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雷击致雷达液位计损坏的原因及防范对策
发布日期:2018/11/8 13:49:12
 雷电造成雷达液位计破坏主要原因及对策
    该站油罐区已安装有合格的直击雷防护措施,从设备损坏的形式来看主要为电路板击穿、烧毁,应为感应雷所致。所以针对该油罐区的情况设计整改方案:在电源部分加装电涌保护;信号传输线路加装信号源浪涌保护器;并定期测试接地电阻使其在规定范围内
     1电源系统加装防雷保护
    电源系统的防雷主要是防雷电感应和传导电波的侵入,其主要目的是释放高电压,低残压。
    控制中心电源系统采用市电系统供电,有UPS提供后备电源。针对控制中心设备的重要性及耐过电压能力低的特点,在控制中心电源总开关处选用B+C复合型电源电涌保护器,主要用来泄放雷电流。在UPS电源前安装串联型电源电涌保护器,以进一步限制过电压。在工控机等设备的用电插座处安装电源防雷插座,作为电子设备的电源精细保护。
    对于24 V直流电源输出线路,在直流电源输出处安装直流电源电涌保护器,作为直流电源输出线路的防护。
    根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000版)的要求,在值班室、控制室等建筑物内弱电子设备比较集中区域的电源进线箱及弱电设备电源侧,根据设备的伏安特性水平加装相应的浪涌保护器[9]。有效地使雷电感应过电压降到电子设备能承受的过电压水平。
    4.2信号传输线路的防雷
    由于信号传输部分的设备工作速率高、集成电路元件单元密度大精度高,承受过电压能力比较弱,容易受雷电和过电压袭击,造成设备的严重损坏,在雷达液位计信号线输出端加浪涌保护器。
    该站信号线路主要有两种:4~20 mA的电流信号线路;24 V的直流电源开关信号线路。对于4~20 mA的电流信号线路,选用额定负载电流小于500 mA,损耗比较小(< 0. 1 dB)的数据信号浪涌保护器,这样对数据传输的损耗比较小。而对于24 V的直流电源开关信号线路,则选额定负载电流1. 5 A,插人损耗比较大(<0. 2 dB)的数据信号浪涌保护器,数据传输的损耗稍微大但不影响正常工作且安全性较高。
    采取上述整改措施后1号、2号、3号、4号罐雷达液位计未再出现过因打雷而烧毁的情况。而5号、6号罐从2005年整改后仍未解决雷雨天打雷烧毁液位计的现象,通过了解和现场观察,发现与站内58 m高的停用微波塔有关。因该微波塔为全站***建筑且靠近通信机房,打雷下雨通信机房的电源也会被烧坏,笔者怀疑雷电产生的过电压、过电流和脉冲电磁场通过微波塔进人通信机房将通信机房的电源烧坏,再通过信号线反窜PLC机柜将PLC机柜内部分模块、电源浪涌保护器、信号源浪涌保护器烧毁。笔者曾在雷雨天做过实验:将PLC机柜与通信机房信号线物理断开,5号、6号罐雷达液位计运行正常,PLC相关模块及设备未出现烧毁现象。由于该塔一时无法拆除,遇到雷雨天值班人员就会将PLC机柜与通信机房信号线物理断开,确保5号、6号罐雷达液位计正常运行。2008年5月该塔被拆除。此后雷雨天未再出现过烧毁液位计的情况发生。
    5结束语
    雷达液位计系统除担负着整个罐区大罐液位的测量工作还起到油罐日常运行安全监视作用,在完善外部防雷设施之外,还应该做好日常的检查工作。从2008年5月整改至今没有发生因打雷烧毁雷达液位计事故发生,雷达液位计运行状况良好,从而提高了油罐雷达液位计安全系数,减少了企业损失。
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