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)参考文本
石化行业雷电及防雷保护PPT课件
仪表控制室
工艺塔、罐 高杆灯等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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3.1 雷电防护区划分规定1
• —直击雷非防护区（LPZoA）：本区所有物体及 建筑物完全暴露在外部分雷装置的保护范围之外， 可能会遭受直接雷击且雷击电磁场均未得到任何 屏蔽或衰减。
• —直击雷防护区（LPZoB）：本区内的各类物体 匀处在外部防雷装置的保护范围之内，不可能遭 受到大于所选定滚球半径相对应的雷电流的直接 雷击，但本区内雷击电磁场未得到任何屏蔽，属 充分暴露在直击
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遵循标准
• 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058－92
• 《 建 筑 物 防 雷 设 计 规 范 》GB50057 － 94 （2000版）
• 《石油库设计规范》GB50074－2002 • 《汽车加油加气站设计与施工规范》
GB50156－2002
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1.0 概述
• 雷电是一种常见的自然现象。当自然界发 生雷电时，它会产生强烈的闪光，并伴有 霹雳的轰鸣声。由云层向大地发生的雷击， 叫落地雷，它会击毁房屋，杀伤人畜，击 坏设备，造成雷击事故。
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2.1雷电事故形成的特征
• 雷电事故的形成，概括起来不外乎 • 雷电的热效应、 • 电效应、 • 机械力效应。
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2.2 雷电效应的危害
• 雷电热效应的危害： • 雷电的电效应的危害： • 雷电机械力效应的危害：
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2.2.1雷电热效应的危害：
• 当雷击发生时，由于电能向热能的转换， 雷击通导会产生强烈的电弧放电，使金属 溶化或飞溅，引燃周围的易燃物质（油气 与空气的混合物，易燃粉尘，易燃纤维）， 引起爆炸火灾事故。
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2.2.2 雷电的电效应的危害2：
炸危险环境电力装置的防雷与过电压保护
炸危险环境电力装置的防雷与过电压保护电力装置的防雷与过电压保护至关重要。
在危险环境中，防雷措施不仅要求能够有效地阻止雷击，同时还要能够保护设备免受过电压的侵害。
本文将讨论炸危险环境电力装置的防雷与过电压保护措施，并提出一种适用于此类场景的保护方案。
1. 介绍危险环境下电力装置的特殊要求危险环境中的电力装置面临着更高的雷击风险和过电压威胁。
例如，在油气开采、石化等行业中，电力设备常处于易燃易爆的环境中，一旦发生雷击或者过电压，可能引发爆炸和重大事故。
因此，为保护危险环境中的电力装置，需要特殊的防雷和过电压保护手段。
2. 防雷保护策略2.1 接地系统建设接地系统是防雷保护的基础，通过将设备的金属部分与地面连接，可以有效地引导雷电流流入地下。
在危险环境中，电力装置的接地系统应采用双重接地原则，即设备本身的接地和独立的引下线接地。
这样可以增加接地的可靠性和安全性。
2.2 避雷针和避雷带避雷针和避雷带是常见的防雷措施，通过在电力装置周围安装避雷针或避雷带，可以改变雷电场分布，减少雷击的可能性。
在危险环境中，避雷针和避雷带应符合特殊的防爆标准，以防止设备引发火灾或爆炸。
