供水行业计量系统防雷应用解决方案
浅谈水厂电子设备的防雷措施
浅谈水厂电子设备的防雷措施摘要本文通过对雷击引起的变频器、电子设备的危害进行了分析,重点阐述了防雷措施。
关键词雷击;变频器;电子设备;防雷措施0 引言目前,为了保障城市安全供水并达到节能降耗的目的,很多水司采用了高压变频器。
但随之而来的是因雷击引起的变频器发生故障现象频频发生,这种情况严重干扰了供水设备的正常运行并在很大程度上对供水生产造成不好的影响。
同时,水厂自动化程度越来越高,电子设备大量应用,特别是电子计算机技术和微波通信技术日益普及,感应雷击的危害明显增加。
1 雷击的分类及危害雷击主要有直接雷击和感应雷击两类。
直接雷击声光并发,电闪雷鸣,老少皆知。
它以强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波等,击坏放电通道上的建筑物、输电线、击死击伤人、畜等。
而感应雷击则悄然发生,不易察觉,后果严重。
它是由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用,使建筑物上的金属部件,如管道、钢筋、电源线、信号传输线路、天馈线等感应出与雷雨云电荷相反的电荷,造成放电,其主要通道是通过电源线、信号线、天馈线以及地电位反击等引入室内破坏电子设备。
因雷击而引起的浪涌电流在瞬间就能释放出巨大的能量并在电路上形成几百千伏的冲击电压,这对一般防护的工作中的变频器、电子线路、电气参数采集模块均能造成毁灭性的破坏。
在工作中,我们常常发现高压变频器因雷击而发生故障,PLC控制单元模块因避雷不好而烧毁,在生产效率和经济方面都是一定的损失。
2 降低雷击的防护措施既然直击雷和感应雷击的侵害渠道不同,防护措施也就不同。
防直击雷主要采用避雷针、避雷带(网)等传统避雷装置,只要设计规范,安装合理,这些避雷设施便能对直击雷进行有效的防御。
但是无论多么完善的避雷针(带),对感应雷击都无能为力,因为感应雷击是由于电子、电气设备的电源线、信号线和天馈线等招引而致,加之有的系统屏蔽差以及没有采取等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范造成地电位反击等,因而感应雷击及雷电电磁脉冲的入侵很容易损坏相应的电子、电气设备。
防雷技术在水厂自动化控制系统中的应用
防雷技术在水厂自动化控制系统中的应用摘要:结合水厂防雷工程的实施,探讨了针对水厂自动化控制系统的防雷技术,包括避雷装置,接地设计,自控设备及线路的雷电防护。
关键词:防雷技术水厂自动控制随着供水量的增加和自动化水平的不断提高,供水系统中已使用了相当数量的计算机、RTU和其他微电子设备。
目前水厂的自动化控制普遍采用由工业计算机IPC或可编程控器PLC组成的集数据采集、过程控制和信息传送于一体的监控网络。
通过中控室的上位机监控现场设备的工作状况及调整运行参数,需要将上位机和现场的各个执行单元连接起来构成一个密集而庞大的监控网络,进而自动完成全部生产运行。
由于这些设备大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU 单元,其对瞬间过电压的承受能力大幅降低,成为水厂受雷电损害的主要设备。
这就需要一种合理的工程保护方式,既要防护直击雷,又要防护雷电电磁脉冲,即综合防雷工程。
1 现代防雷技术现代防雷技术要求实施系统防雷工程。
IEC/TC-81(国际电工委员会第81防雷小组)的技术定义将现代防雷工作总结为:DBSE技术,即分流(Dividing)、均压(Bonding)、屏蔽(Shielding)、接地(Earthing),如果将这四项技术加之综合,成为有效的防护设备,以实现立体化、全方位的防雷目的。
2 雷击瞬间过电压危害电子设备数据或讯号的存储与传输都有可能受到瞬间过电压的干扰而引起丢失,导致电子设备暂时瘫痪或误动作;如果反复的对其产生影响则会降低电子设备的使用寿命,严重时可能造成元器件及设备烧毁,这些都将对工作和生产生活造成影响。
一般来说都将水厂自动化系统的控制站设于构筑物内,在电缆沟中铺设电源线、网络线,所以受到直接雷是不太可能的,对其防护的重点主要是感应雷。
有关统计数据显示,在计算机类设备雷击事故的原因中感应雷侵入占到85%,雷电波侵入主要通过信号线、天线馈线、电源线和通讯线侵入,并分别导致I/O模板、通讯模板、电源模板的损坏。
浅析水厂自动化控制系统及设备的防雷技术
浅析水厂自动化控制系统及设备的防雷技术大型水厂都已经引入计算机控制系统，一方面可以降低人工作业压力，一方面可以提高水厂生产自动化及运行管理的水平，从而提高水厂供水的可靠性和稳定性。
然而引入计算机控制系统就意味着电气设备的增加，雷电对整个控制系统和设备的危害性也随之增加。
因此，采用有效的防雷措施防止雷电袭击就成为水厂自动化控制系统建设和设计的重要内容之一，本文将就四川省泸州市某一水厂为例，浅析水厂自动化控制系统及设备的防雷技术措施。
一、水厂防雷措施的重要性随着城市用水需求的日益发展，也促进了水厂的自动化水平提高，供水系统引入数量众多的计算机、RTU以及更多的电子设备。
目前水厂的自动化控制系统已经可以帮助水厂实现更加智能化的管理。
在控制终端更多的工业计算机、PLC等成为控制的基础，设备运行的现场数据采集以及控制指令的执行，都要依靠这些终端进行控制。
一个水厂就是一个庞大的控制网络，智能化和自动化的完成生产，这样多的电气元件和设备都有可能受到雷电的袭击，其对瞬间过压的承载能力较低，一旦被雷电击中，就会导致由于过压、过流、脉冲等因素而损坏设备，因此必须采用措施防雷，保证水厂自动化控制系统和设备的安全。
