| 泵站自控系统防雷措施浅谈及大套二站防雷 |
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摘要：排水泵站大多位于城区边缘，且毗邻江河堤岸的开阔地带，地势低洼，春夏两季极易遭受雷电袭击。随着机技术、控制技术、通讯技术的广泛应用，泵站的自动化控制也逐步采用由控制机IPC或可编程控器PLC组成的集数据采集、过程控制和信息传送于一体的监控。由于这些设备大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元，其对瞬态过电压的承受能力十分脆弱，成为泵站易受雷电损害的主要设备。可见对自动化系统采取有效的保护措施非常必要。 本文由中国论文联盟计算机数据交换或通讯频率是从直流到几十兆赫兹(据系统而定)，在选用避雷器时要选用专用信号SPD。当通信电缆感应雷产生瞬态过电压时，雷电流通过SPD支路泄放到大地，SPD的输出限制在设备的允许电压上。 泵站间的无线电通讯功率低，其连接线都采用同轴电缆。对天馈的防雷主要是选用天馈线路SPD，用来抑制从天线引入的雷电波，它采用波道分流技术，将雷电流和有用的信号分开。当受到雷击时快速有效的将感应雷电流通过雷电支路泄放到大地。
(三) 屏蔽、等电位处理
泵房控制室内的电力电缆(线)、通信电缆(线)应该尽量采用屏蔽电缆。在控制室还可以沿地面上布紫铜排，形成闭环接地汇流母排，将配电柜(箱)金属外壳、电源地、SPD接地、机柜外壳、门窗等电位接地就近接到汇流母排上并采用4—10平方毫米铜芯线作为等电位连接线。
(四) 合理接地
防雷的首要原则是将雷电流直接接闪引入地下泄放，因而对“接地”一定要重视起来。一般站内的接地主要有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地。
1、构筑物接地通常采用避雷针、避雷带或消雷器，它们的接地处理除用建筑物内钢筋结构接地以外，还应单独铺设引下线引至构筑物接地网。因为如果仅仅采用构筑物钢筋结构接地，在构筑物修建时其钢筋焊接质量不一定能得到保证，雷击时其均压要求不能保证，容易在构筑物内出现强磁场。并且这些接闪器的引下线还应尽量多设几条，使雷电电流有更多的分流途径，以减小每条线上的泄放电流量从而降低感应能量。室内计算机、自控设备要尽量置于远离避雷网导地金属体。
2、配电系统及强电设备的接地已经有相当成熟的措施，而且使用效果也比较理想，尚未出现大的问题，在此就不再叙述。
3、计算机自控系统是一个特殊用电系统，它包括以下几种接地：系统工作接地(接地电阻不大于4欧姆)，安全保护接地(接地电阻不大于4欧姆)，直流工作接地（信号屏蔽地、逻辑地等不大于2欧姆)。泵站现有状况下难以分开，可以采用联合接地，但要保证接地电阻一定要小于2欧姆。
4、三大接地网应分开设置，主要考虑到以下三个原因：一是泵站构筑物大多数在修建时未考虑计算机等弱电设备，且其接闪地和设备地本身已分开设置。二是一个泵站内，为普通用电设备供电的高、低压配电系统中，都采用一个接地系统，由于用电的复杂性，在运行和雷击时常常使零线(地线)电流不为零(Id)。如采用联合接地时(Rd)，必然使计算机接地电位抬高到Id〓Rd，从而可能造成反击。三是新增计算机、PLC系统时，若要与构筑物接地、配电系统及强电设备接地联合接地，其接地电阻要保证小于0.5欧姆，这样一般难以做到而且造价高昂。地网分开设置时应注意避免地网之间的闪络。雷击时，会在地网及附近导体中产生很高电位，地网分开，则可能造成接闪接地体向其它接地体闪络。所以，当涉及自控系统接地时地网之间的距离应大于10M。在接地线引入室内时，若与其它地网距离太近，可局部采取既绝缘又屏蔽的措施。
大套二站的防雷措施
1、外部防雷：主要由接闪装置（避雷针、避雷带、避雷网等），引下线和接地装置构成外部防雷。
2、监控系统防雷：在每个控制柜和控制箱监控系统电源入口处安装电源防雷保护器，有效保护了电源进线由于雷击产生的电涌过电压。在每个控制柜安装电涌保护器，有效保护了柜内由于雷击产生的电涌过电压。在4个控制箱通讯线路安装4对RS485口防雷保护器有效保护通讯线路由于雷击产生的电涌过电压。在上下游水位计模拟量输入信号线上安装模拟量防雷信号保护器,有效保护信号信由于雷击产生的电涌过电压。 本文由中国论文联盟WWW.LWLM.COM收集整理。
3、视频系统防雷：在三个室外视频摄像机（进水池、出水池、变电所）视频同轴电缆安装同轴电缆防雷保护器，有效保护视频信号由于雷击产生的电涌过电压。
说明：下图为大套二站自控系统防雷方案。考虑经费的因素，送水闸控制箱和灌溉东闸控制箱距离较短，也可考虑两个控制箱合一套电源防雷保护器、浪涌吸收防雷保护器。RS485通讯线合用一对RS485口防雷保护器。排涝涵闸控制箱和清污机控制箱距离较短，也可考虑两个控制箱合一套电源防雷保护器、浪涌吸收防雷保护器。RS485通讯线合用一对RS485口防雷保护器。
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