化工廠電氣與自動控制系統的防雷技術研究

楊鎮

【摘 要】隨著我國經濟不斷發展，計算機技術，自動化控制技術逐漸成熟，被廣泛使用于化工工廠生產中。科學技術發展速度迅猛，工業自動化控制系統逐漸得到改善，系統發展超多功能和大型化方向邁進。然而，由于化工自動控制系統機房、信號線以及化工儀表等等受到雷擊問題較為嚴重，導自動控制系統無法運行。文章分析化工廠電氣和自動控制系統防雷措施。

【關鍵詞】化工廠電氣 自動控制系統 防雷研究

1 前言

隨著電氣設備和電子設備大量出現，設備被廣泛應用。逐漸實現工業生產自動化，自動化發展水平高。但是，在使用過程中，自動化控制設備和電氣設備抗干擾能力比較低，時常受到雷電影響，嚴重阻礙工業經濟發展。一般而言，在設備運行中，一旦電壓過低，就特別容易出現雷電危害。

2 雷電對化工廠控制系統造成的危害

2.1 直擊雷的危害

眾所周知，雷電是一種常見的自然現象，雷電的出現會帶來經濟破壞和生命安全，后果非常嚴重。雷電對化工廠控制系統危害非常大，產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，會使得電子系統和DCS無法運行，從而導致設備損壞加重，影響化工廠無法正常運行，人們生命安全難以得到保障。直擊雷產生的危害非常大，它直接作用于自動化儀表和化工控制設備上，雷電一旦產生，會形成大量的電流，使得設備遭受破壞。最明顯的危害是，連接裝置中會形成較強的電流，會影響到電阻壓降，從而使得電位逐漸升高，這直接破壞了系統。

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，當強大的雷閃電電流產生之后，脈沖電磁場會特別強，會有超強的電磁脈沖出現。在一定范圍內，產生巨大影響。因此，這也被稱為感應雷。這種雷擊對化工廠設備產生巨大影響，會使得設備和導線出現破壞，從而埋下巨大安全隱患。

3 化工廠電氣和自動控制系統雷電防護

3.1 合理接地

該方式實踐證明，自動化控制和化工廠電氣使用合理的接地方式之后，對雷電防護有重要作用。合理接地最為關鍵的環節是，根據接地電阻大小來確定，接地電阻數值較小，雷電流泄放的能力會非常強。對雷擊物高電位保持能力會非常低，導致的危害特別大。在化工雷電防護進程中，選擇合理的接地方式，能發揮出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、強電系統接地和計算機控制系統接地這幾種。其中計算機控制系統是一項特殊的電氣系統，系統接地電阻使用標準較低，需要進行重新設置。舉個例子：計算機系統直流工作電阻應該小于2歐，系統運行工作電阻應該小于4歐姆，安全保護地電阻應該小于4歐姆。在化工廠計算機系統遭受到，雷擊之后，計算機系統同地網系統會形成較高的電位。因此，在進行設置進程中，需要使用計算機和地網控制系統，在保持距離10以上執行安全防護。當需要引入接地線時，電網和接地線理當保持一段距離。因此，需要選擇屏蔽或者是絕緣措施進行應對。

3.2 電磁屏蔽

在化工廠電氣和自動控制系統中引入或者引出的電纜線需要設置在電纜槽盒內，并且在不同的階段的電纜槽盒之間應該采用金屬進行聯接，從而保證整個電纜槽盒內的電路暢通。就不會形成新的電子脈沖，當槽盒被雷擊之后，槽盒內的電纜線不會出現被破壞現象，因此也不會出現危害或者干擾。設計過程中，為了保障槽盒雷電電壓滿足自動化控制需求，需要將電纜引入控制內，進行設置時，激昂電位相連接在一起。并且對其他的管線也理當執行電位相連接，避免雷電危害出現。在化工廠防雷設置時，借助自動化控制室和電氣控制室，在墻面、門窗以及鋼筋位置進行連接安裝，從而形成一個有效地避雷網。這就能有效地避免因為雷電形成的電磁脈沖影響，保障自動化控制系統和電氣安全運行。針對于一些特殊的儀器儀表，電纜沒有進行完好設置，電纜槽盒進行雷電設計，應該選擇合適的方式，實現電纜線設置。保障屏蔽層和化工廠控制系統實現相互電位連接。

3.3 使用SPD

可以合理使用SPD，化工廠電氣和自動化控制系統中，使用了SPD，最重要的作用是，當電感應直接流入信號傳輸線中時，電力線瞬間會受到電壓限制。保障了自動化設備和電氣設備不會受到電壓穿極影響。使用SPD還可以將自動化設備和電氣電壓控制在合理的范疇內，較好發揮出防雷作用。在化工廠自動控制系統中，控制系統都會選擇電位連接方式，為了避免電磁場干擾現象。控制系統的啟動會形成一個較大的避雷網，防止不必要的電流進入。因此，在控制系統中，線路的安裝一般都會采用SPD系統。而且在配電系統和儀表設備之間，現場儀表以及PLC控制設備之間都需要有SPD系統保障。能使得整個化工廠系統都被保護起來，這能有效地防止雷電危害出現。

4 結語

隨著社會不斷發展，化工廠和自動化控制系統雷電危害主要有電磁脈沖和雷電危害兩個重要干擾。因此，雷電防護過程中，需要進行合理的接地安裝，使用電磁屏蔽方法對化工廠和自動化控制系統進行防雷設置，這對于化工廠經濟建設有重要作用。當有效地保障了自動控制系統安全運行，有效提高化工生產經濟效益。隨著科學技術不斷發展，將會出現更多的防雷技術，這將有效地提高自動化設備運行水平和化工廠運營效率。

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