二、水厂自动化控制系统的防雷措施该水厂的自动化控制系统包括了加氯系统，加药系统、机组设备运行监控系统等，雷电感应或雷电波可以通过电线侵入到电源中，容易击穿设备的绝缘保护层，雷电脉冲也会对自控系统产生过电压干扰，造成信号端口的损坏。
各种金属罐和金属管道等也会在接地不良的时候出现火花，而引发更加严重的故障。
因此，对水厂自动化控制系统及设备应采取有效的防雷措施加以控制。
1、防雷措施的选择首先，利用等电位接地方式防雷，如对加氯系统中的液体罐做接地处理，对整个车间作接地并设置等电位连接，再将等电位连接与防雷接系统可靠连接，对于平行交叉的各种金属管线应保持一定的距离，在净距离小于100mm的位置采用金属线跨接，跨接点的间距应小于30m；对于交叉净距离小于100mm的，在交叉的位置进行跨接。
水厂自动化系统的防雷措施分析
当然是采用光纤 网络 。 ３ ． ４其他要注 意的问题 ３． ．１控制站所 在构筑物应安装避雷带 、 ４ 避 雷 网。 安装避雷针效果 不好 ， 因为水厂构筑物高 度虽低 ， 地势 空旷 ， 但 临近水 源 ， 以极 易遭受 所 各方向的各种形式 的雷击。控 制站所在构筑物 的接地电阻须小于 ｌ 欧。 Ｏ ３． ． ４ ２有天馈 线 或通讯 铁塔 的应安装 避雷 针 。并置于构筑物避雷 网 ４。 ， ５角内 避雷针 以及 通讯铁塔的接地除用建 筑物 内钢筋结构接地以 外， 还应单独铺设 引下线 引至构筑物接地 网。
这些措施的保护对象是 电气设备 ，而 自控设备 耐过压能力低 ， 同时 ， 避雷器启动电压高而且有 些有较大的分散 电容 ，与设备负载之间成为分 流的关系 ， 从而加在 自控设备 的残压高 （ 至少高 于避雷装置的启动电压 ， 一般为峰值 ２２ 倍 ， －． ５ 单相残 压不低于 ８０ 极 易造成 自 ０＂ ０， 控设 备损 坏。同时大型设备启停产生的操作过 电压也是 危害 自控系统的主要 原因之一 。 对 自动化系统 采取有效 的保护措施 ，明析 瞬间过 电压产生 途径和危 害是 一个前提 条件 。 当电流在导电器设备 伏 负荷） 开关时会便产生瞬间过电压而损害设 备。瞬间过电压使电子设备讯号或数据的传输 与存储都受到干扰甚至丢失 ，至使 电子设备产
一
部 暂态过电压 限定在保护死 区内 ， 使避雷器免 受其危 害 串联间 隙氧化锌避 雷器有此独具 优 点。 ３ ． ３关于 自控系统的防护问题 自控系统 通讯 线—般都采用特制屏蔽双绞 线 （ Ｄ ＋Ｍ ＋， 且一般 在安装时都是穿 管 如 Ｈ ，Ｂ ） 并 直埋（ 电缆沟黼 － ， 或 设 所以雷电在此处的
一
途径有三条： ２ ．直击雷经过接闪器 （ ．１ １ 如避雷针 、避雷 带、 避雷网等） 直接人地． 导致地网地电位上升， 而高的电压又由设 备接地线引入 电子设备造成 地电位反击。
自来水厂综合防雷方案
壁 挂
直击雷的防护主要措施是在各个主要建筑物 （ 配电房 包括
和控 制室 、 公楼 、 办 净化 车 间 、 药 间 、 风 机 房 、 水 泵 房 ） 加 鼓 取 顶 部 采 用 １ 圆钢 ０ 粉漆 ） 筑 避 雷 带 ， 用 １ ０的 银 构 并 ０的镀 锌
如 高压 电力线直接 引入机 房配 电室 ， 此时 ， 从变 压器高压 侧起的一段应采用高压电力电缆进 室， 其长度至少 ２ ０ 架空 ０ ｍ。
高 压 线 与 高 压 电 缆 的 接头 处 ， 加 装 一 组 （ 相 一 支） 化 锌 高 应 每 氧
感应雷防护一般是 通过在线路上安装专 用防雷 器件 以及 屏蔽 、 等 电位 、 可靠接地来实现的 ； 如果没有很好 的直 击雷防 护 ， 安装
雷击 ； 取水泵房与 自来水厂距离较远 ， 输水 管纵横密布 ， 通信方 式复杂， 既有有 线传输 ， 又有无线传输 ； 有线传输 的传输线路较
长 ， 无 线 传输 的 发 射 天 线 一 般 都 处 于 当 地 制 高 点 ， 些 都 是 而 这
引下线 ， 钢筋混凝土基础作为接地装 置 ， 既简单可 靠 ， 又经济合
防 雷 的 角 度来 进 行 防 雷 方 案 的设 计 。
如 果架设避雷线确 有困难 ， 可以 在电力线终 端杆上 ， 为每 相线对地各增设一支氧化锌避雷器 ， 尚应增设一组 （ 三套） 高压
保 险丝 。各 杆 接 地 体 宜 设 计 成 环形 或辐 射
２ 自来水厂的整体 防雷方案
对 自来 水 厂 的 雷 电 防护 分 为直 击 雷 防 护和 感应 雷 防 护 ， 直 击雷 防 护 是 通 过避 雷 针 （ ） 带 来对 直 击 雷 电流 进 行 接 闪泄 放 ， 而
自来水厂内部系统及设备的防雷技术措施解析
（1）科学布线。雷击输电线路时会造成整个输电线形成 冲击波，或雷击接闪器时，在电流流经下引线接地期间会形成 较为强烈的感应雷击。故而在对厂房线路布设过程中，一定 要做到科学设计，动力、照明线路等布线期间一定要穿过金属 管，以从根本上保证其屏蔽功能。还应尽量把以上线路的主 干垂直部分加强其和下引线接线柱间距的控制，以减少感应 雷击情况发生的风险。②馈线防雷：该种防雷目标多采用防 雷器去达成，该种防雷器通常是一种浪涌保护器。③可靠接 地：对于水厂控制系统而言，接地有系统工作接地、直流接地、 安保接地等之分，要求接地电阻＜4Ω，但现实中多采用联合接 地形式，此时接地电阻＜2Ω。
4.2 设备
（1）自动化仪表。在水厂内安置的自动化仪表多属于电
2019.09
