我國每年因為雷電危（wēi）害造成的生產（chǎn）損失（shī）數以萬計，為了規範儀表防（fáng）雷，減少（shǎo）雷電風險，2005年，立項了（le）《石油化工儀表（biǎo）係統防雷工程設計規範（fàn）》，2007年8月著手起草，編製（zhì）很（hěn）快，2008年10月（yuè）報批，批複卻曆經4年，於2012年11月由工信部批準（zhǔn），2013年實施，這是我國首（shǒu）篇儀表防雷工程設（shè）計的標準規範（fàn），是第一個相關領域和相（xiàng）關專業的規範（fàn），規（guī）定了（le）儀表防雷的基本方法，填補了國（guó）內外（wài）的空白。實施以來，成為儀表及控製係統雷電防護的重要規範。
經過多年的（de）實踐，有（yǒu）一些可以簡（jiǎn）化和改進的工程實施方法需要加入到規範中（zhōng）， 2018年10月，對2012版《石油化工儀表係統防雷工程設計規（guī）範》進行修訂，2020年（nián）12月報批。修訂過程注意到國家（jiā）關於（yú）防災減災政策，吸（xī）收了國際標準的一些基本觀點，翻閱了大量雷電防護的論文資料，借鑒了多年來（lái）包括全（quán）廠型的工程項目設計實踐。
本規範主要（yào）內容包（bāo）括：儀（yí）表防雷（léi）工程的確定；儀表防（fáng）雷工程基本方法；儀表防雷工程接地係統；電湧防護器的應（yīng）用；控製室儀表防雷；現（xiàn）場儀表防雷；儀表電纜防雷；本質安全係統防雷；現場總線係統防雷等等。
本次修訂（dìng）的重點（diǎn）是：
——規定了網型結構（gòu）的接地係統；
——確（què）定了控製室儀表防雷接地采用（yòng）網型結構；
——刪除了其他類型的接地（dì）結構；
——規範了儀表防雷工（gōng）程的方（fāng）法；
——增加了網型結構設計參考圖和電纜屏蔽接地圖兩個附錄。
本（běn）次修訂對2012版做了（le）重大修改，使儀表防雷工程更加穩妥有效！簡化了方法，使工程設計和實施簡（jiǎn）便易行。
雷（léi）電（diàn）電湧是由雷電流通過電磁感應在（zài）線路上產（chǎn）生的衝擊電流，電湧強度根據實（shí）際情況而異，約為幾十到幾百安培。直擊雷（左）和感應雷（右）如（rú）下圖（tú）所示：
雷電（diàn）電磁脈衝（LEMP）可以由以下途徑損壞電子設備：
a）通過鏈接導線傳輸（shū）給（gěi）設備的傳導和感應電湧；
b）輻射電磁場（chǎng）直接（jiē）作（zuò）用於設備上的效應（yīng）。
建築物外部或內部（bù）都可（kě）產生電湧（yǒng）：
——建築（zhù）物外部電湧由雷（léi）擊入戶電線或附近地麵產生，並經電線本身傳輸到電氣和電子統；
——建築物內部電湧由雷擊建（jiàn）築物或其附近地麵產生。
確定區域雷電活動程度：根據年平均雷暴（bào）日確定雷（léi）電活動程度。
確定保護目標的重要程度：
根（gēn）據備保護係統的社會、經濟和安（ān）全（quán）的重要程度；
確（què）定（dìng）雷電防護：
確定實施（shī）儀（yí）表防雷工程，應根據地區雷害程度、裝置運營（yíng）的承受能力（lì）以及投資情況綜合決策（cè）。
雷電活動的劃分關（guān）係（xì）到防雷工程設計，是確定雷電防護等級的重要依據之一（yī）。我國的雷電氣象（xiàng）記錄采用年平均雷暴日（rì），沒有雷擊頻率的記錄（lù）。而地區氣象（xiàng）資料是雷電活動的官方統計資料，統一地區的不同區域可（kě）能（néng）不一樣，要考慮區域小氣候。
注意：年平均雷（léi）暴日不能表達雷電強度的大小，也難於確定（dìng）雷擊次數（shù）和頻率。
在評價雷電活動程（chéng）度的概率時，僅僅根據（jù）地區的年平均雷暴日數量是不能準確反應實際雷擊情況的（de），還應綜合考慮裝置所處的局部區域的雷電活動情（qíng）況、地理（lǐ）環境、建（構）築物形式等因素，目前還沒有定量的辦法。
雖然采用平均雷暴日不能表征雷擊頻率，但可以用於雷電活動程度間接（jiē）評估。