3. 过电压保护策略3.1 避雷器的选择与应用过电压保护的核心是避雷器，它能够将过电压抑制在可接受的范围内，保护电力装置不受损害。
在炸危险环境中，选用合适的防爆避雷器至关重要。
防爆避雷器可以在雷击或过电压事件发生时迅速响应并分流过电压，以保护电力装置。
3.2 聚合相位投入自动化系统聚合相位投入自动化系统可以对电力装置进行监控，并在发生过电压时根据预设的保护策略自动切断电路或投入避雷器。
这种系统可以快速响应过电压事件，减少设备受损的可能性，提高电力装置的可靠性。
4. 保护方案示意图下图为一种适用于炸危险环境电力装置的防雷与过电压保护方案示意图。
图中包括了接地系统、避雷器、聚合相位投入自动化系统等关键保护设备与措施，可以全面防范雷击和过电压威胁。
交流特高压电网的雷电过电压防护范文
交流特高压电网的雷电过电压防护范文特高压电网作为电力系统的重要组成部分，承载着大量的电能传输任务。
然而，雷电过电压的存在给特高压电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。
因此，为了有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害，我们需要采取一系列措施。
首先，合理设置避雷装置是防护特高压电网的首要任务之一。
避雷装置能够将雷电过电压引到安全的地方，从而减小对特高压电网的冲击。
在特高压电网的设计和建设过程中，需要充分考虑避雷装置的安装位置和数量。
同时，避雷装置的维护和检测也是至关重要的。
定期进行避雷装置的巡检，及时发现故障并予以修复，确保其正常运行和使用。
其次，避雷接地系统也是防护特高压电网雷电过电压的关键措施之一。
避雷接地系统的设计和施工需要遵循规范和标准，确保接地电阻的合理性和稳定性。
特高压电网的大型设备和设施通常采用混凝土接地极或大面积接地网。
在实施中，应对接地系统进行详细测试和检测，确保其符合相关要求。
另外，线路的设计和绝缘配合也是防护特高压电网雷电过电压的重要措施之一。
特高压输电线路的绝缘配置必须满足特定的电气要求，以确保能够有效阻断雷电过电压的穿透。
在选用绝缘子时，应考虑其耐电压能力和防雷能力，并严格按照制造厂商的规定进行正确安装和维护。
此外，定期进行特高压电网的雷电过电压监测也是非常重要的。
监测数据可以及时反映特高压电网系统的运行状态和雷电过电压的情况，为运维人员提供及时的处理建议。
在监测数据异常或超过安全阈值时，应采取相应的技术和措施进行处理，避免雷电过电压对特高压电网带来不可逆转的损害。
总之，特高压电网的雷电过电压防护是确保特高压电网安全稳定运行的重要保障。
通过合理设置避雷装置、完善避雷接地系统、优化线路设计和绝缘配合，以及定期进行监测和处理，可以有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害。
特高压电网的防雷工作应持续不断地加强，以确保特高压电网安全可靠地为人们输送清洁、高效的电能。
雷击及过电压保护
2015/2/27
康舒電子/零件工程
雷擊及過電壓保護
ACBEL POLYTECH INC.
2006年5月供應商大會
2015/2/27
康舒電子/零件工程
雷擊及過電壓保護
ACBEL POLYTECH INC.
2006 年5月供應商大會 配电柜被损坏
2015/2/27
康舒電子/零件工程
雷擊及過電壓保護
ACBEL POLYTECH INC.
2006年5月供應商大會
綜合防雷
2015/2/27
康舒電子/零件工程
雷擊及過電壓保護
ACBEL POLYTECH INC.
防雷分区及防雷分级示意图
2015/2/27
康舒電子/零件工程
雷擊及過電壓保護
ACBEL POLYTECH INC.
国际标准
2006年5月供應商大會
总则 防雷器的选择 雷击保护 设备保护 低压防雷器的安装 低压线路上的过电压 通信防雷器
低压防雷器
低压防雷器(法国标准) 低压防雷器(德国标准) 低压防雷器(美国标准) 低压防雷器(英国标准)
2015/2/27
康舒電子/零件工程
雷擊及過電壓保護
雷电电流
ACBEL POLYTECH INC.