气元件，以压力、温度、液位等测量仪表较为常见，雷电感应与 雷电波形成的过电压与过电流经常会击穿变送器与他类自控 设备，雷电脉冲对各类仪表的感应端形成过压有一定促进作 用，进而对信号端构件性能形成不同程度的损伤。针对以上 情况，屏蔽措施是防雷措施的首选，其能有效屏蔽各种自动化 的仪表，屏蔽低压配电箱至仪表之间的线路，在两端屏蔽层进 行等电位的接地。建议在被保护的空间内安置屏蔽电缆，依 照系统安全运行要求对一侧实施接地处理。多应用双层屏蔽 与钢管敷设，在两端与防雷区交汇位置还对外层屏蔽和钢管 进行等电位接地处理。做好等电位连接与选择 SPD 电源，一 是对金属外壳与防雷装备实施等电位连接处理，二是为各种 自动化仪表安装 SPD 电源，多数情况下，会将 SPD 电源安设于 前侧的低压配电箱处。选用信号 SPD 过程中，建议遵照就近 原则予以安装，针对被安设于后续防需区的控制器，因为信号 穿越了防需区段，故而建议配置信号 SPD，并把其安设在和控 制器及 PLC 相互衔接的信号线路上。为达成如上预期的防雷 目标，控制器与传感器两者的间距受到一定约束，有益于优化 屏蔽措施的应用效果。
水利水电工程电气系统防雷措施
水利水电工程电气系统防雷措施水利水电工程中的电气系统防雷措施是确保工程设施在雷雨天气中能够正常运行，防止雷击对电气设备和人员安全造成的危害。
下面是水利水电工程中电气系统防雷的一些常见措施。
1.建立雷电预警系统雷电预警系统是水利水电工程中必不可少的一项防雷措施。
雷电预警系统可以及时监测雷电活动，并及时向人员发送预警信息，提醒他们采取相应的防雷措施。
雷电预警系统应该覆盖整个水利水电工程区域，并能够将雷电预警信息进行准确传递。
2. 防雷接地系统的建设防雷接地系统是电气设备防雷的关键。
它通过合适的接地装置将雷电击中的电流迅速导入地下，以保护设备和人员的安全。
防雷接地系统应该采用足够的导体材料，确保具有良好的导电性能，同时要确保接地系统能够有效排除雷电对电气设备造成的冲击。
3. 使用防雷设备在水利水电工程的电气系统中，还应该安装一些专门的防雷设备，如避雷针、避雷网等。
这些设备能够吸引雷电，并将其导入地下，保护电气设备不受雷击。
在安装这些设备时，应该遵循相关的安全规范和操作要求，确保设备能够正常运行。
4. 加强设备维护与检修水利水电工程中的电气设备应定期进行维护和检修，确保设备正常工作。
维护和检修过程中，应检查设备的绝缘状况，防止雷电击穿绝缘导致设备损坏。
还要检查设备的接地情况，确保接地系统的导通性能良好。
5. 加强人员培训和宣传水利水电工程中的工作人员应接受相关的防雷培训，了解雷电的基本知识和相关防护措施。
培训内容包括如何正确使用防雷设备、如何正确判断雷电预警信息以及如何正确应对雷电等。
还应定期进行防雷宣传，提高工作人员的防雷意识。
6. 建立应急预案针对雷电天气可能引发的事故，水利水电工程应建立完善的应急预案，明确各种情况下的应对措施和责任分工。
预案应包括如何疏散工作人员、如何确保设备安全以及如何与相关部门进行协调等内容。
预案还应定期进行演练，以确保工作人员能够在发生事故时能够迅速、有效地应对。
水利水电工程中的电气系统防雷措施涉及到建立雷电预警系统、防雷接地系统的建设、使用防雷设备、加强设备维护与检修、加强人员培训和宣传以及建立应急预案等方面。
浅析供水SCADA系统设备及仪表的防雷措施
浅析供水SCADA系统设备及仪表的防雷措施摘要：阐述供水SCADA系统在使用过程常被雷击的情况，扼要分析雷击的途径，详细讲解供水SCADA系统设备及仪表的防雷措施。
关键词：供水SCADA系统电子设备防雷1引言随着电子信息技术的迅速发展，自动化系统设备及仪器仪表都朝着集成化、智能化发展，这些电子设备的信号电平越来越低、精密度越来越高，对雷电的防护问题尤其突出，成为一门非常重要的课题。
湛江地区位于祖国大陆最南端的雷州半岛，顾名思义这个地区是一个典型的多雷区，平均每年有80多天出现雷暴天气，雷电异常活跃，常常对电子设备致予毁灭性损坏。
日前，湛江水司的供水SCADA系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition 监控和数据采集系统）主要是调度中心站通过无线电通讯向各端站（每个端站都配有电台及天线作为无线通讯）发布指令，进行采集数据和传送数据。
由于系统的电子设备普遍存在绝缘强度低、过压和过流耐受能力差、对电磁干扰敏感差等弱点。
例如：该系统设备和仪表的供电为DC12V或24V，仪表输出信号一般为4～mA（电流）或0～5V（电压），一旦遇到直接或间接的雷击，雷电产生过压、过流或脉冲电磁场会通过供电线路、仪表信号线等途径对电子设备产生不同程度的破坏。
2雷电对系统设备及仪表破坏的途径雷电现象的实质是雷雨云中积集着大量的电荷，达到一定强度时，击穿空气层，向大地强行放电的过程。
雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可达数百万安培。
根据雷电对电子设备的破坏途径，可分为三种情况。
2.1直击雷。
直击雷是雷电直接击中系统设备或仪表，损坏电子设备。
2.2感应雷（雷电磁感应）。
在一定范围内（一般是周围为500～1500米）发生雷击时，在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌，通过各种电力、信息线路来感应雷电；或者在闪电时所放电而产生瞬变电磁场，通过电阻、电容或电感耦合感应出极强的瞬态过电压，对电子设备造成干扰或破坏。
供水站自动化供水系统防雷浅析
供水站自动化供水系统防雷浅析[摘要]本文主要分析了自来水公司自动化供水系统防雷问题，着重阐述了供水站自动化系统的综合防雷措施。
