自控系统防雷与防爆解决方案

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,#,1,上海辰竹仪表有限公司,&,上海工业自动化仪表研究所,吕建国,市场部经理,危险区域自控系统的防爆与防雷,解决方案,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,辰竹公司介绍,上海工业自动化仪表研究所,(SIPAI),子公司,专业研发、制造和销售服务,:,隔离式安全栅,隔离器、配电器、信号转换器,普通型、本安型浪涌保护器,隔离温度变送器（智能型）,自,1997,年国家,95,重点攻关项目,“,隔离式安全

2、栅研发及产业化,”,开始，我们已经在此专业领域奋斗了,11,年，拥有了成熟的产品，积累了丰富的应用经验，乐意为大家服务。,#,2,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,主要内容,一、危险场所,自控系统的防爆,二、危险场所,自控系统的防雷,三、,自控系统的防爆与防雷解决方案,四、,自控系统的防爆与防雷系统接地与布线,#,3,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,1,、,爆,炸,的,可,怕,后,果,一、,危险场所自控系统的防爆,#,4,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,氧化剂,易燃物质,

3、热能,2,、爆炸三角形原理：,一、,危险场所自控系统的防爆,#,5,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,3,、防爆的基本原理,原理：消除爆炸三角形中的任何一个条件,从而达到现场电气设备在危险环境区域安全运行的目的,。,常用的三种电气设备的防爆原理,:,1),控制易爆气体,(,防止其泄漏,),2),控制引爆源,(,电气设备采取适当措施,),3),控制爆炸范围,(,电气设备采取适当措施,),一、,危险场所自控系统的防爆,#,6,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,1,）、,将易燃易爆物质和氧化物分离,4,、防爆方法和型式（

4、,1,）,:,一、,危险场所自控系统的防爆,#,7,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,2,）、,限制点火源的能量,3,）、将爆炸限制在局部环境,4,、防爆方法和型式,（,2,）,:,一、,危险场所自控系统的防爆,#,8,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,一、,危险场所自控系统的防爆,5,、本质安全,Exia/ib,的优点,防护简单：熔丝保护,无需防护电缆及专门的密封措施。,允许故障：电缆和易损坏元件故障发生以后,本质安全是唯一,能维持安全的技术。,对人身安全：特别低的电压和电流。,最为安全的技术：唯一允许工作在,0

5、,区危险场所。,结构简单、体积小、重量轻的特点。,可在带电工况下进行维护、标定、更换。,适合自控（电控）系统向数字化、网络化、总线式发展趋势。,#,9,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,6,、各防爆型式产品在自动化控制中市场份额,:,本安型和,隔爆型产品所占市场份额最大。,一、,危险场所自控系统的防爆,#,10,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,LBGS800-EX,系列浪涌保护型隔离栅,GS8000-EX,系列通用型隔离栅,GS7000-EX-AC,系列交流供电型隔离栅,QN7000-EX,系列齐纳式安全栅,7,

6、、辰竹公司提供的技术,:,一、,危险场所自控系统的防爆,#,11,S2541_a,Part-1_ Bangkok_2001/ESC,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,1,、,雷击造成的危害,二、,危险场所自控系统的防雷,#,12,雷击损毁配电箱,雷击导致的火灾,雷击损坏的工厂,雷击损坏的开关,自控系统中浪涌电压不光来自于雷电，也包括以下途径：,开关电磁脉冲,静电放电,(ESD),线路故障产生过电压,S2541_a,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,2,、,浪涌电压产生的原因,:,二、,危险场所自控系统的防雷,#,1

7、3,响应速度,浪涌电流,泄放能力,S2541_a,Part-1_ Bangkok_2001/ESC,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,3,、,元件特征,:,二、,危险场所自控系统的防雷,#,14,S2541_a,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,4,、,多级组合浪涌保护器工作原理,:,二、,危险场所自控系统的防雷,#,15,S2541_a,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,5,、,我公司提供的防雷技术,:,LBGS8000-EX,系列,浪涌保护型隔离栅,（将浪涌保护和本安防爆

8、结合在一台表中，节约成本）,CZLB-XX-EX,系列,本安型,浪涌保护器,（专为本安防爆系统回路设计）,CZLB-XX,系列普通型浪涌保护器,CZLBH-48,系列现场安装型浪涌保护器,二、,危险场所自控系统的防雷,#,16,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,1,、防爆与防雷措施如何选择：,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,条件,防爆系统,非防爆系统,雷击浪涌频繁,防爆,+,防雷,防雷,雷击浪涌较少,防爆,无需防雷,*建议：当仪表安装的垂直距离超过,10,米或水平距离超过,100,米时设计防雷保护装置。,#,17,10/24/2024,专业的隔离式安全

