操作瞬態(tài)過(guò)電壓影響等的有源與無(wú)源防護(hù)相結(jié)合的三維防護(hù)體系。我們應(yīng)從泵站自動(dòng)化系統(tǒng)的整個(gè)配電系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、微機(jī)網(wǎng)絡(luò)等幾個(gè)方面入手，采用接閃、分流、均壓、屏蔽與接地等手段，進(jìn)行全方位的防雷防過(guò)電壓保護(hù)。?


    (一) 自控配電系統(tǒng)的防雷?

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