[关键词]供水；自动化系统；防雷前言随着计算机技术、控制技术、通讯技术、显示技术的发展和广泛应用，目前供水的自动化控制普遍采用由工业计算机IPC 或可编程控器PLC 组成的集数据采集、过程控制和信息传送于一体的监控网络。
由于这些设备大量采用高度集成化的CMOS 电路和CPU 单元，其对瞬间过电压的承受能力大幅降低，成为供水站受雷电损害的主要设备。
所以对自动化系统采取有效的保护措施是非常必要的，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。
1瞬间过电压的产生瞬间过电压是指在微妙至毫秒之内所产生的的尖峰冲击电压而非一般电源上的所谓过压（一般电源过压可能维持数秒及以上），瞬间过电压有两种产生途径：雷击和电气开关动作。
1.1一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种保护间隙和电力避雷器，只可把线对地的电压限制到小于6000 伏（IEEE C62.41），而线对线无法控制。
②以感应方式（电阻性、电感性、电容性）偶合到电源、信号线上，最终损害设备。
1.2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压而损害设备。
2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据的传输与存储都受到干扰甚至丢失，至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪；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。
这一切都会给生产和工作带来较大损失。
通常供水自动化系统的控制站都置于构筑物之中，网络线、电源线铺设于电缆沟中，因而遭受直接雷击的可能性不大，其防护的主要对象是雷电波侵入（感应）。
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、I/O 模板；也可能因感应从信号采集线和接地网引入有害的信号电流和接地电流，损坏自动化系统或影响其运行。
自来水厂综合防雷整改方案
【文章编号】:1672-4011(2006)04-0282-02自来水厂综合防雷整改方案黄宏喜(增城市自来水公司) 【摘 要】:随着经济发展和电子技术的进步,自动化控制系统在自来水厂的应用越来越广泛。
电子元器件的微型化、集成化程度越来越高,使各类电子设备的耐过电压能力下降,遭雷电和过电压破坏的比例上升,对设备与网络的安全运行造成严重威胁。
在传统的自来水厂设计中,一般侧重于强电设备和建筑物的避雷,对电子设备的防雷考虑得甚少。
经验告诉我们,要有效保证水厂安全运行,必须实施现代化综合防雷工程,既要实施保证工作人员、建筑物和强电设备安全的防雷措施,又要实施保证弱电设备安全的防护措施。
本文叙述一则水厂防雷综合整改实例,与同行共同探讨。
【关键词】:水厂;防雷;综合整改 【中图分类号】:T U895 【文献标识码】:A1 过电压种类及其防范措施111 直击雷过电压 带电的云层直接对大地上的某一点发生的放电,使被击中物体出现高电位的现象,称为直击雷过电压。
直击雷过电压的破坏力最大,它可能在数微秒之内产生数万伏乃至数拾万伏的高压,把雷电能转化为热能和机械能,直接摧毁建筑物、设备,严重者还会造成火灾,危及人身安全。
防范直击雷的措施主要有安装避雷针,通过接闪器把雷电流引入大地,保护建筑物安全。
112 感应过电压 当雷电对线路附近的其它物体放电,或在云层与云层之间发生放电时,由于雷电流迅速变化,在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出高电位。
感应过电压通常通过对建筑物避雷设施放电,雷电波沿着引下线泄放到大地的过程时,在引下线周围形成强大的瞬变磁场,经感性耦合、容性耦合或电磁辐射导致户内线路上产生脉冲过电压和过电流,损坏弱电设备。
通过安装避雷器方法可降低感应过电压的危害。
被保护设备受雷电波侵袭,端电压超过某个阈值时,避雷器立即处于短路状态,把雷电流引入大地;雷电波消失后,避雷器又很快恢复到高阻断路状态。
由于避雷器的响应时间极快,既不影响设备正常供电,又能保护设备不被雷击。
防雷检测行业应用完整解决方案
防雷检测行业应用完整解决方案防雷检测是指对雷电防护装置的性能、质量和安全进行检测的活动，是保障人民生命财产和公共安全的重要措施。
防雷检测的作用和意义主要有以下几点：防止或减少雷电灾害事故的发生。
雷电是一种自然现象，具有不可预测、不可控制和高能量等特点，对人类社会造成了巨大的威胁。
据统计，我国每年因雷电造成的直接经济损失达数十亿元，而间接损失更是难以估量。
雷电灾害事故不仅会导致人员伤亡、设备损坏、数据丢失等后果，还会引发火灾、爆炸、中毒、交通事故等次生灾害，给社会带来严重的影响。
因此，通过防雷检测，可以及时发现和消除防雷装置中存在的隐患和缺陷，提高防雷装置的可靠性和有效性，从而有效地避免或减少雷电灾害事故的发生。
随着科技的发展，人们越来越依赖于各种电器和电子设备，这些设备在雷电天气下容易受到雷击或感应电流的侵害，造成设备损坏或数据丢失等后果。
这些后果不仅会给人们的生活和工作带来极大的不便，还会给国家的经济、社会和政治稳定带来威胁。
因此，通过防雷检测，可以确保防雷装置能够有效地避免或减轻设备和数据受到雷电影响，保护设备和数据的安全和完整。
提高防雷减灾工作的水平和效率。
防雷减灾工作是一项系统工程，涉及到多个部门、多个领域、多个层次、多个环节。
为了提高防雷减灾工作的水平和效率，需要建立完善的法律法规、标准规范、管理制度、监督机制等，并进行有效地执行和落实。
