电气、仪表设备的雷击危害及防范 李大帅

电气、仪表设备的雷击危害及防范李大帅
摘要：“雷电”是多种最严重的人类必须面对的自然灾害之一，雷电发生后产生的
物理效应主要表现为剧烈的冲击波强劲的电磁辐射还伴有超高的温度。

在电厂管
理人员的眼中更是视雷如虎，如：XX联合站、XX转油站的仪表被雷击，造成很
大的经济损失。

油田电气、仪表设备面临雷电的严重威胁，提高对雷电的认识，
掌握防雷措施刻不容缓。

关键词：电厂电气、仪表设备；危害途径；防雷措施
引言
雷电对人类是个威胁，尤其是电厂电气、仪表设备。

必须仔细分析雷击的危
害途径、认真做好电厂电气、仪表设备的防雷工作，采取有效便捷的方式方法，
防患于未然。

结合实际情况，设计安装布置合格的共用接地网，从而使雷电的危
害趋近为零。

1雷击的危害途径
1.1雷击过电压
直击雷与雷电波侵入是雷击过电压的两种一般常见表现。

天空上的云层有的
带着强电，这种云层强电猛烈释放尤其针对地上的一点，就形成了直击雷。

应对
这种破坏力相当巨大的直击雷的方法是及时将它的强电流泻放入大地。

建筑物外
部安装有线缆，雷电释放电，侵入到这些线缆，就是雷电波侵入。

其特点是不直
接放电在建筑和设备本身。

雷电波沿着电缆传播，损坏电子设备和控制系统。

防
范这种雷电波侵入的方法就是设计安装布置符合规范要求的接地电阻。

1.2浪涌过电压
浪涌过电压是一种“感应过电压”。

它发生的要素一是线路内是金属线；二是
它的周围发生强烈的雷击。

它的强度与电线的“线阻”以及其架设的“高度”、距离
雷电发生点的“距离”密切相关。

感应过电压以“电压波”的方式传播的，电线的绝
缘水平起到关键作用，一般要高两到三倍于正常工作电压。

因此，拉接电线首要
问题就是考虑绝缘水平。

1.3地电位反击
地电位反击是指某建筑或设施安装有避雷装置，被雷电直接击中时，雷电流
会从避雷装置的接地部分流向设备，或击穿地皮绝缘流向设备形成地电位反击。

地电位反击感生出的反击电压，有时会高达数百千伏，它以电磁波的形式沿着各
样接地线向其他空间传播，范围之广，面积之大，超乎想象，破坏也是难以估量的。

如果产生火花放电，很可能是导线回路没有实行等电位连接而导致的。

1.4雷击电磁脉冲
它发生的简要示意图：雷——防雷装置——设备电位升高——电磁辐射。

危害：一是金属导体引“雷电波”入室，二是“电磁脉冲”“耦合”影响电子设备。

它是以“能
量场”的形式使设备产生过电压或过电流致使设备坏损。

防范措施就是将仪表设备与“系统接地”相连，并且应该在其电源处安装高性能的电源保护装置。

2电气设备的防雷措施
防雷性是建筑物质检标准之一——建筑物是否能有效防雷至关重要。

按照
GB50054-95（国家强制性标准），在建筑物图纸设计时一定要将建筑物的“防雷
接地与设备”进行“等电位”连接，并且用导体“焊接”建筑物本身及其内外各种“导
电物”。

现代建筑物防雷主要措施是在建筑物顶部安装“接闪器”，其下安装“网状
避雷带”，建筑物内的“主钢筋”为“引下线”，“接地体”则是地下“钢筋混凝土”基础。

为保护室外配电设备，加装的避雷针必须做统一接地网，并且焊接该接地网
与所有设备的接地引下线体，这一点至关重要。

同时，室内与室外要形成完整统
一的大型接地网，这就要求将室内各种“金属屏”“柜外皮”连接到“底座槽钢”——然后再用镀锌扁钢*将“底座槽钢”与电缆沟道内的“电缆支架”焊接。

“保护地”可防护
人身和设备安全且抗干扰强，但是必须令保护地“可靠接地”，一般情况下在“保护
地与设备的信号地”的内部连接；而所有设备要采用共用接地系统。

“等电位连接”
可彻底消除雷电引起的“电压差*”。

以“过压保护器”将“金属管道”“电源线”“信号线”进行连接，顺序进行“内层保护区*”的界面处局部“等电位连接”，最终链接的是“等电位连接母排”（图1）。

3仪表设备的防雷措施
仪表设备防雷接地的设计按照SH-T3081-2003（石油化工仪表接地规范）（图2），要求“仪表电缆保护管”“仪表电缆槽”在进入控制室处全都与电气专业的“防
雷电感应”的接地排一一相连。

再是“各接地干线”与“工作接地汇总板”分别链接，
最后用两根单独的工作接地干线将“工作接地汇总板”链接“总接地板”，这时接地
电阻＜4Ω。

减少雷击电磁波干扰的措施中屏蔽的方法是比较有效的。

自然屏蔽是
首选，如何做到呢？第一就是将建筑物结构中的“自然金属构件”连接在一起，这
要求建筑初期实现。

这样雷电脉冲就得到了初级屏蔽。

精密的配电设备屏蔽时采
用“连续金属层”它可以“全面截断”入侵设备的“通道”。

如果能够置于专门的屏蔽
室内效果会更佳。

4结论
随着电子技术的发展油田电气、仪表设备的电路中逐年增加微电子技术成分，功能提高了保护性却降低了，雷击的风险提高了。

根据逐步提高抗雷击的防护标
准必须构建合理高效的措施。

总之，电厂电气、仪表设备必须随着雷电季节的到
来能够防止雷电的侵害，随时保证设备的稳妥安全运行。

采取恰如其分的防雷击
保护措施，尤其在在各种工程设计阶段做好防雷设施的部署、施工阶段做好防雷
设施的建设尤为重要。

“等电位的原则”“共用接地网”是防雷的两大必须重视的要素。

参考文献：
[1]李忠明.仪表设备的防雷保护[J].自动化与仪器仪表,2012(05):195-197.
[2]沈锦晨.仪表设备的防雷击保护措施[J].石油化工自动化,2012,48(01):83-85.
[3]贾勇.仪器仪表系统防雷击探讨[J].内蒙古石油化工,2009,35(07):94-95.。