污水處理廠中自動化系統(tǒng)防雷探析

趙曼

摘 要：在污水處理廠的自動化控制系統(tǒng)中，控制站一般都會安置在構(gòu)筑物里面，電纜也有比較好的防護措施，因此，控制站和電纜遭受直接雷擊的概率比較小，在整個污水處理廠自動化系統(tǒng)中，一般最容易發(fā)生感應(yīng)雷，雷電波以電源線和通信線或者是信號線為媒介入侵，給電源或者是通信模塊造成很大的損害，從而導(dǎo)致整個污水處理廠自動化系統(tǒng)難以正常運轉(zhuǎn)甚至是系統(tǒng)癱瘓，不僅僅大大增加了系統(tǒng)維修護理費用，更會大大的影響了污水處理的周期，帶來巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境破壞，筆者將從自控配電系統(tǒng)防雷、自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信線路防雷、控制站構(gòu)筑物防雷、合理接地等幾個方面，著重闡述了污水處理廠自動化控制系統(tǒng)的綜合防雷措施。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；自動化系統(tǒng)；防雷措施；探究

1 前言

近些年來，我國的經(jīng)濟取得了輝煌的發(fā)展成果，但由于經(jīng)濟增長方式和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理等多種因素的影響，在經(jīng)濟發(fā)展的同時也造成了比較嚴重的環(huán)境污染，比如水資源污染，加強對污水的處理，不僅僅是環(huán)境保護的客觀需求，更是促進資源循環(huán)利用的重要舉措。在污水廠中，由于對自動化防雷措施處理不當(dāng)，造成了很多災(zāi)害事故，造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，因此，加強污水處理廠自動化系統(tǒng)防雷措施探究，做出合理的防雷措施，有助于污水處理廠的正常運行，有益于我國污水處理的效率。本文將對污水處理廠容易遭受得雷電種類做出簡述，并全面深入探究污水處理廠具體的防雷措施。

2 四種常見的雷電對污水處理廠自動化系統(tǒng)的危害分析

2.1 直擊雷

直擊雷在發(fā)生時候可以讓巨大的雷電電流侵入地表，使得被雷擊的地方接觸的到的各種金屬產(chǎn)生很高的對地電壓，很容易發(fā)生觸電事故的發(fā)生。同時，由于直接雷擊釋放出的電流巨大，沖擊電壓很容易讓電力變壓器和發(fā)電機發(fā)生燒毀，也可能造成電線燒毀，或者斷裂，因而產(chǎn)生停電，甚至誘發(fā)火災(zāi)，因此，這種雷電的毀滅性巨大，造成的損失嚴重。

2.2 球形雷

球形雷出現(xiàn)的次數(shù)少而不規(guī)則，因此取得的資料十分有限，其發(fā)生的原理現(xiàn)在還沒有形成統(tǒng)一的觀點。球形雷能從門、窗、煙囪等通道侵入室內(nèi)，極其危險。

2.3 雷電感應(yīng)，也稱感應(yīng)雷

雷電感應(yīng)分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。巨大雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強大磁場；這種磁場能在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電壓，造成對人體或者設(shè)備的二次放電，從而損壞電氣設(shè)備。

3 污水處理廠自動化系統(tǒng)防雷措施探討

污水處理廠自動化系統(tǒng)對整個污水處理廠的正常運行有著至關(guān)重要的作用，同時，污水處理廠的自動化系統(tǒng)設(shè)備也是極其容易發(fā)生雷擊事故的環(huán)節(jié)，因此，根據(jù)雷電的不同特點和造成損害的不同方式，科學(xué)做好防雷措施，是保證整個污水處理正常進行的關(guān)鍵。筆者以為，有以下幾個方面的措施。

3.1 建立健全科學(xué)合理的整體防雷系統(tǒng)

從整個污水處理廠的自動化系統(tǒng)而言，要做好防雷措施，首先要從整體上做好防雷規(guī)劃，從內(nèi)到外，做到防雷措施的全面覆蓋。整體而言，外部可以可以安裝避雷針，接閃器等，避免雷電直接打擊污水處理廠外部建筑，引起火災(zāi)或者事故。同時，內(nèi)部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統(tǒng)和浪涌吸收保護器四個子系統(tǒng)，通過它們可以將引人建筑物內(nèi)的浪涌電壓和浪涌電流瀉放到大地，并將其鉗位在一定的電壓范圍內(nèi)，以完善地保護電氣設(shè)備。從整體上做好防雷規(guī)劃，內(nèi)外覆蓋，這是采取具體防雷措施之前的基礎(chǔ)性工作。