而防雷检测是防雷减灾工作中的一个重要环节，它可以对防雷装置的设计、施工、运行、维护等各个阶段进行监督和评价，提供科学的依据和建议，促进防雷减灾工作的规范化、科学化和有效化。
为了进行有效和规范的防雷检测工作，需要制定合理和详细的防雷检测方案，并根据不同行业和领域的特点和需求进行相应的调整和优化。
地凯科技防雷检测方案主要包括以下几个方面：检测目的。
检测目的是指防雷检测工作的目标和意义，是制定防雷检测方案的基础和依据。
检测目的应根据被检测单位的性质、规模、用途、环境、风险等因素进行确定，一般包括以下几种情况：竣工检测、定期检测、跟踪检测、事故调查检测等。
供水系统整体防雷解决方案(标准版)
( 安全常识 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改供水系统整体防雷解决方案(标准版)Safety accidents can cause us great harm. Learn safety knowledge and stay away from safetyaccidents.供水系统整体防雷解决方案(标准版)自动化技术，近年来在给排水行业得到广泛的应用，伴随水厂自动化技术、系统控制设备和机电仪表设备的发展，滤池自动化、投切自动化、泵站自动化、水质检测自动化技术逐步成熟，电脑应用日益普及，这标志着自动化水厂在国内尤其是大中型城市已具备较好的技术环境，已发展成为一项成熟的技术。
但随着微电子设备在供水系统的普遍应用，防雷的问题就显得越来越重要。
由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性，这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。
如果防护措施不力，随时可能遭受重大损失。
对于城市给排水系统来说，由于水厂一般都位于郊外旷野，且所处的地理位置一般都较高，传输水管纵横密布，通信方式复杂，既有有线传输，又有无线传输，有线传输的传输线路较长，而无线传输的发射天线一般都处于当地制高点，这些都是给排水系统易遭受雷击的重要因数。
因此，对城市给排水系统的防雷必须综合考虑，应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计。
1、直击雷防护建议进行有效的直击雷防护措施，以提高整体的防雷效果。
直击雷防护按照国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》设计和施工,主要使用避雷针、网、带及良好的接地系统，其目的是保护建筑不受雷击的破坏，给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。
根据水厂实际情况，其直击雷的防护主要措施是在各个主要建筑物（包括配电房和控制室、办公楼、净化车间、加药间、鼓风机房）顶部采用φ10的圆钢（刷银粉漆）构筑避雷带，并用40×4mm 的镀锌扁钢作为引下线与地网连接，引下线的间距应不大于25米。
自来水厂内部系统及设备的防雷技术措施解析
自来水厂内部系统及设备的防雷技术措施解析摘要：本文通过分析雷电对电子设备的危害入手，对自动化系统中的雷电危险进行分析研究，重点研究自来水厂内部系统及设备中的综合防雷措施。
关键词：自来水厂；内部系统；防雷技术引言：目前，水厂的智能化管理一般使用由工业电脑IPC或可编程控制器PLC构成的，集信息采集、流程管理和信息传输为一身的综合监控网络。
因为这些装置大部分使用高集成的CMOS集成电路和CPU单元，其对瞬间过电压的能力明显减弱，成为水厂遭受雷电破坏的重点装置。
所以对自动化控制系统采取相应的防护是十分必要的，明晰瞬间过电压产生途径与影响是合理选择防护的前提条件。
1.瞬间过电压对电子设备的危害当瞬间过电压过大时，会导致电子设备的信号和数据传输功能出现问题，影响正常的传输质量，甚至会导致线路和设备的短时间瘫痪，无法运行；对于电子设备的元件使用寿命产生影响，造成无法弥补的损坏等。
产生较大的成本支出，带来的经济损失会影响企业的资本营运。
瞬时过电压干扰甚至电子传输存储设备信号或数据丢失，导致电子设备操作不当或暂时瘫痪；由于反复暴露，电子设备寿命缩短，甚至会立即烧毁其部件和设备。
所有这些都将对生产和工作造成巨大的损害。
一般来说，水厂的智能化系统控制站设在同一建筑物内，电网和输电线路均敷设于电缆沟中。
因此，不太可能受到直接的雷击，它的主要目标是通过穿透雷波侵入（感应）。
据国外统计资料，雷波攻击（感应）占计算机设备中雷电事件发生率的百分之八十五，按成都市自来水总公司资料统计则是水厂内自动化控制系统雷击事件发生原因的百分之一百。
雷电波侵入（感应耦合）对智能化控制系统的损害，一般是由于入侵供电线、天馈线、通信线和信号线，而依次损坏供电模块、通讯模块、I/O模块等；或者对传感器和接地信号产生影响，阻碍电流信号的传输，对智能化控制系统的运作产生影响。
考虑到瞬时过电压的发生和危险的产生，以及自动控制系统使用了大量高度集成的CMOS和CPU模块，把管理、通信、监测和权力下放结合起来，我们认为，自我管理制度必须采取系统和全面的防雷措施，最大限度地减少因雷电原因而造成的损失。
水厂机电设备防雷措施的改进
水厂机电设备防雷措施的改进近几年来，随着全集团公司用水量的增加，我公司不断开拓水源地，随之而来的是管路、电气线路的延伸和增加，有许多机电设备位于雷电多发区，使雷击事故不断增加，雷击跳闸故障频频发生。
加上各种新设备陆续使用，由雷电故障造成新设备烧毁的现象时有发生。
