电子设备（石化系统）的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统（3）

电子设备 石化系统 的雷电过电电子设备 石化系统 的雷电过电 压保护压保护 雷电过电压保护系统雷电过电压保护系统 3 3 电子设备防雷电过电压是一个系统工程 国内过电压保护等方 面欠缺相应的标准 根据中华人民共和国标准法的规定 对国 内无相应的标准可参考时 参照国际上有关规定执行 依据 iec61312 等国际标准结合国内标准设计防雷系统 一个有效的 防雷系统 包括 3 部分 直击雷保护 一点接地 瞬态浪涌电 压抑制 三者缺一不可 而正确的连接和接地是其中最关键的 因素 1 直击雷保护 直击雷要靠接闪器经引下线和接地装置 或通过导电连接和接 地良好的金属构架 将雷电流分流散流入地 而不流过被保护 设备和部件 雷电流通过的部分阻抗低流散要好 以降低电位 避免引起对被保护物的反击 同时要抑制引雷过程中的二次效 应 2 一点接地 根据 iec61024 1 1990 借助电位补偿布线和 spd 实现雷电电 磁防护均压等电位系统 即将外部避雷器 建筑物钢筋结构 内部安装的设备外壳 用于非电系统的导体部分以及电气和电 讯装置等连接起来 建立等电位 是实现内部防雷保护的非常 重要的措施 除独立避雷针外 其它交流地 保护地 信号地 防雷地等不 同的接地均接成一点接地网络系统 使其电位差不随雷击电流 的变化而变化 形成 水涨船高 的接地电位网络 如图 1 所 示为石化控制室环形接地汇集环 雷电过电压保护的基本原理是在瞬态过电压发生的瞬间 微秒 或纳秒级 在被保护区域内的所有金属部件之间应实现一个 等电位 等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防 雷的空间内的防雷装置 建筑物的金属构架 金属装置 外来 的导体物 电气和电讯装置等连接起来 建筑物防雷设计 规范条文说明 gb50057 94 等电位连接的目的在于减小 需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差 iec61312 3 4 建筑物防雷设计规范 gb50057 94 中规定 第 3 1 2 条装有防雷装置的建筑物 在防雷装置与 其他设施和建筑物内人员无法隔离情况下 应采取等电位连接 在建立这个等电位连接网络时 应注意使相互之间必须进行 信息交换的电器和电子设备与等电位连接带之间的连接导线保 持最短距离 同时 采用多条连接导线并联也能明显地降低电 感量 因此可采用星型或网型结构将被保护的装置连接到一条 等电位连接带上 对于系统中无法使用连接导线进行等电位连接的地方 应使用 spd 实现瞬态等电位连接 因此需要选 用一些响应速度快的元 件 在瞬态过电压的情况下将数十千安的电流传导入地 在建立了由连接导线和 spd 组成的等电位连接网络后 当网络 出现瞬态浪涌过电压甚至受到雷击时 可以认为在极短的时间 内形成了一个等电位岛 这个等电位岛对于远处的电位差可高 达数十万伏 而岛内由于实现了等电位连接 所有导电部件之 间不会产生有害的电位差 3 瞬态浪涌电压抑制 完善的电子设备防雷需要由直击雷防护 包括地电位陡升的反 击防护 全频域电磁脉冲 lemp semp sdep esep nemp 防护和电子回路 电子设 备敏感点防护组成的屏蔽接地处理 另一方面应在其雷电通道 的入口处系统地装设 spd 对电子设备 尤其是微处理机的大量使用 系统中的瞬态浪涌 电压会造成很大的系统故障 电子设备的雷电主要是通过引线引入的 因此 一方面应注意 引线的屏蔽接地处理 另一方面应在其雷电通道的人口处系统 地装设 spd 电子设备群体的防雷保护 主要是抑制雷电入口的脉冲过电压 视引线的性质加装不同类型的 spd 同时处理好子系统引线的 屏蔽及均压接地 系统地安装适当的 spd 综上所述 雷电过电压保护 应该强调系统的概念 就是将直 击雷防护 等电位连接和系统地安装 spd 有机地结合起来 对 于 spd 不但要选择好适当的型号 还要注意其安装的位置和彼 此配合的层次 此外 作为一项系统工程 过电压保护器件的选型是前提