污水處理廠防雷和電涌保護
編輯：2021-06-14 17:31:35
飲用水資源日益短缺，需要更經(jīng)濟有效的治理。因此，污水處理廠在飲用水循環(huán)中起著核心作用。污水處理廠在減少成本的同時，對整個系統(tǒng)的高效率的要求下，迫切需要優(yōu)化運行過程。為此，近年來，人們在電子測量設(shè)備、分散式電子控制和自動化系統(tǒng)上的投資相當可觀。不過，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，新的電子系統(tǒng)對電涌的抵抗能力很差。污水處理廠露天范圍廣闊，其測量設(shè)備的控制裝置分布分散，進一步增加由于雷電放電或浪涌侵襲所帶來的風險。因此，如果沒有有效的防護措施，一個完整的過程控制系統(tǒng)或它的一部分遭受損壞的概率之高是顯而易見的。這種損壞后果的影響也十分深遠，它們涉及了從功能恢復的安裝成本，到為清除水體污染的不可預知的費用。山西防雷檢測
為了有效地應對這種威脅、提高系統(tǒng)的可利用率，必須采取外部和內(nèi)部防雷措施。 太原避雷工程
一、防雷分區(qū)概念
為了獲得技術(shù)上和經(jīng)濟上最優(yōu)的保護，將污水處理廠的監(jiān)控中心分為幾個防雷分區(qū)（LPZ）。然后對每個防雷分區(qū)（LPZ）和相關(guān)的損壞類型進行風險分析。最后，檢查各防雷分區(qū)（LPZ）的相互關(guān)系，并確定最終需要的保護措施，以便在所有的防雷分區(qū)中達到必需的保護目標。忻州避雷檢測
以下區(qū)域被指定為防雷分區(qū)LPZ 1和防雷分區(qū)LPZ 2：
→測量監(jiān)控室中的測量電子系統(tǒng)（LPZ 2）
→曝氣池中的氧測量系統(tǒng)（LPZ 1）
→測量監(jiān)控室內(nèi)部（LPZ 1）
根據(jù)IEC 62305-4（EN 62305-4）的防雷分區(qū)概念，LPZ邊界處的所有導體都必須采取適當?shù)碾娪勘Ｗo措施。運城防雷檢測
二、對污水處理廠測控設(shè)備的風險評估
以下示例參考IEC 62305-2（EN62305-2）進行計算。應該指出的是，該規(guī)程僅作為示例描述。給出的解決方案絕對沒有任何約束力，可以由任何其它的等效解決方案替代。下文僅敘述該示例的基本特性。呂梁避雷晉城
首先，通過調(diào)查問卷，與運營商一起討論建筑設(shè)施及其使用情況的相關(guān)情況，并以書面形式確定下來。此種方式確保所有的參與者能夠建立并領(lǐng)會防雷保護概念。此概念代表最低的要求，不過這些要求仍然隨時可以在技術(shù)上改進。朔州防雷檢測
三、設(shè)備描述
完整的過程控制系統(tǒng)集中位于污水處理廠的測量監(jiān)控室中。連綿蔓延的電纜連接到測量站和/或分測量站，在發(fā)生雷擊時，有相當部分的雷電流和浪涌電流通過這些電纜導入測控室。在過去這種情況一而再的導致設(shè)備損壞和系統(tǒng)故障。同樣也發(fā)生在供電線和電話線上。忻州避雷檢測
污水處理廠測控設(shè)備本身必須受到保護，避免遭受火災（直接雷擊）的損壞；電氣和電子系統(tǒng)（控制和自動化系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)）要防御雷電電磁脈沖（LEMP）的影響。晉中防雷檢測
四、額外條件：
→ 防護雷電的措施實際上已經(jīng)存在，（220/380V供電線進線處的第一級（以前也稱B級）雷擊電涌保護器（SPD）的型號是CX-PB100S，測量和控制系統(tǒng)的開關(guān)柜中2級SPD（以前也稱C級），型號是CX-PB40）。 大同防雷檢測
→相關(guān)的損壞類型如下：公眾服務損失（供水和水處理）L2，經(jīng)濟損失（建筑及其內(nèi)部設(shè)施）L4。損失類型L1：人員生命損失可以排除，因為將來設(shè)備應完全自動運行。 長治避雷檢測
對實際狀態(tài)進行計算的結(jié)果表明，對于損失類型為L2和L4的情況，計算得到的雷電損壞風險R仍是大大高于可承受的損壞風險RT。 晉城防雷檢測