仅2007年在雷雨天就烧毁6台超声波流量计，价值18万元；2008年烧毁2台，价值6万元。
因雷击事故给我公司平均每年造成的直接和间接经济损失达35万元。
通过我们对输电线路的雷击跳闸率进行统计分析表明，山区或雷区输电线路频频发生雷击跳闸故障。
测量雷电故障所在杆塔接地电阻值大部分都偏大。
进一步检测分析，杆塔接地装置均不同程度地存在一些缺陷。
原因是设计不合理、施工不严格不规范、运行环境恶劣或运行维护不及时。
对超声波流量计烧毁事故统计分析，也多在山区或雷区，主要由于雷雨天感应过电压造成。
根据以上分析，我们着力于设计、施工、运行维护几个方面，对我公司机电设备的防雷措施进行改造。
1 防雷接地装置存在的问题通过我们对全公司防雷接地装置排查摸底，主要问题有以下几个方面：1）接地网设计不合理。
由于土壤电阻率的测量资料不齐全和对雷电活动情况的不了解，设计采用的接地形式不合理，造成高土壤电阻率地区接地体面积过小，接地电阻过大，或者对雷电活动频繁地区的杆塔接地电阻设计值过大。
2）接地体敷设未达到规范要求。
未按设计施工，往往出现接地体埋深不够，回填土未达要求，填土后又未夯实；接地引下线与接地体及接地体与接地体之间焊接未达标等，使得接地电阻过大。
3）接地引下线与接地体容易腐蚀。
接地装置发生腐蚀后，接地体碳钢材料起层、松散、有效直径变小，甚至会出现多处断裂。
腐蚀的接地网，其导电性能大大降低，接地电阻增大，接地装置连接不规范。
4）接地装置由于设计没有明确要求或施工等原因，存在接地装置各部分或与杆塔各部分之间接连不规范的问题，没有形成可靠的电气连接。
5）外力破坏使线路失去接地保护。
水利水电工程电气系统防雷措施
水利水电工程电气系统防雷措施
1、引雷针
引雷针是一种防雷装置，能够将大气中的雷电电荷提高至对接地体上，从而有效地消除雷击对水利电气系统的影响。
使用引雷针的原则是，将引雷针固定在水利水电工程电气系统中的高处，使其成为第一个被雷电击中的对象。
然后，将引雷针通过手段与水利水电工程电气系统的接地体联接，实现将雷击电流引下地面的目的。
2、避雷针
3、接地系统
接地系统是一种重要的防雷措施，能够将水利水电工程电气系统中的雷击电流引入地面，从而有效地保护设备。
在接地系统中，要求接地电阻要足够低，以确保将雷击电流引入地面时，能够保持在一个可接受的水平。
同时，接地系统还要求具有足够的容量，能够快速地将雷击电流排放到地面，防止雷击引起的损害或破坏。
4、避雷网
综上所述，水利水电工程电气系统防雷措施的多种方式）都是非常关键的，它们能够有效地消除雷击对电气系统的影响，保护设备安全运行。
因此，在工程的设计、建设和维护中，必须严格按照相关规定和标准进行实施，实现水利水电工程电气系统的可靠运行和防雷保护。
浅析水厂自动化控制系统及设备的防雷技术
浅析水厂自动化控制系统及设备的防雷技术摘要：随着经济的发展与人口的持续增加，对水资源的需求量逐年增加，传统的水厂作业已经无法满足对水资源的需求。
随着科技的发展与计算机技术、控制技术、通讯技术、机电仪表技术的发展，水厂自动化应运而生。
由于水厂占地较多，考虑到经济效益，水厂的位置大多数处于地势较高且相对偏僻的地方，容易受到雷电的袭击。
极有可能导致水厂自动化控制系统和设备的损坏。
并且，近几年，水厂自动化控制系统的雷电事故被频繁提起。
因此，为了避免事故的频繁发生，在水厂建自动化控制系统的建设和运行过程中，应考虑对自动化控制系统和设备的防雷技术的选择和应用。
关键词：水厂；自动化控制系统；防雷技术引言水厂自动化控制系统是伴随着科技的发展而产生的，水厂自动化技术可以减少对人力的要求，提高了操作效率。
但由于水厂建在郊区，设备易遭受雷击，因此这就要求防雷技术的成熟。
本文将通过理论与实际的紧密结合具体介绍水厂自动化控制系统以及防雷技术的应用。
一、水厂自动化控制系统水厂自动控制系统主要应用于供水企业远程控制管理水厂，水厂操作人员可以在水厂控制室远程监测厂内水池水位、进厂流量、出厂流量、出厂压力、水质等信息；远程监测加压泵组、配电设备及其它自动化设备的工作情况；可以远程控制加压泵的启停。
因此可以减缓劳动力短缺问题，并且可以提高效率。
水司调度中心工作人员及公司主管领导还可以远程监测各水厂的工作情况及水厂操作人员的操作情况。
使得操作透明化，可以避免工作事故。
由于计算机技术的引进，使得水厂电气设备增加，从而也增加了雷电对整个系统和设备的危害。
二、水厂防雷技术的必要性由于计算机技术的引用，水厂可以实现智能化管理。
plc成为控制终端计算机的基础。
水厂成为庞大的电子控制网络，这就增加了雷电对设备袭击的可能性。
一旦水厂被雷电击中，就有造成电压瞬间过大，设备被毁坏，甚至可能造成整个网络的瘫痪，造成巨大的经济损失，更有甚者造成人员伤亡。
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供水行业计量系统防雷应用解决方案计量系统/防雷;接地/解决方案1 引言防雷技术的发展是与高科技的迅猛发展紧密相关的。
随着计量技术及PLC控制技术的日益成熟,供水行业多采用电磁流量计等微电子产品,雷电对其破坏更加多样,它可以导致数据信号发生错乱,也可导致芯片的直接损坏,使设备出现故障,导致供水单位流量计量损失。
本文就计量系统的防雷接地进行了全面探讨和简要分析,目的是提出一套完善实用的防雷方案,使计量系统在恶劣的雷电环境下能安全运行。
2 雷电危害及防雷原理雷击是年复一年的严重自然灾害之一。
随着我国现代化建设的不断提高,通信、控制等弱电设备越来越多,规模越来越大。
