浅谈水厂自动化控制系统综合防雷方案

《浅谈水厂自动化控制系统综合防雷方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈水厂自动化控制系统综合防雷方案随着计算机技术（Computer）控制技术（Control）通讯技术（Communication）、显示技术（CRT）的发展和广泛应用，H前水厂的综合总线门动化控制普遍采用由工业计算机ipc或可编程控器plcm成的集数据采集、过程控制和信息传送于一体的监控网络。由丁•这些设备人量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元，其对工业通讯线缆，网线传输瞬间过电压的承受能力人幅降低，成为水厂受雷电损害的主要设备z—。水利发电厂大多建设在空旷靠山地带，所以对自动化控制系统采取冇效的保护措施是非

2、常必耍的，明析瞬间过电压产生途径和危害是正确采取防护措施的前提。一、瞬I'可过电压的产生瞬间过电压是指在微秒至毫秒之.内所产生的的尖峰冲击电压而非--般电源上的所谓过压（一般电源过压可能维持数秒及以上），瞬间过电斥有两种产生途径：雷击和电气开关动作。1、一般构筑物避雷网只能保护其本身免受直击雷损害，雷击会通过以下两种方式破坏电子设备：①直击到电源输入线，经电源线进入而损害设备，因电力线上安装的各利］保护间隙和电力避雷器，只可把线对地的电压限制到小T6000伏仃EEEC62.41）,而线对线无法控制。②以感应方式（电阻

3、性、电感性、电容性）偶合到电源、信号线上，最终损害设备。2、当电流在导体上流动时，会产生磁场存储能量并与电流大小和导线长度成正比，当电器设备（大负荷）开关时会便产生瞬间过电斥而损害设备。二、瞬间过电压对电子设备的危害瞬间过电压使电子设备讯号或数拥的传输与存储都受到干扰甚至丢失，（485防雷器）至使电子设备产生误动作或何时瘫痪；重复影响而降低电子设备寿命甚至立即烧毁元器件及设备。这一切都会给主产和工作带来较大损失。RS232防雷器通常水厂自动化系统的控制站都置于构筑物之中，网络信号线、电源线铺设于电缆沟中，因而遭受直接

4、宙击的可能性不大，其防护的主要对象是雷电波侵入（感应）。按国外资料统计宙电波侵入（感应）占计算机类设备宙击事故原因的85%,按成都市自來水总公司资料统计占水厂自动化系统宙击爭故原因的100%。雷电波侵入（感应偶合）对自动化系统的破坏，主要是通过侵入电源线、天馈线、通讯线和信号线而分别损坏电源模板、通讯模板、1/0模板；也可能因感应从信号采集线利接地网引入冇害的信号电流利接地电流，损坏门动化系统或影响其运行。根拥瞬间过电压产生、危害途径和自控系统人量采用高度集成化的CMOS电路和CPL•单元及集控制、通讯、监测为一体且

5、分散而广的特点，我们认为对自控系统耍尽可能降低雷电带来的损失，就必须釆取系统的、综合的防雷措施。特别应从配电系统防雷、口控系统网络线路防雷、构筑物防雷和合理接地等四方面着手。防雷器必须耍接地.1、自控配电系统的防雷当雷击输电线或雷•闪放电在输电线附近时，都将在输电线路上形成雷•电冲击波，其能暈主耍集中在工频至儿百赫的低端，容易与工频回路耦介。雷电冲击波从配电线路进入向控设备的电源模块以及从配电线路感应到同一电缆沟内的自控网络线I:进入自控设备的通讯模块的几率比从犬馈和信号线路进入的要窩得多。因此配电线路的防雷是自控系

6、统防雷的匝要部份。水厂的配电系统在高、低压进线都已安装有阀型避雷器、氧化锌避雷器等避雷装置，但自控设备的电源机盘仍会遭受雷击而损坏。这是因为这些措施的保护対彖是电气设备，而自控设备耐过压能力低，同时，这些避雷器卅动电压高而且有些有较人的分散电容，与设备负载z间成为分流的关系，如《图一》，从而加在自控设备上的残压高，至少高于避雷装置的启动电压，一•般为峰峰值2-2.5倍（单和残压不低于800V）,极易造成自控设备损坏。同时大型设条启停产生的操作过电压也是危害口控系统的重要原因之一。山上述，用单一的器件或单级保护很难满足

7、要求自控设备对电源的要求，所以对电源防雷应采取多级保护措施。具体级数根据各自实际情况而定。第一级在变压器二次侧，主要泄放外线等产生的过电压，其雷通量大，启动电压髙（920-1800V）o第二级在各控制站PLC专用隔离变压器前，主要泄放第一级残丿总配电线路上感应出的过电斥和其它用电设备的操作过电丿总其电流通量居中，启动电压居中（470-1800V）.隔离变压器的安装非常重婆，它能有效抑制各种电磁干扰,对雷电波同样有效。末级在PLC专用电源模板前，主要泄放前面的残压，完全可达到箝位输出，其残压低，响应时间快。80KA电源

8、防雷器.有条件尽可能以从总配电柜开始将自控系统的电源线单独布排。各级避雷器应尽量靠近被保护设备以免雷电侵入波发牛正的全反射。各级卅动电压可据系统而定，们•末级应尽量达到箝位输岀。国内和国外的各系列电子避雷器均有较好的性能，其原理图如图三。有些还增加了放电管、雷击计数器、避雷器漏电流检测电路，安迅防雷器其使用、检测很方便。口来水司水厂采用电子避雷