2006年5月供應商大會
英国标准BS6651-1999 Characteristics of lightning（雷电特性）一节有下面的论 述：‚给各种雷电参数给定一个范围比用‘平均’值来描述雷电更加简洁容 易。雷电闪击造成损害的一个重要部分是回击（Return stroke），回击的电流 范围由2000A 到大约200000A，并且发生在自然界的雷电频度分布概率可以 用所谓的‘对数正态’分布方式表示如下： 1%的雷击电流超过200000A；
石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析
石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析发布时间：2023-03-06T06:50:39.508Z 来源：《工程管理前沿》2022年第20期作者：贾洪双[导读] 化工是促进我国国民经济快速增长的主要产业之一贾洪双中国石油哈尔滨石化公司黑龙江哈尔滨150056摘要：化工是促进我国国民经济快速增长的主要产业之一，仪表系统是石油化工生产的中心，对整个企业的生产运行起着极为重要的作用。
为了保证石油化工正常生产运转，需要做好仪表系统的保护工作，尤其是加强雷电防御措施。
在开展雷电防御过程中，应先认真分析雷电灾害对石油化工生产的影响和仪表控制系统存在的防雷隐患，再根据不同的问题制定科学合理的解决策略，在此基础上合理安装浪涌保护器和规范布线，使仪表系统更具安全可靠性，从而保证整个系统的正常运转，为石油化工生产奠定良好的基础。
关键词：石油化工仪表系统；防雷隐患；防雷技术引言雷电属于自然现象，因此石油化工产业在仪表防雷方面要有足够的重视，能够清楚认识到其对石油化工生产活动带来的危害，从而根据当前的防护措施制定更加完善的防雷策略，将雷电对石油化工生产带来的损害降到最低。
1石油化工仪表系统的防雷隐患分析1.1雷击的基本类型雷击大致可以分为两类：直击雷和感应雷。
下面对直击雷和感应雷引起的仪器损坏进行分析。
（1）直击雷是指雷电在空中产生的电荷，能以闪电的形式直接击中各种人、动物、树木和大型建筑物。
直击雷的技术特点之一是能量巨大，中等强度的直击累电流为10~80kA。
其通过强烈的热电辐射和电磁机械效应，对人类和动植物造成致命伤亡，破坏建筑物。
如果现场仪表、电线/缆和一些其他信号传输线设备遭到雷击，在各种极端条件下，几乎所有的仪表系统都会因触电而严重损坏。
（2）感应雷。
感应雷是指雷电脉冲瞬时放电而产生的与其对应电压大小相同的感应脉冲电压，使其靠近物体带电。
感应电压可以通过其感应导体，并迅速传输到各种相关的电子控制仪表以及相关的设备，从而对各种自动化仪表及控制系统造成严重的危害。
计算机和电子设备过电压防雷的保护
计算机和电子设备过电压防雷的保护对于过电压引起的危害，以引起了发达国家的重视，美国、法国、德国、英国等国都有相关的防过电压的标准和规定，如德国的ＶＤＥ０６７５《过电压防雷保护器》。
国际电工委员会制订的相关标准有：《雷电电磁脉冲的防护》(ＩＥＣ1312—1，2，3—94，95，96)、《低压电力配电系统的电涌保护器》(ＩＥＣ1643-1)。
基于过电压的危害，及防过电压产品取得的良好效果，我国正在着手制定相关的规范，如通信部门的《通信局雷电过电压保护设计规范（送审稿）》。
我国许多相关现行规范中也提到了过电压防护。
如：《建筑物防雷设计规范》ＧＢ50057-94（文说明）中指出:“关于电子元件的过电压保护分三部分，即２２０/３８０Ｖ、信息线路、有电子元件的设备本身…，在装置附近的供电设备是否装设过电压保护器，应根据设备的重要性，由信息线路设计者一起解决，或由设备的使用者解决或由设备的制造者提供”。
从此规范中可以看出，建筑电气设计者们早就对过电压问题引起了重视，只是不便于干预其它行业，而强行要求装设过电压保护器。
随着智能大厦的推广应用，电视、电话、计算机及网络的普及，迫切需要过电压防护跟上发展形势。
一、降低入侵感应电压幅值这是基本的方法，具体做法是不用架空线，采用屏蔽良好的电缆并将屏蔽层和备用芯线两端接地，正确选择布线路径，尽可能直接埋地敷设，并在电缆上方埋设避雷线。
但若单靠改善线路结构达到避雷的目的在经济上很难办到，特别是在雷电活动强烈的地区，即使全线采用同轴电缆，感应电压也达100多伏甚至上千伏，所以还必须在线路两端设备处设过电压保护装置。
二、保护装置安装过压保护装置是为了达到两个目的：不产生误动作和原件不遭损坏；另一种是不影响仪器设备的工作性能。
三、现代防雷富兰克林美国科学家（1706-1790），放风筝发明了避雷针。
从富兰克林发明避雷针到现在，科学技术发生了巨大变化，为适应高科技的现状，要采用现代防雷技术。
化工设备防雷要求范文
化工设备防雷要求范文一、总则为确保化工设备及其周边环境的安全运行，并防止雷击事故的发生，制定本《化工设备防雷要求》。
二、防雷原则1. 防雷原则应遵循预防为主的原则，确保化工设备和人身安全。
