工业控制系统污水处理厂防雷方案.doc

污水处理厂防雷方案第一部分、概述 污水处理厂一般位于城市郊区，厂区占地面积较大，并且厂区附近没有高大建筑物，附近较空旷，易遭受雷击。经过我们对现场的实地勘察，须进行实施防雷保护的内容为：沼气发电厂房顶部排风装置的高度超出了厂房避雷带的保护范围。须增设防直击雷装置。厂区内监控系统外部摄像头没有防直击雷措施，支撑摄像头的杆塔没有接地。外部摄像头须安装防直击雷装置。消化池数据处理系统和中控室机房没有防雷电波侵入和雷电感应的措施。数据处理系统机房包括电源供配电系统和数据信号传输系统。电源供配电系统为市电双路供电，数据信号传输系统采用4-20模拟信号线路。中控室机房位于办公大楼的六楼，电源供配电系统为市电双路供电，闭路电视监控系统信号传输采用同轴电缆，控制信号为485数字信号。为此，依据系统防雷的设计理论，我们建议进行以下各方面的系统防雷保护：A 沼气发电厂房顶部防直击雷保护；B 厂区内监控系统摄像头防直击雷保护；C 数据处理系统机房电源系统防雷及电涌保护；D 中控室机房电源系统防雷及电涌保护；E 数据处理系统数据信号传输线路接口防雷及电涌保护；F 中控室机房视频信号传输线路接口防雷及电涌保护；G 中控室机房485控制线路接口防雷及电涌保护；H 机房均压等电位系统的连接。第二部分、防雷保护方案一、厂区内监控系统的防雷保护监控系统的防雷保护包括：监控系统摄像头外部防护；监控系统摄像头交流供电系统防雷及电涌保护；监控系统摄像头视频信号传输线路接口防雷及电涌保护；监控系统中控室机房电源系统防雷及电涌保护；监控系统中控室数据传输线路接口防雷及电涌保护。1、监控系统摄像头外部防护厂区内有监控摄像头，均未做防直击雷保护，为保护摄像头在距支撑塔3M处建一座高3M的支撑杆并安装一支HD系列优化避雷针。直击雷防护要有合格的地网与避雷针相连接，做10组地电阻10的地网。2、监控系统摄像头交流供电系统防雷及电涌保护监控系统摄像头供配电系统电源为单相三线制。为此，我们在电源供配电箱内安装HD系列浪涌保护器，对厂区内的动力设备实施一级防雷及电涌保护。3、监控系统摄像头视频信号传输线路接口防雷及电涌保护视频信号传输线路为监控系统摄像头至中控室视频信号接收装置的线路，依据视频信号传输线路的技术参数，我们选用黑龙江恒电防雷工程公司公司生产的HD系列过电压保护器，用于高传输速率的接口的过电压保护装置。该抗高频干扰的转换头外壳上有用于连接同轴电缆的BNC或者N连接件。4、监控系统中控室机房电源系统防雷及电涌保护中控室机房电源供配电系统电源线是雷电入侵监控设备的重要途径，为此，我们在机房电源入户处实施第一级防雷粗保护，选用HD系列间隙型雷击电流放电器对直击雷进行防护，吸收90%的大能量雷电流，。第二级为中级保护，对雷电流进一步吸收。第三级为细级保护，吸收第一级和第二级变量后的残压。同时第三级还将起到吸收线路上的感性负载和容性负载的“通”“断”引起的浪涌电压及对相电压可能的误输入线电压的保护，最终送给设备一个洁净的电源环境。5、监控系统中控室数据传输线路接口防雷及电涌保护监控系统中控室数据传输线路为：视频信号传输线路和485数字信号传输线路两种。视频信号传输线路为监控系统摄像头至中控室视频信号接收装置的线路，依据视频信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列过电压保护器，用于高传输速率的接口的过电压保护装置。该抗高频干扰的转换头外壳上有用于连接同轴电缆的BNC或者N连接件。485数字信号传输线路为中控室控制信号线路，依据485数字信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列快速大功率保护器件，它无感解偶，保护电流高达5KA甚至10KA。