现场型浪涌保护器需要能够方便的固定,因此采用螺纹旋接在现场仪表的进线接口上,内部泻放电路的地通过不锈钢壳与现场仪表的外壳地连接,另外还有专门的接地线拧在现场仪表内部接地点上,实现双重冗余接地。
控制室浪涌保护器以导轨安装形式固定于控制柜的进线处。每个浪涌保护器如果通过端子逐个接地线,实际上加大了连线工作量。深圳万讯公司采用导轨自然接地,将接地点通过金属弹片引到DIN导轨上,整个导轨一次性接到接地母线上,实现“安装即接地”,对快速安装非常有利。
当然,作为过程控制系统的专用浪涌保护器,必须要符合浪涌保护器的通用要求,需要通过相应项目的测试。万讯公司MSU全系列的浪涌保护器经过信息产业部广州防护性能检验中心的测试,符合《YD/T1542-2006 信号网络的浪涌保护器基本要求和测试方法》标准的要求。
三 工程应用示例
江汉油田采油厂压气站位于湖北省潜江市,地位位置:东经112.9度,北纬30.4度,属于亚热带暖湿气候。根据国标GB50343-2004公布的记录数据,武汉年平均雷电日为34.2,宜昌年平均雷电日为44.7,潜江位于武汉与宜昌之间,雷电日应当在两者之间,属于雷电频繁地带。06年夏季雷击造成,多种变送器损毁,控制室相应的仪表也损坏,直接经济损失十余万。
压气站主要的工艺装置为油气反应容器与附属管道,主要的监测量为压力,液位,温度,流量,控制点为气动调节阀。控制室与油气罐群的最远距离为100米上下,中间电缆连接采用地沟+架空桥架的方式布线。
《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)对建筑物防雷的等级划分,明确规定:工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐……属于第二类防雷建筑物。实际上,现场所有设备和建筑物全部有完善的避雷网和接地系统,因此直击雷已经得到有效防护。
显然,06年夏季雷击引起仪表装置的损坏,是感应雷引起的。 根据现场勘察分析,防雷体系主要存在以下问题:
² 控制室电源线未装浪涌保护器,一旦浪涌从电源线侵入,将危及控制室所有仪表
² 温度、压力、流量、液位各种变送器以及电气阀门转换器也没装浪涌保护器,这是现场仪表受损的原因;相应的浪涌也通过控制室的信号线损坏了部分室内仪表。
仪表的应用分布如下:
现场仪表(全部为两线制)浮子液位变送器、压力变送器、温度变送器、漩涡流量计、气动调节阀(电-气转换器)
控制室仪表:调节记录仪、光柱控制仪、无纸记录仪、流量积算仪
控制室电源:220V单相电
浪涌保护器配置方案
经过深圳万讯公司和油田仪表车间的商讨,是采取“整体防御”的原则,在关键回路上加装浪涌保护器,从而组成一个有效且经济的防雷系统。本防雷系统的基本配置如图一所示
图一

浪涌保护器配置清单见下表
|
被保护仪表 |
型号 |
安装形式 |
|
变送器就地保护 |
MSU301 |
螺纹旋接于电气转换器 |
|
二次仪表输入保护 |
MSU3001 |
安装于控制室控制柜导轨上 |
|
二次控制输出保护 |
MSU3001 |
安装于控制室控制柜导轨上 |
|
气动调节阀就地保护 |
MSU301 |
安装于电-气转换器进线口 |
|
交流电源保护 |
MSU2301 |
安装于配电柜内导轨 |
地线处理:现场仪表接地通过仪表壳体与整个管道网络、桥架连接,形成完善的接地网络。实测接地电阻在0.5欧姆以内。控制室原先就安排了4×40的扁钢为接地母线,控制室浪涌保护器通过DIN导轨接地到母线上。实测接地电阻在0.2欧姆以内。
改造后,压气站控制系统上电工作一切正常。
四 结束
深圳万讯公司MSU系列浪涌保护器结合了过程控制的特点进行设计,在安装和接地两方面有妥善的考虑,因此在各个现场工程中能快捷的投入使用。而且,考虑到在石化行业很多需要在防爆现场应用,已经有相当部分型号获得国家本安防爆认证,为在石化行业进一步推广铺平了道路。
参考文献
1.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
2.《信号网络的浪涌保护器基本要求和测试方法》YD/T1542-2006
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