2. 防雷设施应经过合理的设计、施工和维护，以确保其有效性。
3. 防雷设施应符合国家相关标准和规范的要求。
三、防雷设施1. 避雷针：在化工设备和附属设施的周围布设避雷针，以提供有效的雷电引导路径。
避雷针应符合国家相关标准的要求，并定期检查和维护。
2. 接地系统：化工设备应与良好的接地系统连接，以将雷击电流引入地下，并确保设备的正常运行。
接地系统应符合国家相关标准的要求，并定期进行检查和测试。
3. 雷电监测系统：应在化工设备周围安装雷电监测系统，及时监测雷电活动，并采取相应的防护措施。
监测系统应具备灵敏度高、准确度高、可靠性强等特点，并定期进行校准和维护。
4. 防雷设备：根据化工设备的特点和需求，应配置适当的防雷设备，如避雷帽、避雷锤、避雷网等。
防雷设备应符合国家相关标准的要求，并定期检查和更换。
5. 防护建筑物：对于特别重要的化工设备，应在其周围建立防护建筑物，以提供额外的保护措施。
防护建筑物应符合国家相关标准的要求，并定期进行维护。
四、防雷管理1. 设立专门的防雷管理部门，负责化工设备的防雷工作，并制定相应的管理制度和操作规程。
2. 对化工设备进行定期的防雷检查和维护，确保防雷设施的完好性和有效性。
3. 员工培训：对从事化工设备操作和维护的员工进行防雷知识和操作培训，提高员工的防雷意识和应急响应能力。
4. 不定期组织防雷演练，检验防雷设施和操作流程的有效性。
5. 防雷记录：建立防雷设施的检查和维护记录，记录防雷设施的运行状态和维护情况。
五、应急措施1. 在雷电活动频繁的地区，应制定相应的应急预案，以应对可能发生的雷击事故。
2. 发生雷击事故时，应立即采取相应的应急措施，并及时报告相关部门和上级领导。
六、罚则对于未按照本《化工设备防雷要求》进行防雷工作的单位和个人，将依法予以处罚，并承担相应的法律责任。
电力系统中的电气设备防雷保护设计
电力系统中的电气设备防雷保护设计随着科技的不断进步和社会的快速发展，电力系统已经成为现代社会不可或缺的基础设施之一。
然而，雷电活动作为大自然的力量之一，也给电力系统带来了巨大的安全隐患。
电气设备作为电力系统的核心组成部分，如何进行有效的防雷保护设计，成为了电力系统工程师们亟待解决的问题。
一、雷电的危害与原理雷电活动主要包括云地闪电、云云闪电和地云闪电。
雷电的危害主要体现在以下几个方面：1. 直接打击：雷电直接击中电气设备，造成设备损坏、烧毁甚至引发火灾。
2. 过电压：由于雷电击中附近的地面或电力线路，会引起一系列过电压冲击，使电气设备过载，从而烧毁设备。
3. 电磁辐射：雷电产生的电磁场辐射会对电气设备产生干扰，导致设备故障或工作不稳定。
为了有效应对这些雷电的危害，电气设备防雷保护设计必不可少。
在进行防雷保护设计之前，我们需要了解雷电产生的原理。
雷电是由于大气中水气和粒子的摩擦和碰撞产生的静电荷的积累而形成的。
在日常生活中，我们经常会遇到云对地雷电，其形成具有以下几个步骤：1. 云内电荷分离：由于云内水气和冰粒子的互相摩擦和碰撞，云内产生正负电荷的分离。
2. 云间放电：当云内的电荷到达一定程度时，云间将形成较强的电场，电场作用下，云与云之间产生电流放电，形成云间闪电。
3. 云对地放电：云间闪电产生的电磁场作用下，地面的物体将诱导出与云间电荷相反的电荷，当电荷积累到一定程度时，地对云将发生雷电放电。
了解雷电形成的原理，有助于我们更好地进行电气设备防雷保护设计。
二、电气设备的防雷保护设计电气设备防雷保护设计是指通过合理的设计措施，以减小雷电对电气设备产生的影响和危害。
下面将从接地系统、防雷装置和避雷设备三个方面进行介绍。
1. 接地系统接地系统是电气设备防雷保护设计中的重要组成部分。
一个良好的接地系统可以降低雷电对设备的危害。
首先是设备接地。
设备接地是指将设备的金属外壳和零件通过导线连接到地下埋设的大地中，以达到保护设备的目的。
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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）参
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
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）参考
文本
使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
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，勘察设计是关键，施工安装是保障。
只有合格并且合适的产品选型，完整而全面的设计方案加之符合专业规
定和标准的施工安装，才能建立起行之有效的过电压保护系统。
（刘宝全张华东）
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