9、栅制造商,www.chenzhu-,2,、防爆与防雷的区别：,防爆是指系统和设备采用特定的防爆形式防止危险区域发生事故性爆炸。比如工作人员的误操作、电气设备的损坏事故导致的现场爆炸。,防雷是防止因雷电袭击导致的设备、人员的损失。,在危险区域使用的自控系统通常防雷和防爆技术是结合应用的。,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,18,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,3,、防爆形式与浪涌保护器的选择：,本安防爆的系统回路中需要选配本安型的浪涌保护器；,因为非本安型浪涌保护器的接入会破坏本安系统的本安参数，导致本安防爆性能失效。,非本安防爆的系统回路中选用普通

10、型的浪涌保护器。,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,19,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,4,、哪些现场设备需要安装浪涌保护器：,带有集成芯片和电路的各种变送器、阀门定位器、接近开关、指示器和报警器等设备，需要安装现场型浪涌保护器。,简单设备，如各种触点开关、热电阻、热电偶等，无需安装现场型浪涌保护器。,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,20,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,5,、现场安装型浪涌保护器如何选择：,并联型：全密封不锈钢外壳，防护等级,IP65,，多种安装螺纹，直接安装在变送器的接口上，浪涌

11、的残压较高，保护性能低。,串联型：,ABS,塑料外壳，防护等级,IP20,，需要在靠近现场设备处加装防护箱，浪涌的残压较低，保护性能强。,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,21,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,6,、浪涌保护器选择的原则：,依据所保护的信号回路的最高工作电压，所选择的浪涌保护器的最大工作电压应高于此电压的,1.2,倍。推荐以下的选择方案：,型号,被保护设备,工作电压,CZLB-24-*,变送器、阀门定位器、非本安型接近开关等,24V,CZLB-12-*,本安型接近开关、,RS-232,通讯接口等,12V,CZLB-5-*,热电阻、热

12、电偶、,RS-485,通讯接口等,5V,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,22,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,7,、浪涌保护器、安全栅和隔离器是否可以互相取代：,不可以，理由见下表：,产品,功能,主要保护作用,齐纳栅,本安防爆接口,防爆,隔离栅,本安防爆接口，隔离，抗干扰,防爆,隔离器,信号传输接口，隔离，抗干扰,抗干扰,浪涌保护器,线路过电压、浪涌信号抑制,防雷击、浪涌,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,23,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,8.1,、浪涌保护器和通用型隔离栅构成的系统如何连接：,三

13、、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,24,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,8.2,、浪涌保护器和浪涌保护型隔离栅构成的系统如何连接：,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,25,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,8.3,、浪涌保护器和齐纳栅构成的系统如何连接：,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,26,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,9,、加装浪涌保护器是否会使系统可靠性降低：,采用质量可靠的浪涌保护器，保护设备免受高压浪涌信号的干扰和破坏，延长设备使用寿命，不会降低系

14、统可靠性。,如果加装浪涌保护器后，浪涌保护器常损坏，可能接地系统有问题或浪涌保护器的配置电压过低、泄放电流的能力太低。,三、自控系统的防爆与防雷解决方案,#,27,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,1,、几种接地的定义：,（参考“石油化工仪表接地设计规范”，标准号,SH/T 3081-2003,）,名称,定义,作用,保护接地,为人身安全和电气设备安全而设置的接地。,仪表、设备的不带电外壳接地,防静电接地,易受静电影响的机房接地。,保护机房设备,工作接地,仪表、控制系统的信号回路接地。,用于信号的参考地电位,本安接地,采用齐纳栅本安系统的接地。,泄放危险电

15、流,防雷接地,雷电防护系统的接地。,泄放雷电冲击电流,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,28,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,2,、几种接地的等电位连接要求：,防静电接地和保护接地其实属于同一概念的接地。,IEC 364-5-548-1996,，,IEEE STD 1100-1992,和,IEC 61312-1-1995,标准中规定：本安系统接地、防雷接地、防静电接地和保护接地不建议独立、分开设置接地装置，需要采用等电位接地处理。,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,29,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,3,、几

16、种接地的系统示意图：,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,30,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,4,、防爆、防雷系统分析图：,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,31,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,5,、浪涌保护器接地线排布：,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,32,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,6,、浪涌保护器接地线,正确,排布：,接地线位于未保护的一侧,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,33,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,6,、浪涌保护器接地线,错误,排布：,接地线与被保护的信号线混排,四、自控系统的防爆与防雷接地,#,34,10/24/2024,专业的隔离式安全栅制造商,www.chenzhu-,7,、防爆防雷施工中需要注意的问题：,现场仪表至控制室连接电缆宜采用双绞屏蔽电缆，置于金属保护管或封闭电缆槽中，保护管及电缆槽应与就近保护接地网有效连接。,要避免电缆槽和防雷带的引下线近距离并行排布。,控制系统、变送器等