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摘 要： 本文简述了雷击的危害、石油化工行业仪表设备防雷安装的一般原则以及具体防雷措施。仪表控制系统设备的防雷，主要通过等电位连接、合理布线及浪涌保护器等组成，主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。
关键词：石油化工;仪表;等电位接地
引言
雷击是严重自然灾害之一，随着时代发展，越来越多的数据处理依赖电脑、网络及通讯设备，而这些电子设备的电压工作在较小的范围内并且数量庞大集中。石油化工行业中现场采用大量的仪表监测设备，通过线缆将采集的数据连接到控制系统，集中自动控制整个生产过程。当雷电天气发生时，如果没有有效防雷措施，造成控制系统卡件中的电子敏感元件损坏，就会导致生产过程中断停车，甚至造成安全生产事故。因此从整体上对仪表控制系统的防雷保护措施，保证石化企业安全生产具有重要意义。
1 雷击危害传播途径
雷击对网络设备的入侵，主要有以下三个途径：直击雷经接闪器而直接入地，导致地网附近地电位抬升，高电压由设备接地线引入造成地电位反击;雷电流经引下线入地时，高的电流变化率在引下线周围产生强磁场，使周围设备感应过电压;进出大楼或机房的电源线或通信线在大楼外遭受直击雷或感应雷，过电压及过电流沿线窜入，入侵设备。
2 石油化工仪表防雷现状
1.1 雷电的防护
目前各种建筑物大楼大多数多采用避雷针等防止直击雷，保护建筑物的安全。但随着现代电子技术的不断发展，电子设备的电源线、信号线很容易受到雷电影响产生感应电流损坏设备。因此，建筑物电子信息系统应采用外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。
1.2 设备防雷安装的一般原则
设备的防雷安装属于内部防雷范畴，针对一般通信设备的应用环境，主要从以下三个方面防止感应雷击的破坏。一、接地：良好接地是设备防止雷击、抵抗干扰的首要保证条件，应根据本安装指导手册的指导原则和实际接地方法认真检查，确保设备安装现场接地的正确性、可靠性;二、线缆走线：通信线缆及电源供电线的规范走线是降低设备雷击感应影响、抵抗干扰的有效途径，防止室外架空走线、飞檐走线以及控制线缆的分类可有效降低设备的雷击损坏率;三、等电位连接：设备等电位连接的目的，在于减少需要防雷的空间内各种金属部件和系统之间的电位差。这是防雷工程安装中的一项重要措施，可以有效避免系统由于雷击等因素引起的过电压现象。
2 防雷接地要求及方法
2.1 一般性要求
为了能够尽快泄放因雷击等原因产生的过电压和过电流，设备正常不带电的金属部件均应设置保护接地。包括：设备机壳上的接地端子;设备户外电缆的金属护套或屏蔽层;设备电缆上加装的信号防雷器;采用交流电源时，PE线接地;采用直流供电时，-48V直流电源的正极（或24V直流电源的负极）应在电源柜的直流输出口处接地等等。
防雷接地设计应按均压、等电位的原理设计，即工作接地、保护接地（包括屏蔽接地和配线架防雷接地）共同合用一组接地体的联合接地方式。
2.2 接地方法
设备防雷接地主要有以下三种情况，接地效果按照：连接接地排、埋设接地体、连接电源的PE线依次递减。通常情况下，您可以直接通过交流电源的PE线进行接地。如果条件允许的话，可以通过设备后面板上的接地端子来连接接地排或埋设接地体来达到更佳的接地效果，如图1。
3 室内线缆走线
设备线缆，按照连接终端的位置不同，可以分为室内线缆和室外线缆。二者在防雷设计中对于布线有不同要求。通信连接电缆应尽量在室内走线，可以有效降低设备的感应雷击损坏率。通信连接电缆应尽量在室内走线，可以有效降低设备的感应雷击损坏率。 以太网线是室内信号互连线，正常情况下不应户外架空或飞檐走线。
室内线缆布线遵循以下几点;一是线缆安装要求分类走线，避免不同类别的线缆相互捆扎;二是建议线缆每隔100mm捆扎一个线扣，加强梳理与固定;接地线应尽可能的短而粗;地线与接地排的连接，需用螺丝拧紧或焊接并做防腐处理。
具体来说，电源线、信号电缆、光线、接地线按照如下方法进行布线;电源线电源线一端接设备，一端连接电源插排或防雷插排，多余部分折成S形状固定在机箱内侧，注意与其他线缆保持20cm以上的距离;信号电缆按照室内与室外分类安装与捆扎，从不同的机箱出线孔引出至用户终端或级联设备;光纤由光口引出后，直接连接光电转换器的光纤可盘绕挂在机箱内侧;与其他设备级联的光纤应套PVC管引出，避免牵引和拉伸;地线一端接设备的接地端子，另一端连接接地排，地線与其他诸如信号电缆的距离保持20cm以上的距离。
