防雷击保护装置

输油气管道站场信息设备防雷击电磁脉冲保护

一、具体措施

1、通信部分

将压气站内明敷用户的电话线穿金属软管保护，金属软管的两端与接地极可靠连接，同时电话线路的屏蔽层在入户处做等电位连接。同时对于综合办公楼内的卫星通信设备、特高频电台同轴馈线在天线和机房入口处均进行可靠接地，作好等电位连接。进入机房后与通信设备连接处，安装通信线电涌保护器，限制由于电磁脉冲造成的瞬态过电压，分流电涌电流，从而保护通信设备的可靠运行。特高频电台的天线支架也应可靠接地。针对这一教训，在今后的设计中应注意严禁将用户线架设在避雷针设施上。

2、清管站

在温度检测回路加装电涌保护器，同时在PLC的通信接口处加装电涌保护器并确保电涌保护器就近与接地极相连，切实作好等电位联结工作。

3、自控部分

对供电线路切实作好接地连接，接地保护。同时对站内的低压母线上的避雷器进行改造，更换为低残压水平的电涌保护器，确保电涌保护器的良好接地，确保泄流通道的通畅。

对供电UPS将已有的串联电涌保护器进行可靠有效的接地，接地铜线截面大于16mm2，长度不超过5m。

对UPS下端的仪表、通信设备的供电系统同样加装电涌保护器，防止雷击电流沿供电电缆引入自控设备，烧毁板子。同时将所有的模拟量检测回路和通信接口处加装电涌保护器，分流电涌电流沿地网引入大地。屏蔽电缆的两端屏蔽层可靠接地。

通过上述措施的处理改造后，站内没有再出现雷击损坏设备的事故发生。由此，根据实例总结出防雷击电磁脉冲的措施如下：

二、信息设备防雷击电磁脉冲技术措施

雷击电磁脉冲是指闪电直接击在建筑物防雷装置上或建筑物附近遭受雷击时，由于雷电流或部分雷电流沿金属导体引入造成雷电波侵入建筑物内或由于电磁干扰的感应效应使雷击电磁脉冲以“场”或“路”两种形式耦合影响敏感的电子信息设备，使之产生过电压或过电流损坏的现象。

总结近年来信息系统设备雷害事故经验教训并结合近年来输油气管道系统防雷击电磁脉冲的设计实践，提出一些看法。

1、接闪

对输油气站场内放置通信、自动化信息设备的建筑物应按第三类防雷建筑物进行防直击雷设计和建设。

2、分流和接地

通过防雷引下线和接地装置给雷电流提供一条低阻抗泄流通道。同时在信息设备建筑物内，防雷接地、电气设备接地和信息设备接地宜共用接地系统，接地电阻不应大于1欧姆。

3、屏蔽

屏蔽是减少通过空间“场”形成的电磁干扰的基本措施。应将与建筑物和安装信息设备房间组合在一起的大尺寸金属构件，如：金属支撑物、金属框架、屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架等等电位连接在一起，形成一个“法拉第”笼。

4、等电位连接

对进入建筑物和进入信息设备安装房间的所有金属导电物（如电力线、通信线、数据线、控

制电缆等的金属屏蔽层和金属管道等），在各防雷区界面处做等电位连接，并应采取屏蔽措施。设等电位连接带，连接带应就近与环行接地体相连，而且各屏蔽结构和内部设备外壳、金属导电物也应连接到该带上。

数据线、控制电缆、通信线等采取屏蔽电缆时，除按上述要求在防雷区交界处作等电位连接外，还要求应至少在电缆的首末端也要作等电位连接。当系统要求只在一端作等电位连接时，应采用双屏蔽层电缆，外层屏蔽仍按前述要求处理。

5、过电压保护

对于不能直接参与等电位联结的带电体，如：电源相线和中性线、信息设备线路以及安装位置不在防雷区界面处的被保护设备，应使用电涌保护器（SPD）进行等电位联结，起到限制瞬态过电压，分流电涌电流，保护信息系统设备的作用。

在低压电源系统中，应在站场站变低压母线侧、站控室电源配电箱内和UPS电源进线侧分别安装2～3级SPD。

在信息系统的信号线路上应安装SPD，SPD选型时其功率、插入损耗、驻波、频率、带宽等参数应和信息系统相匹配，信息系统信号线主要包括：通信线、数据线和控制线等。

在站场户外安装的照明、动力配电箱内也应加装SPD以防高电位窜入。

在防爆区域安装的，用于温度、压力检测的自动化仪表箱内应加装SPD。同时在自控设备与其它设备相连的通讯接口处，应加装电涌保护器。

电涌保护器应就近与接地干线可靠连接，接地铜导线应尽量短而直，导线截面不应小于

16mm2，长度不超过5m。