現場儀表及DCS防雷接地分析

石如杉(遼河石油勘探局石油化工總廠， 遼寧 124010)

現場儀表及DCS防雷接地分析

石如杉(遼河石油勘探局石油化工總廠， 遼寧 124010)

科技發展為化工生產提供了技術支持，推動著石油化工行業的整體發展，在化工生產中，現場儀表被有效推出、并投入了使用。隨著現場儀表的廣泛應用，給化工生產帶來了很大的便利，平時，只有加強儀表的保護，強化防雷措施，才能使其正常運行，對化工生產的效率提升很有必要。本文針對現場儀表及DCS防雷接地進行有效分析，從而為化工生產中的儀表保護提供依據。

化工生產；現場儀表；DCS防雷接地

隨著石油化工的普遍發展，現場儀表在技術上逐漸革新，呈現智能化特征。然而，由于儀表設備、DCS系統的絕緣性能較差，當雷電發生時，很難抵御雷電產生的電流，造成事故的發生，阻礙著儀表的正常使用。因此，加強現場儀表及DCS系統的保護，防止雷電產生的過電流、電壓等對儀表設備的損害，對提升化工生產的整體質量很有必要。

1 加強DCS系統防雷接地的必要性分析

伴隨著經濟發展加快，化工行業對石油生產中的安全保證得到了重視，現場儀表的使用，在化工生產中占據著重要地位。電子科技的高速發展，為DCS系統的革新提供了技術支持，呈現智能化的發展[1]。儀表的構件、電路呈現微型、集成化，造成了絕緣性能下降，因雷電造成的功能損壞情況惡化。因此，加強對DCS系統的防雷措施的完善，對施工現場的儀表使用很有必要。

2 雷電對現場儀表造成損害的主要途徑分析

(1)雷電反擊 直擊雷會使地電位產生浮動現象，形成雷電反擊，阻礙著儀表設備的正常運行。DCS系統中的防雷裝置在實際執行時，雷電電流強度過大，借助引下線進入接地裝置，從而使DCS系統局部電壓過大。由于DCS系統的接地體絕緣性能較弱，導致放電的現象發生[2]。造成雷電反擊，對現場儀表的正常使用進行破壞。

(2) 瞬間雷電流 DCS系統在執行防雷接地時，引下線內的電流的強度過大，且呈現瞬間性，造成了系統功能的損害。引下線周邊缺少足夠的電纜，缺少與DCS進行有效連接。當雷電發生時，引下線內產生強大的雷電流，對DCS系統造成很大程度上的破壞。

(3) 電磁干擾 當雷電發生時，會對DCS系統周圍產生電磁輻射，并以金屬管道為平臺，形成感應電壓。當發生電磁或者靜電感應時，對DCS系統的正常運行產生阻礙，不利于化工生產的順利進行。

3 現場儀表及DCS系統防雷的主要舉措探究

(1)接閃 在化工生產工程中，為了避免現場儀表遭受雷電的打擊而造成的功能損害，必須加強對防雷裝置的完善。在施工周圍構建避雷塔，可以有效控制雷電災害，提升現場儀表的使用效率。在構建避雷裝置時，要注重對施工環境進行全面考察，并依據環境度裝置進行合理設計。同時，針對儲油罐的存放位置，對避雷裝置進行合理布局。

(2)均壓 為了避免雷電產生的瞬間電流對DCS系統造成的破壞，必須阻斷雷電流通過金屬管道，避免發生放電現象。因此，在進行防雷措施的完善時，要加強現場儀表內部的金屬類構件之間的有效連接。同時，要將儀表中的金屬設施與雷電系統進行有效的串聯，從而使DCS系統內部的電位差相等。當雷電發生時，DCS系統由于內部的電位差相等，將不會受到電磁感應的干擾，保證儀表設備能夠正常的運行。

(3)接地 在進行DCS系統的完善，加強防雷系統的維護時，要注重措施完善、實現科學接地。對DCS系統內部、及相關的輔助儀器在進行接地時，要注重保持電位相等。同時，要保證DCS系統與公共系統進行單點連接，實現有效的接地。這種接地形式將DCS及周邊的防雷系統的電位呈現相等的狀態，避免了雷電反擊對現場儀表造成的功能損壞。在進行等電位接地時，要注重符合以下現場施工標準：系統之間的接地范圍在20m以上，引下線距離電纜必須超過2m。

(4)屏蔽 在石油化工領域，所使用的現場儀表在材料上比較特殊，主要采用半導體材料，同時，在所呈現的電路為集成電路，這種儀表構造在絕緣性能上比較弱，很容易發生雷擊的現象。利用屏蔽體的構建，從而有效避免雷電中的電磁脈波，對現場儀表造成的干擾，減少其對現場儀表構件及信號傳輸的干擾。針對不同雷電破壞情況，進行合理的選擇。在DCS系統的控制室內構建屏蔽體，通過接地環與屏蔽籠，阻隔電磁脈波，防止其對DCS系統造成干擾。現場屏蔽則是通過等電位的連接，實現現場儀表的防雷保護。

(5)分流 在完善DCS系統的防雷措施時，通過分流實現現場儀表的正常使用。SPD是主要的分流設備，被廣泛地應用到化工生產中的儀表維護中。在化工生產中，通過對施工現場的環境勘測，在雷擊頻率比較高的位置安裝SPD設備，當雷電發生時，通過SPD設備對雷電壓產生限制[3]，并對雷電流進行分流處理，從而使施工中的現場儀表及周邊設備的電位保持不變。通過分流設備的使用，在很大程度上避免了雷電造成的災害，維護了現場儀表的正常使用。

4 結語

綜上，在化工生產中，雷電對儀表設備的正常使用阻礙比較大，因此，必須加強對儀表設備的保護工作，完善DCS系統的防雷接地措施，從而保證儀表設備能夠免受雷電的打擊。同時，對DCS系統在接地、屏蔽、均壓、分流等方面進行防雷維護，使其在運行時達到化工生產的實際標準。

[1]芮莉.淺談煉油化工企業現場儀表防雷技術[J].儀器儀表用戶，2016，(10)：25-27.

[2]王林，趙懷林，陳科企，等.基于RS-485接口的電涌保護器設計與應用研究[J].電瓷避雷器，2016，(01)：95-100.

[3]董家斌，羅揚曙，王家陳，等.分散控制系統雷擊故障及預控[J].自動化儀表，2016，(01)：69-72.