現(xiàn)在，為了實現(xiàn)R
→根據(jù)IEC 62305-3（EN 62305-3），建立“III級”防雷保護系統(tǒng)（這與VdS出版物2010中敘述的相同）
→根據(jù)EN 61643-11（供電系統(tǒng)）安裝1級SPD，根據(jù)IEC 61643-21安裝用于信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)線（測量線和控制系統(tǒng)信號線）的“D1類”SPD 山西防雷檢測
→根據(jù)EN 61643-11（供電系統(tǒng)）安裝2級SPD，根據(jù)IEC 61643-21安裝用于信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)線（測量線和控制系統(tǒng)信號線）的“C2類”SPD 山西防雷工程
五、防雷系統(tǒng)
污水處理廠控制室現(xiàn)有的防雷系統(tǒng)已經(jīng)按照“III類”防雷系統(tǒng)的要求進行升級?，F(xiàn)有的通過火花間隙間接接地的屋頂裝置（空調(diào)系統(tǒng)）將被拆除。對直接雷擊的防護將通過接閃裝置，按照隔離距離和保護角的要求來實現(xiàn)。這樣，在監(jiān)控室遭受直接雷擊的情況下能夠防止部分雷電流流入建筑物并造成損壞。由于控制室的尺寸較?。?5米x12米），不必更改引下線（4）的數(shù)量。但必須通過檢查局部接地系統(tǒng)的所有的測量點了解污水處理廠監(jiān)控室的接地情況，并將所有測量值記錄在案。若經(jīng)檢查完全符合要求，可不用整改。呂梁避雷檢測
1、對所有外部引入電纜的防雷保護
原則上，所有從外部引入污水處理廠的可以導電的設(shè)施都必須連接至等電位系統(tǒng)中。防雷保護-等電位連接的要求是將平時不帶電的金屬構(gòu)件直接連接到接地系統(tǒng)，并通過電涌保護器間接連接帶電工作的導體至等電位系統(tǒng)。1級SPD（供電系統(tǒng)）和“D1類”SPD（信息技術(shù)）必須具有10/350μs測試波形的雷電流泄放能力。防雷保護-等電位連接最好安裝在建筑物的入口附近，以防止雷電流侵入到建筑物的內(nèi)部。太原避雷檢測
2、等電位連接
在整個污水處理廠監(jiān)控室中，根據(jù)IEC 60364-4-41和IEC 60364-5-54進行了連貫的等電位連接，并檢驗了現(xiàn)有的等電位連接，以避免不同的或外來的導電體之間的電勢差。此外，建筑物的支撐部件和結(jié)構(gòu)部件、管道、容器等金屬架構(gòu)也都接至等電位系統(tǒng)中，這樣，即使發(fā)生故障也不會產(chǎn)生電壓差。在使用電涌保護器時，等電位連接的接地導線的截面積，對于供電系統(tǒng)，至少必須為6mm2 Cu（銅線）；對于信息技術(shù)，至少必須為4mm2 Cu（銅線）。此外，在可能發(fā)生爆炸的區(qū)域中，等電位連接的端子（如等電位連接排）應采取安全措施（例如，通過彈簧墊圈），以防止自行松動。山西避雷塔
3、低壓供電系統(tǒng)的電涌的保護
在所描述的應用中，在建筑物的入口處安裝型號為CX-PM100S的SPD，。2級SPD（以前也稱C級）安裝型號為CX-PM40。在上述情況下，如果安裝了更多的SPD來保護終端設(shè)備，則它們彼此之間以及和被保護的終端設(shè)備之間必須能量協(xié)調(diào)。必須遵照隨附的安裝說明中給出的相應說明進行操作。 山西避雷器
4、信息系統(tǒng)的電涌保護
從保護角度看，接到污水處理廠的所有數(shù)據(jù)線接入點均應設(shè)在建筑物的入口處。此處可以使用具有雷電流承載能力的CX-DATA/PM型SPD（D1類）進行雷擊保護。從接入點到開關(guān)柜的布線必須合理。根據(jù)之前所進行的風險分析，引入的電纜必須安裝型號為CX-DATA/PM24（20mA信號）或CX-DATA/PM110（遙控信號）的SPD。它們的使用都符合防雷分區(qū)概念（C2類），并且與系統(tǒng)兼容。太原防雷公司
這樣，就為信息系統(tǒng)的傳輸電纜建立了一個完整的電涌保護概念。