3.2 實施多級保護措施，做好配電系統(tǒng)的防雷

污水處理廠的配電系統(tǒng)是保證整個污水處理正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部分，而配電系統(tǒng)也是容易遭受到雷電襲擊的部位之一。因此，做好配電系統(tǒng)的防雷措施，是整個防雷系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。雖然目前很多污水處理廠都會在配電系統(tǒng)的進線處安裝避雷器，避雷帶等防雷器件，但是，經(jīng)過很多次實踐證明，單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，當(dāng)雷擊降下時候，污水處理廠的自控設(shè)備的電源機盤依然會受到電擊而產(chǎn)生損壞。在對配電系統(tǒng)防雷時候，要據(jù)實際情況做好多級防護措施。

首先要在變壓器二次側(cè)安裝好各種防雷裝置，讓外線產(chǎn)生的電壓可以迅速得到釋放。其次，要在各個控制站PLC專用隔離變壓器前，主要是釋放外線殘壓，和配電線路上感應(yīng)出的過電壓和其他用電設(shè)備的操作過電壓。同時，要科學(xué)設(shè)計安裝好隔離變壓器，加大對各種電磁干擾的處理力度，減少雷電波誘發(fā)的雷擊事故。最后，要在PLC專用電源模板前安裝好保護措施，以便用最短的時間讓前面的殘壓得到釋放，應(yīng)盡可能從總配電柜開始將自控系統(tǒng)的電源線單獨布排。各級防雷器應(yīng)盡量靠近被保護設(shè)備，以避免雷電侵入波發(fā)生全反射。

3.3 做好通信線路的防雷措施

在污水處理廠的自動控制系統(tǒng)中，多會使用的特制屏蔽雙絞線作為通信線，這種通信線一般都會采用穿管直埋的安裝方式，雖然有著雷電對通信線的感應(yīng)電壓不高的優(yōu)勢，但通信線進入到計算機通信的接口，卻是一個很容易發(fā)生事故的環(huán)節(jié)，要根據(jù)通信電平和速率來合理選擇防雷器的類型。一般不會使用氧化物做防雷器。選擇好防雷器后，要將防雷器安裝在通信接口地方，到目前為止，采用光纖網(wǎng)絡(luò)是通信線路網(wǎng)絡(luò)防雷的良好措施。

3.4 控制站構(gòu)筑物防雷

在污水處理廠中，控制站是保證整個污水廠正常運轉(zhuǎn)的中心。計算機設(shè)備，通信設(shè)備，各種儀器，線纜，電臺等都會集中在控制站，因此，控制站也是各種金屬材料使用較多的地方，發(fā)生雷擊的概率也更大一些。在污水處理廠的自動控制系統(tǒng)中，雷電一般都是通過感應(yīng)雷的方式接觸到控制系統(tǒng)，由于控制站的重要地位，因此對防雷的要求也更為嚴格，要在控制站的各個部位都盡量多埋置一些避雷針，避雷帶，多設(shè)置安裝引下線，盡量多的設(shè)計雷電電流的分流路線，實現(xiàn)均壓等分的控制目的，大大降低雷電的感應(yīng)能量。同時，控制站內(nèi)部，各種自動控制設(shè)備要各種避雷設(shè)備的導(dǎo)地金屬體。

3.5 合理接地

合理的接地設(shè)計是整個污水處理廠防雷措施中的重要組成部分。在污水處理廠中，一般會有構(gòu)筑物接地、配電系統(tǒng)及強電設(shè)備接地、計算機自控系統(tǒng)接地等三種接地方式，因此，科學(xué)設(shè)計，使得這三種接地方式之間互相配合，有助于大大降低雷擊通過接地網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)的毀壞。以計算機自控系統(tǒng)為例，一般采用系統(tǒng)工作接地、直流工作接地、安全保護接地等幾種接地方式。在防雷措施中，要根據(jù)實際情況，將各種接地方式合理的組合，使得接地電阻值最小，取得最佳的效果。

4 結(jié)束語

污水處理廠自動控制系的防雷工作關(guān)系到整個污水處理的周期和進程，關(guān)系到我國污水治理現(xiàn)狀的改善，因此，加強對防雷措施的研究，從配電系統(tǒng)，通信線路，控制站構(gòu)筑物等多方面由內(nèi)到外做好科學(xué)合理防雷設(shè)計，并選擇好防雷器，做好布線工作，全面推進防雷工作的規(guī)范化，合理化，有著十分重要的社會經(jīng)濟意義。

參考文獻：

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[2] 孫海鯤.污水處理廠自動化系統(tǒng)防雷措施探討[J].設(shè)備管理與維修，2006（6）.