天然气装置区仪表自控系统防雷接地分析与探讨

文科 蒋彬

【摘要】天然气装置区通常都会有自动化水平高、数字化程度高、开发建设起点高的特点，多会采用完善的自动控制系统及仪表系统来进行控制与监视。在这种情况下，对天然气装置区仪表自控系统防雷接地情况进行分析与探讨就显得尤为必要。本文探讨了天然气装置区仪表自控系统防雷现状，并提出了相应的建议，具有一定的参考价值。

【关键词】天然气装置区；仪表；自控系统；防雷接地

1.引言

雷电是自然界的一种常见的灾害性天气现象，它会在很短的时间内释放出极高的电流与电压，虽然作用时间很短，但是造成的危害程度却很大，尤其是会严重破坏各类计算机网络、通信系统、建筑物等。天然气装置区通常都会有自动化水平高、数字化程度高、开发建设起点高的特点，多会采用完善的自动控制系统及仪表系统来进行控制与监视。在这种情况下，对天然气装置区仪表自控系统防雷接地情况进行分析与探讨就显得尤为必要。

2.天然气装置区仪表自控系统防雷工作方法

虽然雷击现象不常发生，但为了安全起见，务必要做好天然气装置区仪表自控系统的各项防雷电工作，避免造成人员伤亡和经济损失。天然气装置区仪表自控系统防雷工作方法包括现场仪表设备防雷、等电位连接、防涌浪保护器的设置、信号电缆屏蔽与敷设、接地系统。

2.1现场仪表设备防雷。现场仪表的外壳应该尽量选用金属外壳，且全封闭式；对于实在不能选用金属外壳的仪表，那么应将其安装在仪表箱内。防浪涌设备端子应与仪表外壳的接地端相互连接，接地金属应与现场仪表的接线箱、控制柜、外壳等相互连接。若现场仪表的安装位置偏高或者不好掌握，可将其安装在全封闭钢板的仪表箱内，再作接地处理。

2.2接闪。接闪装置多安装在天然气装置区的外部，可释放大部分雷电电流，接闪装置包括接地装置、引下线、接闪器。

2.3接地系统。在直击雷和感应雷产生电流时，接地系统可將电流完全释放。当接地系统采用机械连接时，为了确保其压接良好、可靠，应该采用压接片压接、螺栓紧固压接等方式实现；当接地系统采用焊接连接时，那么应该行相应的防腐措施以避免焊接处松动。值得注意的是，接地系统若采用热镀锌扁铁来构建，那么仪表系统的外壳、金属结构应用导线连接或者直接连接的方式来进行等电位连接。

2.4等电位连接。当出现了雷击现象，就会有瞬间电压升高出现在雷电经过的路径上，这种瞬间电压很有可能会出现电磁脉冲，对仪表系统的正常运行造成较大的干扰，同时，还有可能将仪表设备内部的绝缘体击穿。等电位连接是指将天然气装置区内的各种仪表控制室设备、中间接线箱、金属设备设施、现场仪表金属外壳、建筑物电气装置等连接在一起，一起集中接入到接地网，以此来均压，并且还能够让各装置、设备之间的电位差大幅度降低。

2.5浪涌保护器的设置。浪涌保护器是一种电气装置，能够为各种通讯线路、仪器仪表、电子设备提供安全防护，也被称为防浪涌端子。当由于干扰的作用而使信号回路突然出现尖峰电压或者尖峰电流时，浪涌保护器可以在很短的时间内将这些电压或者电流进行分流，从而防止回路中其他设备受到浪涌的损害。通常而言，应在金属导轨上安装浪涌防护器，浪涌防护器的接地汇流条选用金属导轨是一种较佳的连接方式，能够让其接地变得可靠、简单，也便于合理安装浪涌防护器。

2.6信号线缆的敷设与屏蔽。（1）信号线缆的敷设。应采用销装电缆作为埋地电缆，在桥架上的电缆槽盒内敷设架空电缆。与其他常用材料相比，钢铁材质防护电磁场的效能要好很多，所以，全封闭钢板结构适用于仪表电缆槽，与此同时，全部的金属部件应全程接地。（2）电缆接地方式。销装屏蔽电缆的销装层需要在首、末两端接地，或者多点接地。当销装层多点接地时，有可能会出现一部分低频干扰电流的电磁场干扰信号，为了避免出现这种情况，电缆的内屏蔽层应一端接地，外销装层应多点接地。这样一来，既有利于对低频干扰情况进行干扰，又有利于确保安全。（3）电缆的屏蔽。动力电缆、通信电缆、信号电缆等室外敷设的电缆，敷设方式应采用封闭金属电缆槽或者屏蔽电缆全程穿钢管的方式。若采用双层屏蔽电缆（两层之间互相绝缘）或者金属销装屏蔽电缆时，可全封闭金属电缆槽或者不用穿钢管。

3.天然气装置区仪表自控系统防雷现状与建议

3.1天然气装置区仪表自控系统防雷工作现状。天然气装置区已经基于《中华人民共和国防雷接地规范》对仪表自控系统从屏蔽、接地、接闪、均压、分流等方面加强了防雷工作。天然气装置区内的信号电缆、现场仪表、配电箱、中间接线箱都作了屏蔽；天然气装置区内的控制系统、现场仪表、建筑单体、电气装置、设备设施都以等电位的方式接入到了接地网，以此来实现均压瞬间电压的效果；接地网在天然气装置区内全面设置，以此来释放雷电流。此外，还将避雷针安装在天然气装置区的高杆灯上，这样能够有效地引导雷电，将其泄放至大地。

3.2几点建议。3.2.1电缆屏蔽方式。要根据现场仪表设备防雷、等电位连接、防涌浪保护器的设置、信号电缆屏蔽与敷设、接地系统等电缆屏蔽方式来完善天然气装置区仪表自控系统电缆的屏蔽工作。由于天然气装置区仪表自控系统所使用的信号电缆为销装屏蔽电缆，需要将机柜内的接地排与控制室端相互连接，将接地线与现场端在中间接线箱内连接，将电缆内层屏蔽层单端接地。3.2.2地磅增加接地系统。由于接地系统没有将天然气装置区仪表自控系统的地磅包含在内，雷雨天气下就有可能会损坏称重传感器、视频监控器、刷卡器，对装卸车的称量工作造成较大的影响。针对这种情况，为了防止损坏地磅系统，要努力完善地磅的接地工作，以便能够在短时间内将雷电电流引入大地。3.2.3需谨慎设置避雷针。避雷针的作用在于避免直击雷的电流，若避雷针的安装高度过高，或者安装设置不当，反而会适得其反，甚至还会引雷电，因此，需谨慎设置避雷针，不应单独设立避雷针。3.2.4加强学习防雷电相关业务知识。为了进一步规范天然气装置区仪表自控系统的防雷接地工作，提高业务人员知识水平，确保防雷业务的正常开展，要定期组织相关人员学习防雷业务规范和防雷业务知识，重点学习了防雷工程施工要求、工程验收规范等。

4.结语

总之，天然气装置区仪表自控系统防雷接地较为复杂、繁琐，涉及到的专业知识较多，应该基于自动控制系统及仪表设备的特点，依照现场仪表设备防雷、等电位连接、防涌浪保护器的设置、信号电缆屏蔽与敷设、接地系统等方法来切实做好防雷接地工作，确保天然气装置区仪表自控系统能够平稳、安全、可持续性运行。

参考文献

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作者简介

文科（1984--），男，重庆市长寿区人，汉，本科，助理工程师，研究方向：物资采购管理、仪器仪表。