6、监控系统中控室机房均压等电位带防雷工程技术设计和防雷工程具体实施都是基于执行IEC-1024国际防雷标准要求，设置均压等电位联接的地线系统，从而以将雷过电流泄入大地为最终目的。同时对综合布线系统存在的不规范进行改进和完善。在具体的防护工程实施过程中，将在不同的工作现场分别设置良好的均压等电位联接的地线系统，保证在发生雷击的瞬间，使被保护设备与均压等电位带处于一均压等电位状态。关于均压等电位带的实施，我们在中控室机房的地板下设机房专用均压等电位地线带，机房UPS供电系统电源插座及信号地均在最近的距离内与均压等电位带相连，避免因设备间电势差而使设备损坏。二、沼气发电厂的防雷保护沼气发电厂的防雷保护包括：沼气发电厂厂房外部防护和沼气发电厂动力设备配电系统防雷及电涌保护。1、沼气发电厂外部防护经现场勘察，沼气发电厂厂房长约70M，宽约50米，高约20米。屋顶有避雷带。排风管高出避雷带约11.5米。根据建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）的规定，该发电厂应为第一类防雷建筑物。据此，本方案设计在发电厂的屋顶装设独立避雷针。沼气发电厂房顶的设备高出原有的防雷装置，极易发生雷击，对设备和人员的安全构成隐患，本方案设计在屋顶的中心装设一座高4M的支撑塔并在塔顶安装一台HD系列提前放电型避雷针，该针具有限流作用能有效改变雷电流的放电过程，雷电波型展宽、波头平缓、幅值降低，从而有效抑制和削弱地电位反击。2、沼气发电厂动力设备配电系统防雷及电涌保护沼气发电厂外设动力设备等共2处。供配电系统电源为三相五线制。为此，我们在动力设备电源入户处实施防雷保护，选用HD系列加装在动力设备配电箱内。三、消化池数据处理系统的防雷保护消化池数据处理系统的防雷保护包括：数据处理系统电源供配电系统防雷及电涌保护和数据信号传输线路接口防雷及电涌保护。1、消化池数据处理系统电源供配电系统防雷及电涌保护消化池数据处理系统电源供配电系统电源线是雷电入侵数据处理设备的重要途径，为此，我们在机房电源入户处实施第一级防雷粗保护，选用HD系列间隙型雷击电流放电器对直击雷进行防护，吸收90%的大能量雷电流，。第二级为中级保护，对雷电流进一步吸收。第三级为细级保护，吸收第一级和第二级变量后的残压。同时第三级还将起到吸收线路上的感性负载和容性负载的“通”“断”引起的浪涌电压及对相电压可能的误输入线电压的保护，最终送给设备一个洁净的电源环境。2、消化池数据处理系统信号传输线路接口防雷及电涌保护消化池数据处理系统数据信号传输线路为4-20mA模拟信号数据传输线路。4-20模拟信号传输线路为各消化池（罐）顶部流量计和液位仪等传感器至数据处理系统PLC等设备的线路，依据信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列过电压保护器，4-20模拟信号传输线路为中控室控制信号线路，依据4-20模拟信号传输线路的技术参数，我们选用HD系列快速大功率保护器件，它无感解偶，保护电流高达5KA甚至10KA。3、数据处理系统机房均压等电位带防雷工程技术设计和防雷工程具体实施都是基于执行IEC-1024国际防雷标准要求，设置均压等电位联接的地线系统，从而以将雷过电流泄入大地为最终目的。同时对综合布线系统存在的不规范进行改进和完善。在具体的防护工程实施过程中，将在不同的工作现场分别设置良好的均压等电位联接的地线系统，保证在发生雷击的瞬间，使被保护设备与均压等电位带处于一均压等电位状态。关于均压等电位带的实施，我们在中控室机房的地板下设机房专用均压等