一方面大型电子计算机网络,程控交换机组等系统设备耐过电流、耐雷电压的水平越来越低,新设备结构与过去电子管设备有了很大区别;另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波的侵入,致使雷电灾害频频发生。
2.1 雷击的分类雷击一般分为直接雷击和感应雷击。
直接雷击——指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用,直接摧毁建筑物,构筑物以及引起人员伤亡等。
由于直击雷的电效应,有可能使微电子设备遭受浪涌过电压的危害。
感应雷击(又称二次雷击)——指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压,该电压通过传导体传送至设备,间接摧毁微电子设备。
感应雷击对微电子设备,特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大,据资料显示,微电子设备遭雷击损坏,80%以上是由感应雷引起的。
另外还有操作过电压,即是指当电流在导体上流动时,会产生磁场储存能量,当负载(特别是电感性大的负载)电器设备开关时,会产生瞬时过电压,操作过电压同感应雷击一样,可以间接损坏微电子设备。
2.2 雷电的危害近些年来由于高新技术的发展,尤其是电子技术的飞速发展,推动了电子用电设备的普及和应用,其中借助计算机系统进行信息处理、数据处理、自动化控制、网络通讯、设计开发等,大大提高了人们的工作质量和效率。
但先进的电子设备包括电子计算机耐受过电压、过电流的能力相对较低,同时也缺乏必要的雷害防护技术措施。
另外,在现代高新技术电子产品的生产中大量采用了大规模及超大规模的电子集成电路制造技术,当今电子设备、计算机系统的网络化程度越来越高,如通讯系统、视频、信号、工业自动化控制网络、计算机网络系统等,它们的传输线路,特别是暴露在室外的长距离输送线,以及动力电源输送线路等,都有可能遭受雷击,产生雷击过电压,并侵入设备,将设备击毁。
德国法兰克福ELELTRA保险公司的统计说明在1994年的灾害赔偿中雷击过电压损失占33.8%,为第一位(图1)。
这种雷击灾害的损失与我国近年来的情况基本相同。
我国城市中的雷击电子设备损害可占雷电灾害总损失的80%以上。
2.3 雷电的划分[1]按照IEC61312-1及GB50057-94(2000)要求,将要保护的空间划分为不同的防雷区,以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。
防雷区宜按以下分区:1、LPZ OA区:直击雷非防护区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流;本区内的电磁场没有衰减。
2、LPZ OB区:直击雷防护区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区内的电磁场没有衰减。
3、LPZ 1区:屏蔽防护区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流经各导体的电流比LPZ OB更小;本区内的电磁场可能衰减,这取决于屏蔽措施。
4、LPZ 2区等:后续防雷区,当需要进一步减小导入的电流和电磁场时,应引入后续雷区,并按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。
通常,防雷区的数越高,电磁环境的参数越低。
2.4 雷电对电子设备损害途径主要有三个途径:直击雷经过接闪器(如避雷针、避雷带、避雷网等)而直放入地,导致地网地电位上升。
高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
雷电流沿引下线入地时,在引下线周围产生磁场,引下线周围的各种金属管(线)上经感应而产生过电压。
进出大楼或机房的电源线和通信线等在大楼外受直击雷或感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入,入侵电子设备。
2.5 针对此三种途径所进行的防护[2]A、接闪与接地:大楼通过建筑物主钢筋,上端与接闪器,下端与地网连接,中间与各层均压网或环形均压带连接,对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接,具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理。
这样就形成一个法拉第笼式接地系统。
它是消除地电位反击有效的措施。
B、均压连接与屏蔽:安装均压环,同时通信电缆线槽及地线线槽需用金属屏蔽线槽,且做等电位连接。
其布放应尽量远离建筑物立柱或横梁,通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能与建筑物立柱或横梁交叉。
C、分流:进入建筑物大楼的电源线和通讯线应在不同的防雷区交界处,以及终端设备的前端根据IEC61312——雷电电磁脉冲防护标准,安装上不同类别的电源类SPD以及通讯网络类SPD(SPD瞬态过电压保护器)。
SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。
3 计量系统构成[3]电磁流量计用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量。
主要由传感器和转换器组成。
其测量原理是基于法拉第电磁感应定律。
转换器使用16位高性能微处理器2X16字符显示选择,参数现场设定方便、具有自检和自诊断功能。