4 等电位连接
等电位在现实生活中的一个实例是航空飞行器虽然没有接地，但由于它内部的电子设备和飞行器的金属外壳作了等电位连接，形成了1个等电位体，因此免受雷电影响[1]。
4.1 设备等电位连接的一般性要求
处在同一工作范围内的互连设备需要进行等电位连接。例如：互连设备，电缆的金属护套、供电电源PE线、安装金属结构件等均应保证等电位连接。等电位连接线使用黄绿双色相间线，线径建议大于等于6mm2并且连接线尽量短，最好能构建一个接地排（环）作为等电位连接点。
4.2 设备等电位连接方法
互连设备的等电位连接可按照如图2进行，连接完毕后用万用表测量每个等电位连接点间是否良好接触，阻抗足够低。
5 防雷器的使用
上述屏蔽和接地措施是有效的，但屏蔽不可能做到天衣无缝，例如电源要从外部引入，
在某些情况下和一些特定场合还无法完全取消架空线。
5.1 电源防雷器
当交流电源线从户外引入，直接接到设备电源口时，交流电源口应采用外接防雷接线排的方式来防止设备遭受雷击。防雷接线排可用线扣和螺钉固定在机柜、工作台或机房的墙壁上。使用时，交流电先进入防雷接线排，经防雷接线排后再进入设备。经过实践，我单位使用的CLEVER（克莱沃） C-96-CG3D 安全转换器效果良好。电源防雷器使用时，一定要保证它的PE端子接地;将交流电源插头插进电源防雷器（防雷接线排）插座后，电源防雷器只有代表运行的绿灯亮，而无红灯告警时，方可认为实现防雷功能。
5.2 信号防雷器
正常情况下，信号防雷器完成系统信号的传输。当信号线受到雷击或感应到高电压时，防雷器的充气放电管F以纳秒级时间内将浪涌电流泄放至大地，从而保护了人身安全。浪涌二极管D钳住两线间的电压，就可以达到保护接收仪表设备的目的。串联电阻R起限流保护作用，当二极管击穿时，使线路电流不致过大。浪涌过后防雷器自动恢复正常运行。串联电阻R可以用压敏电阻代替，更好地限制故障电流地大小[2]。
6. 结束语
雷电做为自然现象无法避免，但可以通过技术手段提高系统的防雷能力。工作中，应深人学习标准规范、提高认识并在项目设计、建设时给予足够重视是非常必要的。
参考文献
[1] 何岩明，纪波峰，纪纲. 计量仪表的防雷方式探讨，石油化工自动化，2017，53（06）.
[2] 马广泉. 控制系统防雷工程设计[J]. 中国仪器仪表，2001，5.
关键词：石油化工;仪表;等电位接地
引言
雷击是严重自然灾害之一，随着时代发展，越来越多的数据处理依赖电脑、网络及通讯设备，而这些电子设备的电压工作在较小的范围内并且数量庞大集中。石油化工行业中现场采用大量的仪表监测设备，通过线缆将采集的数据连接到控制系统，集中自动控制整个生产过程。当雷电天气发生时，如果没有有效防雷措施，造成控制系统卡件中的电子敏感元件损坏，就会导致生产过程中断停车，甚至造成安全生产事故。因此从整体上对仪表控制系统的防雷保护措施，保证石化企业安全生产具有重要意义。
1 雷击危害传播途径
雷击对网络设备的入侵，主要有以下三个途径：直击雷经接闪器而直接入地，导致地网附近地电位抬升，高电压由设备接地线引入造成地电位反击;雷电流经引下线入地时，高的电流变化率在引下线周围产生强磁场，使周围设备感应过电压;进出大楼或机房的电源线或通信线在大楼外遭受直击雷或感应雷，过电压及过电流沿线窜入，入侵设备。
2 石油化工仪表防雷现状
1.1 雷电的防护
目前各种建筑物大楼大多数多采用避雷针等防止直击雷，保护建筑物的安全。但随着现代电子技术的不断发展，电子设备的电源线、信号线很容易受到雷电影响产生感应电流损坏设备。因此，建筑物电子信息系统应采用外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。
1.2 设备防雷安装的一般原则
设备的防雷安装属于内部防雷范畴，针对一般通信设备的应用环境，主要从以下三个方面防止感应雷击的破坏。一、接地：良好接地是设备防止雷击、抵抗干扰的首要保证条件，应根据本安装指导手册的指导原则和实际接地方法认真检查，确保设备安装现场接地的正确性、可靠性;二、线缆走线：通信线缆及电源供电线的规范走线是降低设备雷击感应影响、抵抗干扰的有效途径，防止室外架空走线、飞檐走线以及控制线缆的分类可有效降低设备的雷击损坏率;三、等电位连接：设备等电位连接的目的，在于减少需要防雷的空间内各种金属部件和系统之间的电位差。这是防雷工程安装中的一项重要措施，可以有效避免系统由于雷击等因素引起的过电压现象。
