工控系統(tǒng)電源的防雷設(shè)計 雷電是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害,它的發(fā)生會嚴(yán)重危及到通信設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的正常運行,將造成企業(yè)直接和間接地經(jīng)濟損失。例如:損壞建筑物、造成重要設(shè)備嚴(yán)重損壞、造成對工作人員人身安全的危害;因設(shè)備損壞使傳輸網(wǎng)絡(luò)中斷和重要信息的丟失而影響生產(chǎn)和工作的正常進行等,給生產(chǎn)和生活帶來極大的影響目前,石化系統(tǒng)在信號防雷方面已給予了相當(dāng)?shù)闹匾,不少新建和改造裝置由于計算機技術(shù)的采用,對工藝參數(shù)進行控制的集中分散控制系統(tǒng)——DCS系統(tǒng)都為每個I/O信號配置了信號防雷器,但是對儀表、DCS系統(tǒng)的供電系統(tǒng)的電源防雷措施卻往往忽略了。然而,由于儀表DCS系統(tǒng)和許多電子智能儀表都是由大規(guī)模集成電路組成的,其抗過壓能力較低,在雷擊發(fā)生時,雷電波通過電源線路引入到用電設(shè)備,產(chǎn)生的浪涌電壓極容易造成DCS裝置等用電設(shè)備的損壞。根據(jù)資料介紹,80的雷擊造成的事故是發(fā)生在供電回路系統(tǒng),這樣在工控系統(tǒng)的設(shè)計中對供電回路的防雷設(shè)計就顯得很重要了。因此,除了每個具體的工控系統(tǒng)都需要仔細設(shè)計硬件抗干擾措施之外,還需要注重電源系統(tǒng)抗雷擊措施的應(yīng)用。下面通過石化系統(tǒng)的DCS供電電源防雷系統(tǒng)的設(shè)計方案加以說明。
一、 設(shè)計依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)
以現(xiàn)場的實際情況需依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)如下: 1. 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范(GB50057-94); 2. 電子計算機機房設(shè)計規(guī)范(GB50174-93); 3. YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護工程設(shè)計規(guī)范》; 4. GB/T 50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》; 5. 其它的接地與等電位保護等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。
二、設(shè)計方案 1. 機房樓的直擊雷防護機房樓的直擊雷防護已經(jīng)在建筑設(shè)計中設(shè)置完善,本文不再涉及。
2. 機房供電系統(tǒng)雷電防護該DCS機房供電線路是由埋地380V低壓電纜引入一樓低壓配電柜,再通過兩條電纜分別送到二樓DCS低壓配電室,供電系統(tǒng)設(shè)計中未對DCS機房作防雷處理,自控設(shè)計應(yīng)對進入DCS機房的低壓供電網(wǎng)絡(luò)另作的防雷設(shè)施。根據(jù)GB50057-94第六章第四節(jié)所規(guī)定對供電系統(tǒng)依據(jù)用電系統(tǒng)的不同采用了3個級別的防護。 1)一樓低壓總配電室設(shè)計電源1級防護由兩條電纜分別引入兩個低壓配電柜中,應(yīng)分別在兩路電源的入口處,即兩個低壓配電柜的母線排就近安裝雷電電涌保護器(SPD),額定通流容量60kA,最大通流容量為100kA (型號:ZH1-B100/4),以對兩路供電回路進行保護。(2)二樓不間斷電源UPS設(shè)計電源2級防護由一樓總配電室低壓配電柜中用三個回路通過樓內(nèi)電纜井由三條電纜向各樓層供電。在進入二樓DCS配電室30kVA的UPS前安裝SPD,額定通流容量為40kA,最大通流容量為80kA(型號:ZH1-B80/4)對UPS供電回路進行保護。(3)二樓DCS配電室設(shè)計電源3級防護二樓DCS配電室30kVA的在線UPS輸出進入配電盤,為各DCS機柜和操作臺分路配電。在每一路配電的空氣開關(guān)處設(shè)計一組SPD,額定通流容量為20kA,最大通流容量為40kA(型號:ZH1-C40),對各DCS機柜和操作臺供電回路進行保護。(4)進入DCS機房的金屬管道、金屬電纜槽必須作等電位連接。DCS機房內(nèi)用4*40mm銅排做成環(huán)型的接地匯流排,與機房專用接地排可靠連接。(5)所有DCS機柜不允許各機柜間進行聯(lián)接后再接地。必須利用各機柜的接地螺栓采25mm2的多股雙色線單獨與機柜下方接地匯流排可靠連接。各個操作臺同樣必須利用各機柜的接地螺栓采用25mm2的多股雙色線單獨與機柜下方接地匯流排可靠連接。 SPD要保持接地良好,才