智能儀表的雷擊與防護

　一、概述

　　智能儀表控制系統(tǒng)中的工控機、各種通訊模件、安防器件以及現(xiàn)場測量儀表大都運用電子器件的集成電路組合，這些微電器件普遍存在絕緣強度低、耐電涌能力低等致命弱點，在雷暴季節(jié)常遭雷擊的侵害，輕則造成幾臺儀表計算機輸入輸出模塊部分擊壞，重則造成整個裝置控制系統(tǒng)癱瘓，被迫停工檢修，造成巨大的損失。因此，非常有必要在這些控制和生產裝置加入防雷裝置。

　　二、雷電侵入途徑
雷電涌侵入導致計算機與通訊故障，當電涌超過計算機的承受能力時，將出現(xiàn)數(shù)據(jù)亂碼，芯片被擊壞，甚至損壞軟件系統(tǒng)，造成接收/輸送數(shù)據(jù)中斷?！　?/p>

研究智能儀表控制系統(tǒng)防雷應從外部系統(tǒng)防雷與內部系統(tǒng)防雷兩方面入手。外部防雷措施主要解決感應雷擊對測量儀表的危害。電涌侵入途徑主要有信號電纜引入感應電涌進入側量儀表電路破壞絕緣，擊穿微電元器件，造成儀表故障和直擊感應雷通過表體直進儀表電路，擊穿電路模件造成故障。解決措施是重新按防雷規(guī)范要求審查裝置的整體避雷措施及信號通訊電纜接地，合理布線以及金屬儀表箱的接地。對于重點聯(lián)鎖信號的保護系統(tǒng)應設置浪涌器;內部防雷系統(tǒng)主要是指智能儀表控制系統(tǒng)的電源防雷保護，控制顯示單元、操作系統(tǒng)、工程師站等數(shù)據(jù)處理設備的接地，以及進出計算機信號通道防雷和局域網(wǎng)相關聯(lián)的交換機、網(wǎng)卡等信號、電源的防雷措施。

　　三、預防雷擊的做法

　　3.1改進接地系統(tǒng)

　　(l)安全保護地、控制柜、操作臺、工程師站、電源柜等機殼接地都要用扁鋼連接到一起。

　　(2)儀表信號地、計算機輸入輸出信號地是儀表測量的參考點，所有儀表工作電源如24V負端和此地相連構成等電位。

　　(3)本安地、安全柵、隔離柵、安全器等接地也要同儀表信號參考點連接到一起，構成等電位系統(tǒng)，接地集結在一點，電阻不能大于lΩ。

　　3.2暇源防浪涌

　　智能儀表控制系統(tǒng)的電源是從配電系統(tǒng)進入計算機主控室。電源系統(tǒng)是從發(fā)電廠通過變壓器、配電系統(tǒng)最后供儀表系統(tǒng)使用，在雷暴天氣中電源輸送進由于環(huán)韋多途徑長，極可能遭受雷擊，因此此時的電源并不是380v或220v、50Hz交流電，而是參雜了各種雜波的浪涌電壓，如果不設置防浪涌保護系統(tǒng)，那么使用中的電器設備會因超過耐壓極限而發(fā)生事故。將總配電進來的A、B、C、D三線四相并接至電源浪涌器所相對的A、B、C、D接線柱上。在雷暴時感應雷浪涌通過電涌保護器保護將過載電流匯入大地，輸出電壓鉗制在安全工作區(qū)內，確保電源安全運行。電源防浪涌系統(tǒng)如圖1所示。

3.3信號通道電涌器

　　信號通道電涌器應確保正常狀態(tài)下儀表各類檢測信息傳遞準確、穩(wěn)定、靈活，雷暴天氣又能將過壓電涌泄放到大地，鉗制輸出電壓在安全區(qū)域，從而確保信號傳輸?shù)陌踩氖褂眯Ч?，安裝電涌器防雷大大提高了雷暴天氣下智能儀表裝置的安全系數(shù)。信號避雷系統(tǒng)如圖2所示。

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