电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统(3)参考文本

电子设备（石化系统）的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统（3）参

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

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XX年XX月

电子设备（石化系统）的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统（3）参考

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电子设备防雷电过电压是一个系统工程，国内过电压

保护等方面欠缺相应的标准，根据中华人民共和国标准法

的规定，对国内无相应的标准可参考时，参照国际上有关

规定执行。依据IEC61312等国际标准结合国内标准设计防

雷系统。一个有效的防雷系统，包括3部分：直击雷保

护，一点接地，瞬态浪涌电压抑制，三者缺一不可。而正

确的连接和接地是其中最关键的因素。

1 直击雷保护

直击雷要靠接闪器经引下线和接地装置，或通过导电

连接和接地良好的金属构架，将雷电流分流散流入地，而

不流过被保护设备和部件；雷电流通过的部分阻抗低流散要好，以降低电位，避免引起对被保护物的反击。同时要抑制引雷过程中的二次效应。

2 一点接地

根据IEC61024-1：1990，借助电位补偿布线和SPD 实现雷电电磁防护均压等电位系统，即将外部避雷器、建筑物钢筋结构、内部安装的设备外壳、用于非电系统的导体部分以及电气和电讯装置等连接起来，建立等电位，是实现内部防雷保护的非常重要的措施。

除独立避雷针外，其它交流地、保护地、信号地、防雷地等不同的接地均接成一点接地网络系统，使其电位差不随雷击电流的变化而变化，形成“水涨船高”的接地电位网络。如图1所示为石化控制室环形接地汇集环。

雷电过电压保护的基本原理是在瞬态过电压发生的瞬间（微秒或纳秒级），在被保护区域内的所有金属部件之

间应实现一个等电位。“等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。”[《建筑物防雷设计规范条文说明》（GB50057-94）]“等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差”（IEC61312 3.4）。《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）中规定：“第3.1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离情况下，应采取等电位连接。”在建立这个等电位连接网络时，应注意使相互之间必须进行信息交换的电器和电子设备与等电位连接带之间的连接导线保持最短距离。同时，采用多条连接导线并联也能明显地降低电感量，因此可采用星型或网型结构将被保护的装置连接到一条等电位连接带上。

对于系统中无法使用连接导线进行等电位连接的地

方，应使用SPD实现瞬态等电位连接。因此需要选用一些响应速度快的元件，在瞬态过电压的情况下将数十千安的电流传导入地。

在建立了由连接导线和SPD组成的等电位连接网络后，当网络出现瞬态浪涌过电压甚至受到雷击时，可以认为在极短的时间内形成了一个等电位岛，这个等电位岛对于远处的电位差可高达数十万伏，而岛内由于实现了等电位连接，所有导电部件之间不会产生有害的电位差。

3 瞬态浪涌电压抑制

完善的电子设备防雷需要由直击雷防护（包括地电位陡升的反击防护）、全频域电磁脉冲（LEMP，SEMP，SDEP，ESEP，NEMP）防护和电子回路、电子设备敏感点防护组成的屏蔽接地处理，另一方面应在其雷电通道的入口处系统地装设SPD。

对电子设备，尤其是微处理机的大量使用，系统中的

瞬态浪涌电压会造成很大的系统故障。

电子设备的雷电主要是通过引线引入的，因此，一方面应注意引线的屏蔽接地处理，另一方面应在其雷电通道的人口处系统地装设SPD。

电子设备群体的防雷保护，主要是抑制雷电入口的脉冲过电压，视引线的性质加装不同类型的SPD，同时处理好子系统引线的屏蔽及均压接地，系统地安装适当的SPD。

综上所述：雷电过电压保护，应该强调系统的概念，就是将直击雷防护、等电位连接和系统地安装SPD有机地结合起来，对于SPD不但要选择好适当的型号，还要注意其安装的位置和彼此配合的层次。

此外，作为一项系统工程，过电压保护器件的选型是前提，勘察设计是关键，施工安装是保障。只有合格并且合适的产品选型，完整而全面的设计方案加之符合专业规

定和标准的施工安装，才能建立起行之有效的过电压保护系统。（刘宝全张华东）

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