水电——浪涌保护器

雷电对分散型控制系统的危害主要是通过直击雷和雷电电磁脉冲干扰两种形式。

直击雷对分散型控制系统的危害指的是：

1、雷电直接击中建筑物或地面上，雷电流沿引下线、接地体流动过程中，在土壤中产生强大的感应电磁场，通过感应耦合到控制系统回路，损坏电子设备；

2、控制室建筑物的防直击雷装置在接闪时，强大的瞬间雷电流通过引下线流入接地装置，会在接闪器、引下线和接地体上产生很高的电位，如果防雷的接地装置是独立的，它和控制系统(包括电缆管线等)没有足够绝缘距离的话，则它们之间会产生放电，这种现象称之为雷电反击，它会对控制室内的PLC系统产生干扰乃至破坏。

而雷电电磁脉冲干扰指的是由强大的雷闪电流产生的脉冲电磁场，它对PLC系统的干扰可以有如下两种形式：当控制室建筑物的防直击雷装置在接闪时，在引下线内会通过强大的瞬间雷电流，如果在引下线周围的一定距离内设有连接PLC系统的电缆（包括电源、通信以及I/O电缆），则引下线内的雷电流会对PLC的电缆产生电磁感应，将雷电波引入PLC系统，干扰或损坏PLC系统。此外，当空中携带大量电荷的雷云从控制室上空经过时，由于静电感应使地面某一范围带上异种电荷，当直击雷发生后，云层带电迅速消失，而地面受感应的范围由于散流电阻大，以至出现局部的高电位，它会对周围的导线或金属物产生影响，这种静电感应电压也会对PLC系统产生干扰或损坏。

根据我们所做的防雷调查，上述几种的雷电干扰形式，最严重的的干扰源是：

1、直击雷造成地电位浮动而导致的雷电反击。

2、引下线中雷电流的电磁辐射将雷电波通过附近的I/O电缆、通信电缆以及电源电缆带入PLC系统。

根据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94，2000年版）的规定，建筑物应根据其重要性、使用性、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为第一类防雷建筑物、第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物。PLC控制室如果和生产装置在同一建筑物内，其防直击雷设施应联同生产装置的特点综合确定和设计。如果PLC控制室是独立的建筑物，一般按第三类防雷建筑物的标准设计。

对电缆的屏蔽，原则上是规定一端接地，另一端悬空。但单端接地只能防静电感应和低频干扰，防不了磁场强度变化所感应的电压，无助于阻碍雷电波的侵入。为此，除了内屏蔽层的一端做等电位联接外，还应增加有绝缘隔开的外层屏蔽，外层屏蔽应至少在两端作等电位联接。在雷击时外屏蔽层与地构成了环路，感应出一电流，该电流产生的磁通抵消了源磁场强度的磁通，从而基本上消除无外层屏蔽层时所感应的电压。通常，利用金属走线槽或穿金属管作为外屏蔽层，但必须中间连接良好且两端接地。

将PLC系统的接地系统和防雷系统的接地系统进行等电位联接后，即使受到雷电反击，由于它们之间不存在电位差，所以不可能通过雷电反击构成对电子元件的威胁。等电位联接是PLC系统免遭雷击的重要措施。如果PLC系统无法和防雷系统的接地系统进行等电位联接时，根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-92）的规定，两接地系统的距离不宜小于20米。

在进行工程设计时，当有电缆靠近引下线敷设时，必须要考虑电缆和引下线间保持2米以上的距离，在利用建筑钢筋作引下线时特别要注意到这一点。《建筑物防雷设计规范》对此规定了该距离的计算公式。

电涌保护器（SPD）是一种限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。按其在PLC中的用途可分为电源防雷器、I/O信号防雷器和通讯线路防雷器三种。当有连接电缆从室外或其他系统进入控制室时，装设SPD可以防护电子设备免遭雷电浪涌的闪击。

控制信号I/0的防雷措施：

信号防雷器是从根本上防止雷电波从室外信号线进入系统的最好的保证。信号防雷器的电流容量选15KA/线的产品。计算机网络、过程控制系统、安全监控系统等重要设备、重要系统，在其信号进线端口和信号线外引端口应设置电涌保护器。即在压力、流量变送器、温度变送器信号输入端，重要I/O，RS232、RS485、超过100米的网络连线两端均安装相应信号电涌保护器。

计算机系统主机、服务器、路由器、显示器,PLC和其他重要设备及重要终端接口需安装信号电涌保护器。

现场安装有压力变送器、温度变送器、流量变送器、差压变送器、液位仪及电动阀各种常规仪表。大多为4~20mA模拟量信号，还有脉冲信号、开关量信号等。当仪表信号线长度大于100米，或是垂直高度大于10米时，两端应设电涌保护器。小于100米考虑给重要的仪表装电涌保护器。

模拟输入信号（A/I）线保护：型号：H6P-ADI-FF

安装在控制柜里，外部接线进入控制柜后要就直接接在电涌保护器的输入端子上。注意进入电涌保护的导线与从电涌保护器输出的导线不得汇聚于同一个汇线槽内。

使用接线图如下：

4~20mA信号使用：