天然氣裝置區儀表自控係統防雷接地分析與探討
科技專論
作者：文科 蔣彬
【摘要】天然氣裝置區通常都會有自動化水平高、數字化程度高、開發建設起點高的特點，多會采用完善的自動控製係統及儀表係統來進行控製與監視。在這種情況下，對天然氣裝置區儀表自控係統防雷接地情況進行分析與探討就顯得尤為必要。本文探討了天然氣裝置區儀表自控係統防雷現狀，並提出了相應的建議，具有一定的參考價值。
【關鍵詞】天然氣裝置區；儀表；自控係統；防雷接地
1.引言
雷電是自然界的一種常見的災害性天氣現象，它會在很短的時間內釋放出極高的電流與電壓，雖然作用時間很短，但是造成的危害程度卻很大，尤其是會嚴重破壞各類計算機網絡、通信係統、建築物等。天然氣裝置區通常都會有自動化水平高、數字化程度高、開發建設起點高的特點，多會采用完善的自動控製係統及儀表係統來進行控製與監視。在這種情況下，對天然氣裝置區儀表自控係統防雷接地情況進行分析與探討就顯得尤為必要。
2.天然氣裝置區儀表自控係統防雷工作方法
雖然雷擊現象不常發生，但為了安全起見，務必要做好天然氣裝置區儀表自控係統的各項防雷電工作，避免造成人員傷亡和經濟損失。天然氣裝置區儀表自控係統防雷工作方法包括現場儀表設備防雷、等電位連接、防湧浪保護器的設置、信號電纜屏蔽與敷設、接地係統。
2.1現場儀表設備防雷。現場儀表的外殼應該盡量選用金屬外殼，且全封閉式；對於實在不能選用金屬外殼的儀表，那麼應將其安裝在儀表箱內。防浪湧設備端子應與儀表外殼的接地端相互連接，接地金屬應與現場儀表的接線箱、控製櫃、外殼等相互連接。若現場儀表的安裝位置偏高或者不好掌握，可將其安裝在全封閉鋼板的儀表箱內，再作接地處理。
2.2接閃。接閃裝置多安裝在天然氣裝置區的外部，可釋放大部分雷電電流，接閃裝置包括接地裝置、引下線、接閃器。
2.3接地係統。在直擊雷和感應雷產生電流時，接地係統可將電流完全釋放。當接地係統采用機械連接時，為了確保其壓接良好、可靠，應該采用壓接片壓接、螺栓緊固壓接等方式實現；當接地係統采用焊接連接時，那麼應該行相應的防腐措施以避免焊接處鬆動。值得注意的是，接地係統若采用熱鍍鋅扁鐵來構建，那麼儀表係統的外殼、金屬結構應用導線連接或者直接連接的方式來進行等電位連接。
2.4等電位連接。當出現了雷擊現象，就會有瞬間電壓升高出現在雷電經過的路徑上，這種瞬間電壓很有可能會出現電磁脈衝，對儀表係統的正常運行造成較大的幹擾，同時，還有可能將儀表設備內部的絕緣體擊穿。等電位連接是指將天然氣裝置區內的各種儀表控製室設備、中間接線箱、金屬設備設施、現場儀表金屬外殼、建築物電氣裝置等連接在一起，一起集中接入到接地網，以此來均壓，並且還能夠讓各裝置、設備之間的電位差大幅度降低。
2.5浪湧保護器的設置。浪湧保護器是一種電氣裝置，能夠為各種通訊線路、儀器儀表、電子設備提供安全防護，也被稱為防浪湧端子。當由於幹擾的作用而使信號回路突然出現尖峰電壓或者尖峰電流時，浪湧保護器可以在很短的時間內將這些電壓或者電流進行分流，從而防止回路中其他設備受到浪湧的損害。通常而言，應在金屬導軌上安裝浪湧防護器，浪湧防護器的接地彙流條選用金屬導軌是一種較佳的連接方式，能夠讓其接地變得可靠、簡單，也便於合理安裝浪湧防護器。
2.6信號線纜的敷設與屏蔽。（1）信號線纜的敷設。應采用銷裝電纜作為埋地電纜，在橋架上的電纜槽盒內敷設架空電纜。與其他常用材料相比，鋼鐵材質防護電磁場的效能要好很多，所以，全封閉鋼板結構適用於儀表電纜槽，與此同時，全部的金屬部件應全程接地。（2）電纜接地方式。銷裝屏蔽電纜的銷裝層需要在首、末兩端接地，或者多點接地。當銷裝層多點接地時，有可能會出現一部分低頻幹擾電流的電磁場幹擾信號，為了避免出現這種情況，電纜的內屏蔽層應一端接地，外銷裝層應多點接地。這樣一來，既有利於對低頻幹擾情況進行幹擾，又有利於確保安全。（3）電纜的屏蔽。動力電纜、通信電纜、信號電纜等室外敷設的電纜，敷設方式應采用封閉金屬電纜槽或者屏蔽電纜全程穿鋼管的方式。若采用雙層屏蔽電纜（兩層之間互相絕緣）或者金屬銷裝屏蔽電纜時，可全封閉金屬電纜槽或者不用穿鋼管。