其结构见图2。
4 计量系统的总体防雷设计方案4.1 量水间的直击雷防护计量站量水间的防雷保护主要是防止直击雷直接击在雷达上,引起雷达的损坏。
对于直击雷的防护常见的有避雷针、避雷网、避雷带。
选用何种直击雷防护措施要根据该建筑物所处的地理位置、当地雷击情况、建筑物的高度等进行选择。
本次防护是选用在雷达顶的四周安装避雷针并做防侧击雷保护的方法进行全方面的防护．4.2 电源、信号防雷器选型确定本次配电系统防雷方案的设计,考虑数据信息的重量性,我们选用安装具有大流量泄流能力的防雷产品,以确保防雷工程质量。
从此点出发,再综合其它各种因素考虑,防雷方案最终采用以德国菲尼克斯防雷器为主的整体防护体系来对计量站的电源部分作防雷保护。
4.3 电源系统保护电源防雷器并联安装于线路上,因此在选择防雷器时要保证防雷器能够起到保护作用,同时还要考虑到防雷器对雷电流的通流能力,所以在防雷器的选型上应注意下列问题:1) 对不同的供电接地系统选用不同的防雷器2) 最大持续工作电压的选择3) 残压的选择4) 报警功能的选择5) 空气开关的选择6) 能量配合的选择按照国际电工标准IEC61312-1技术要求,应将计量站需要保护的空间划分为不同的防雷区,以确定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和相应的防护对策。
依据防雷设计原理及电源防雷器的选型原则,本方案主要采用德国PHOENIX电源防雷产品。
4.4 等电位连接根据现场情况,实行等电位连接的主体应为:1)、设备所在建筑物的主要金属构件和进入建筑物的金属管道2)、供电线路含外露可导电部分3)、防雷装置4)、由电子设备构成的信息系统实行等电位连接的连接体为金属连接导体和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器(SPD)。
通过星型(S型结构或网形M型)结构把设备直流地以最短的距离连到邻近的等电位连接带上。
小型机房宜选S型,在大型机房宜选M型结构。
机房内的电力电缆(线)、通信电缆(线)宜尽量采用屏蔽电缆。
架空电力线由终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,进入站内前应水平直埋15m以上,埋地深度应大于0.5m,屏蔽层两端接地,非屏蔽电缆应穿镀锌铁管前水平直埋15m以上,铁管两端接地。
4.5 接地根据GB50174-93标准要求,电子计算机机房接地装置应满足下列接地要求:交流工作地:在工作或事故情况下,保证电器设备可靠地运行,降低人体接触电压,迅速切除故障设备或线路、降低电器设备和输电线路的绝缘水平,接地电阻不大于4欧姆。
安全保护地:在中性点不接地系统中,如果电器设备没有保护地,当该设备某处绝缘损坏时,外壳将带电,同时由于线路与大地间存在电容,人体触及此绝缘损坏的电器设备外壳,则电流流入人体形成通路,人将遭受触电的危险。
设有接地装置后,接地电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过,接地体电阻愈小,流过人体的电流也愈小,接地电阻极微小时,流经人体的电流可不至于造成危害,人体避免触电的危险,接地电阻不大于4欧姆。
直流工作地:计算机以及一切微电子设备,大部分采用中、大规模集成电路,工作于较低的直流电压下,为使同一系统的电脑(计算机)、微电子设备的工作电路具有同一“电位”参考点,将所有设备的“零”电位点接于一接地装置,它可以稳定电路的电位,防止外来干扰,这称为直流工作接地。
同一系统的设备接于同一接地装置后,无论是模拟量或数字量,在进行通信或交换时,才有统一的“电位”参考点,从而给接于同一接地装置的计算机或微电子设备,提供稳定的工作电位,有效地衰减以至消除各种电磁干扰,保证数据处理或信号传递准确无误,接地电阻应按计算机系统具体要求确定。
防雷接地:为使雷电浪涌电流泄入大地,使被保护物免遭直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害,所有建筑物、电气设备、线路、网络等不带电金属部分,金属护套,避雷器,以及一切水、气管道等均应与防雷接地装置作金属性连接。
防雷接地装置包括避雷针、带、线、网接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。
接地应接现行国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》执行[4]。
交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定;若防雷接地单独设置接地装置时,其余三种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻不大于其中最小值。
可结合现场情况采用联合接地法,即计量站内所有的电源地、保护地、建筑物地、防雷地联合在一起,达不到接地要求的电阻值时采用辅助地网法降低接地电阻。
5 结束语雷电防护措施是一项综合性工程,既要有良好的产品又要有先进的设计方案支持,配以规范的施工工艺才能使重要设备达到99%以上的安全运行时间。
它是保护设备及人身安全的重要手段,是确保通信线路、设备运行不可缺少的技术环节是企业电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。
从实际效果看,在雷电防护工程实施前,水库的流量计频繁遭受雷击,流量计转换器一个月左右烧坏了三四次,损失惨重。
实施防雷保护措施后,转换器再也没有被烧坏过。
胡艳兵。