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石油科研儀器儀表係統大量采用半導體器件

2021-03-08

石油科研儀器儀表係統大量采用半導體器件、集成電路和傳遞信號的電纜,由雷擊產生的瞬態電磁脈衝可以直接輻射到這些元器件上,也可以在電源或信號線上感應出瞬態過電壓波,沿線路侵入電子設備,使電子設備工作失靈或損壞。利用屏蔽體來阻擋或衰減電磁脈衝的能量傳播是一種有效的防護措施。儀表係統的防雷屏蔽主要包括三個方麵:控製室屏蔽、現場儀表屏蔽、信號線和電源線屏蔽。 

控製室內的控製係統是儀表係統的心髒,對雷電產生的電磁脈衝十分敏感,需要特別注意其屏蔽問題。儀表控製室應是無窗的封閉結構,將房屋牆壁中的結構鋼筋交點處電氣連接,並與金屬門框焊接,構成一個帶門開口的屏蔽籠,在室內沿牆壁四周再做一圈保護接地環(接入防雷地),接地環與屏蔽籠進行有效的電氣連接。

目前國內石油科研儀器儀表係統的接地主要有兩種措施:浮地、多點接地。 

(1)浮地是指儀表的工作地與建築物的接地係統保持絕緣,這樣建築物接地係統中的電磁幹擾就不會傳導到儀表係統中,地電位的變化對儀表係統也無影響。但由於儀表的外殼要進行保護接地,當雷電較強時,儀表外殼與其內部電子電路之間可能出現很高的電壓,將兩者之間絕緣間隙擊穿,造成電子線路損壞。 


石油科研儀器


(2)接地是指儀表、DCS、PLC 等設備的工作接地與保護接地分開,這種接地方式的突出優點是可以就近接地,接地線的寄生電感小。但是如果較強的雷電波通過保護地進入係統,電子電路同樣會因承受高壓而損壞。由於以上兩種接地方式都不能滿足防雷的需要,因此,可以考慮將保護地與工作地相連接,並且接入防雷接地係統,問題就可以解決了。



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