浅谈工业微机控制系统的防雷

 史有文 安徽省安庆石化总厂电仪部 246001

随着工业控制技术的快速发展，智能设备的广泛使用，设备的集成化程度越来越高，相对其耐冲击、抗干扰能力却显著下降，尤其是老式微机控制系统，其在设计防雷方面常常存在缺陷，一般的防雷措施只能抗直接雷击的破坏，而对雷击产生的电磁场、侵入的雷电流和过电压的防护能力严重不足，致使设备因雷击而受到损坏，影响系统的安稳运行。为解决因雷击造成微机控制系统受到破坏的普遍状况，分析研究工业微机控制系统的防雷是很有必要的。

    【案例】2005年6月，某石化厂丙烯睛装置空压机微机控制系统因雷击干扰，微机运行紊乱，保护动作，空压机停比运行，造成丙烯睛装置切断进料，装置被迫停工，经济损失巨大;相关电气人员对原防雷接地系统进行了检查、试验，没有发现接地系统有明显问题。2006年7月份装置空压机微机控制系统再次因雷击而发故障报警信号，保护动作空压机停比运行，致使丙烯睛装置被迫停工。两次雷击造成的影响和经济损失非常大，由于本身对防雷认识的小足，无法找出问题的根源，后经专业防雷公司对原系统进行分析和评估，认为原防雷接地系统存在缺陷，原设计在防雷理念上存在先天的小足，防雷措施还停留在只能防直击雷而设接地网的原始状态，后续防护措施完全没有，对雷击产生的电磁场、侵入的雷电流和过电压的干扰无能为力，导致微机控制系统在雷击时无法正常工作。

一、"T"Hi击的破坏形式

    由于微机控制系统通常会安置在室内的控制柜内，遭受直接雷击的并小见，刹刹是被其他形似的雷击而影响，以雷电的破均、形式可分为以卜几种直击雷破坏、感应雷破坏、雷电波引入的破坏。当雷电接近架空管线时，IN压冲击沿架空管线侵入室内，造成大电流引入的破坏。

二、微机防雷的基本方案

    对于安装在室内的控制柜内的微机控制系统，由于外围设置避雷针、避雷带或避雷网，雷电小能直接对它造成损害，但雷电可以通过与它直接连接的线路或相邻的管架，如电源线、信号线、水汽管或天馈线等，以瞬态浪涌的形式来危及微机的安全。现引入雷电防护区的概念，一方面它可以指导进行接地、屏蔽、等电位连接等技术的实施，另一方面也使表达得更清晰。

1、雷电防护区的分区

直击雷非防护区（L P Z O A ）：本区内可能遭受直接雷击，电磁场没有任何程度的衰减，如空旷的室外空间。

直击雷防护区（LPZB）：防雷网内遭受直击雷可能性很小，电磁场并没有衰减，但是有可能受感应雷的破坏，如室内靠近外墙的窗户区域。