隨著測量儀表的智能化和自動(dòng)化程度不斷地加深,儀表的{**}密程度也越來越高,因此對(duì)于儀表的保護(hù)就成為生產(chǎn)過程中一項(xiàng)重要工作,我國處于亞熱帶地區(qū),尤其在南方地區(qū)的夏季雷雨天氣頻發(fā),就會(huì)對(duì)儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)造成很大的影響甚{**}破壞,嚴(yán)重地導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)癱瘓,使企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失。而在北方地區(qū)的冬季則會(huì)因?yàn)闅夂罡稍铮a(chǎn)生嚴(yán)重的靜電干擾,同樣也會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成損壞。
一般的防雷措施主要是采用分流法,通過在儀表自控系統(tǒng)的信號(hào)回路等安裝浪涌保護(hù)器(Surge Protective device),以達(dá)到限制瞬間過電壓和過電流的目的。但是單位SPD的特點(diǎn)是只能為回路的局部提供保護(hù),例如安裝在DCS系統(tǒng)控制室的單通道SPD只能對(duì)DCS系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的卡件通道提供保護(hù);安裝在現(xiàn)場信號(hào)變送通道的SPD只能對(duì)變送器提供保護(hù)。如果每個(gè)I/O通道都安裝SPD,這樣不僅會(huì)大幅度增加企業(yè)成本,而且SPD的故障率也會(huì)導(dǎo)致整套儀表自控系統(tǒng)的維修率大大增加。因此,化工企業(yè)通常僅在一些相對(duì)重要的場合使用浪涌保護(hù)器,不能全面較好地解決化工儀表自控系統(tǒng)的防雷問題。
1.感應(yīng)雷擊
所謂感應(yīng)雷擊就是雷電并未擊中儀表自控系統(tǒng)中的任何部分,雷擊導(dǎo)線或儀器儀表設(shè)備附近時(shí),由于靜電和電磁感應(yīng)而在導(dǎo)線或儀器儀表設(shè)備上形成過電壓的現(xiàn)象。
1)靜電感應(yīng)。雷電來臨時(shí),由于雷云電場的作用,地面金屬類線纜導(dǎo)體被感應(yīng)出大量電荷,接閃后大量電荷產(chǎn)生放電,由于瞬間電量極大,形成很高的電位差,放電電流若進(jìn)入現(xiàn)場儀器儀表等設(shè)備,便會(huì)造成設(shè)備損壞。
2)電磁感應(yīng)脈沖輻射。當(dāng)接閃器發(fā)生接閃時(shí),巨大的雷電流將瞬間流過接地引下線,并在引下線周圍產(chǎn)生巨大的瞬變電磁場,并向外輻射電磁波,處在該電磁場中的金屬類導(dǎo)體就會(huì)感應(yīng)出較大的感應(yīng)電動(dòng)勢,如果有回路便會(huì)在回路中產(chǎn)生較大的浪涌電流,從而造成儀器儀表設(shè)備故障,導(dǎo)致儀表自控系統(tǒng)失靈。
2.直接雷擊
所謂直接雷擊就是在雷電活動(dòng)區(qū)內(nèi),雷電直接通過人體、建筑物、設(shè)備等對(duì)地放電所產(chǎn)生的電擊現(xiàn)象。在化工企業(yè)中,雷電直接擊中現(xiàn)場儀器儀表設(shè)備,進(jìn)而造成儀器儀表傳感器或變送器的電子線路損壞。比如在石化企業(yè)會(huì)在室外布置很多流量計(jì),諸如電磁流量計(jì),超聲波流量計(jì)等,這些儀表有的會(huì)安裝保護(hù)箱,有的則不會(huì)。在這種情況下,遭受雷擊的可能性就很大。
3.反擊
接閃器接閃時(shí),巨大的瞬間過電流將通過引下線引入接地極,雷電流在釋放過程中,連接導(dǎo)體上產(chǎn)生的高電壓將對(duì)其周圍其它物體產(chǎn)生電擊,這種現(xiàn)象稱為雷電反擊。由于大地具有一定的電阻,雷電流向大地釋放必然會(huì)有一個(gè)過程,在該釋放過程中,局部地電位將瞬間提高,如果兩套接地極系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)足夠的安全距離,接地極之間就會(huì)產(chǎn)生極高電位差,形成巨大的瞬間反擊電流,直接對(duì)儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的破壞。
4.電涌引入
直接雷擊或感應(yīng)雷電都可以使金屬類導(dǎo)線及金屬管道產(chǎn)生過電壓,過電壓涌入可以發(fā)生在供電回路或信號(hào)回路中,造成供電回路供電質(zhì)量下降,信號(hào)回路中芯線與芯線及屏蔽層之間產(chǎn)生橫、縱向過電壓,并通過耦合干擾和破壞信號(hào)回路中所連接的儀器儀表設(shè)備。