2 防雷接地要求及方法
2.1 一般性要求
为了能够尽快泄放因雷击等原因产生的过电压和过电流，设备正常不带电的金属部件均应设置保护接地。包括：设备机壳上的接地端子;设备户外电缆的金属护套或屏蔽层;设备电缆上加装的信号防雷器;采用交流电源时，PE线接地;采用直流供电时，-48V直流电源的正极（或24V直流电源的负极）应在电源柜的直流输出口处接地等等。
防雷接地设计应按均压、等电位的原理设计，即工作接地、保护接地（包括屏蔽接地和配线架防雷接地）共同合用一组接地体的联合接地方式。
2.2 接地方法
设备防雷接地主要有以下三种情况，接地效果按照：连接接地排、埋设接地体、连接电源的PE线依次递减。通常情况下，您可以直接通过交流电源的PE线进行接地。如果条件允许的话，可以通过设备后面板上的接地端子来连接接地排或埋设接地体来达到更佳的接地效果，如图1。
3 室内线缆走线
设备线缆，按照连接终端的位置不同，可以分为室内线缆和室外线缆。二者在防雷设计中对于布线有不同要求。通信连接电缆应尽量在室内走线，可以有效降低设备的感应雷击损坏率。通信连接电缆应尽量在室内走线，可以有效降低设备的感应雷击损坏率。 以太网线是室内信号互连线，正常情况下不应户外架空或飞檐走线。
室内线缆布线遵循以下几点;一是线缆安装要求分类走线，避免不同类别的线缆相互捆扎;二是建议线缆每隔100mm捆扎一个线扣，加强梳理与固定;接地线应尽可能的短而粗;地线与接地排的连接，需用螺丝拧紧或焊接并做防腐处理。
具体来说，电源线、信号电缆、光线、接地线按照如下方法进行布线;电源线电源线一端接设备，一端连接电源插排或防雷插排，多余部分折成S形状固定在机箱内侧，注意与其他线缆保持20cm以上的距离;信号电缆按照室内与室外分类安装与捆扎，从不同的机箱出线孔引出至用户终端或级联设备;光纤由光口引出后，直接连接光电转换器的光纤可盘绕挂在机箱内侧;与其他设备级联的光纤应套PVC管引出，避免牵引和拉伸;地线一端接设备的接地端子，另一端连接接地排，地線与其他诸如信号电缆的距离保持20cm以上的距离。
4 等电位连接
等电位在现实生活中的一个实例是航空飞行器虽然没有接地，但由于它内部的电子设备和飞行器的金属外壳作了等电位连接，形成了1个等电位体，因此免受雷电影响[1]。
4.1 设备等电位连接的一般性要求
处在同一工作范围内的互连设备需要进行等电位连接。例如：互连设备，电缆的金属护套、供电电源PE线、安装金属结构件等均应保证等电位连接。等电位连接线使用黄绿双色相间线，线径建议大于等于6mm2并且连接线尽量短，最好能构建一个接地排（环）作为等电位连接点。
4.2 设备等电位连接方法
互连设备的等电位连接可按照如图2进行，连接完毕后用万用表测量每个等电位连接点间是否良好接触，阻抗足够低。
5 防雷器的使用
上述屏蔽和接地措施是有效的，但屏蔽不可能做到天衣无缝，例如电源要从外部引入，
在某些情况下和一些特定场合还无法完全取消架空线。
5.1 电源防雷器
当交流电源线从户外引入，直接接到设备电源口时，交流电源口应采用外接防雷接线排的方式来防止设备遭受雷击。防雷接线排可用线扣和螺钉固定在机柜、工作台或机房的墙壁上。使用时，交流电先进入防雷接线排，经防雷接线排后再进入设备。经过实践，我单位使用的CLEVER（克莱沃） C-96-CG3D 安全转换器效果良好。电源防雷器使用时，一定要保证它的PE端子接地;将交流电源插头插进电源防雷器（防雷接线排）插座后，电源防雷器只有代表运行的绿灯亮，而无红灯告警时，方可认为实现防雷功能。
5.2 信号防雷器
正常情况下，信号防雷器完成系统信号的传输。当信号线受到雷击或感应到高电压时，防雷器的充气放电管F以纳秒级时间内将浪涌电流泄放至大地，从而保护了人身安全。浪涌二极管D钳住两线间的电压，就可以达到保护接收仪表设备的目的。串联电阻R起限流保护作用，当二极管击穿时，使线路电流不致过大。浪涌过后防雷器自动恢复正常运行。串联电阻R可以用压敏电阻代替，更好地限制故障电流地大小[2]。
6. 结束语
雷电做为自然现象无法避免，但可以通过技术手段提高系统的防雷能力。工作中，应深人学习标准规范、提高认识并在项目设计、建设时给予足够重视是非常必要的。
参考文献
[1] 何岩明，纪波峰，纪纲. 计量仪表的防雷方式探讨，石油化工自动化，2017，53（06）.
[2] 马广泉. 控制系统防雷工程设计[J]. 中国仪器仪表，2001，5.