石化企业DCS与仪器仪表控制系统雷电成因分析与防护措施

摘要

石化企业DCS与仪器仪表控制系统雷电灾害时有发生,已成为石化企业的重大安全隐患,由于石化企业的特殊性,所以目前国内很少对这一方面的雷电灾害进行研究.中国石油安全环保技术研究院大连分院针对这一问题,开展初探性的研究.本文主要叙述大连分院通过雷电模拟实验得出的一些结论.(1)信号线距冲击放电点越近，干扰幅值越大。距离冲击放电点lm时的最大干扰值为500V，采用屏蔽措施后，最小干扰值为62V。如果微电子芯片的额定电压值为6V，雷电冲击电压为20V，则该芯片就会被损害。由此可见，既然信号线采用了屏蔽措施，信号线上也会被感应上雷电冲击电压，只是幅值有所减小而已，所以微电子设备应该考虑安装相应的SPD过电压保护器进行保护。(2)信号线与引下线距离为lm时，信号线的感应电压最高可达96V，屏蔽后信号线的感应电压最低可达25V，对微电子设备己构成威胁。实验结果看，信号线与引下线间的距离应增大。(3)两地距离为3m时，反击感应电压为70V,8m时反击感应电压为6.6v。现有的标准规定，两地间的间距不得小于3m。从实验结果看，该距离应增加。特别注意DCS控制系统的工作地与装置区的塔、容器等设备的防雷接地间的距离。(4)为了达到石化企业DCS与仪表控制系统的防雷，从控制室、现场仪表、仪表信号和电源线等多方面综合考虑，采用接闪、分流、均压、接地、屏蔽等多种措施。(5)在考虑系统防雷问题的基础上，还要考虑雷电防护措施的投资成本和运行的经济性。