近年來我國和一些國家開始（shǐ）監測年雷擊次數和強度，逐漸獲得相對（duì）準確的數據。
有的規範將被保（bǎo）護設備、係（xì）統所在的空間由外到內劃分為不同的雷電保護區，以區別各空（kōng）間雷電電磁場強（qiáng）度的大小。不同的規範對雷電防（fáng）護區的（de）劃分不同，對不同的雷電防（fáng）護區，防雷工程的處理方（fāng）法有所區別。
GB/T21724.2-2015/IEC62305-2 2010 《雷（léi）電防護 第2部分（fèn）：風險管理》、GB50343-2021《建築物電子信息係統防雷技術（shù）規範》等規範中，規定了不同的雷電（diàn）防護（hù）等級（LPL）,定義不同的雷電流參數，用戶設置雷電（diàn）防護措施（shī）。
由於實際雷擊過程雷電流的隨機（jī）和分散（sàn），雷電流計算參數（shù）有很多不（bú）確定因素，工程中很難確定和采納。
SH/T 3164：
沒有采用不同的雷電參數作為雷電防護程度的（de）度量；
沒有直接采用雷擊頻率；
沒有（yǒu）采用（yòng）雷（léi）擊預計次數；
具體規定了實用的防雷工程方法；
避免根據雷電流（liú）參數采用的複雜防（fáng）護（hù）方法；
避免（miǎn）不確定因（yīn）素和不明確的計算依（yī）據；
簡化了評估方法；
避免了複雜（zá）繁瑣的風險評估。
儀表接地（dì）為雷電提（tí）供了泄放通路，但雷電流的泄放還需要電（diàn）湧防護器（qì）等方法的（de）配合，屏蔽隻能減小雷電電湧的強度，不能有效地將電湧限製在儀表能夠承受的範圍內，電湧防護器需要接地係統的配合。
06 為什麽要安裝電湧防（fáng）護器？儀表已經接地了還用（yòng）電湧防護器嗎？
雷擊試驗證明電湧防護器是保（bǎo）護儀（yí）表不受雷電電湧的衝擊，減少儀表損壞和相關（guān）損失的有效措施（shī），是其他防雷措施不能代替的。其他的防雷措施僅僅能（néng）減輕電湧強度。
接（jiē）地連接（jiē）是手段，等電位是結果，接地連接實現了連接目標的等電位。
等電位連接、接地線的敷設、合理布線等（děng）措施已經體現在（zài）主要方法的規定中，因此不（bú）作為單獨方（fāng）法規定。
SH/T 3164-2012 《石油化工儀表係統防雷工程設計規範》規定：采用網型結構接地。
控製室的保護接地、工作（zuò）接（jiē）地、本質安全接地、屏蔽接地、電（diàn）湧防護器接地等儀（yí）表係統接地均應就近接到（dào）網型（xíng）結構接（jiē）地（dì）係統。
網型結（jié）構避免了（le）接地結構（gòu）的複雜和不確（què）定性，徹底解決了接地係統的雷電流泄放、地電位差、接地線過長、地線感抗、地電流（liú）幹擾和多功能接地功效的問題，並且（qiě）使施工簡便易（yì）行。
工業（yè）用的材料雖然很（hěn）多，但對（duì）石化接地工程來說，規（guī）範規定（dìng）的網（wǎng）型結構接地材料來（lái）源和成本已不成問（wèn）題。
網型（xíng）結構采用（yòng）多根接地排連接成網格的形式，根據室內儀表機櫃（guì）的排列在（zài）機櫃下方成行設置，接地排在兩端及中間連接形成網（wǎng）格接地排。
網型結構接地排采用截麵積≥40mmx4mm（寬x厚）的銅材或熱鍍鋅扁鋼（gāng）焊接製（zhì）作，安裝在機櫃底部支撐或支架上，可采（cǎi）用絕（jué）緣或（huò）非（fēi）絕緣安裝。
網型結構接地排形成了雷電電湧泄放的良好（hǎo）條件，適用於儀表係統所有（yǒu）種（zhǒng）類的共用接地。
電湧防護器接地（dì）導軌應直接接（jiē）到機櫃下方的接地排或在機櫃內就近接到匯流條。
電湧防護器、安全柵、控製係統（tǒng）、直流電源、機櫃外殼的接地都可以直接接到網型結構接地排。
儀表（biǎo）或機櫃的所有接（jiē）地就近接（jiē）到統一的網型結構接地排，不再區分工作接地和（hé）保護接地。
沿供電電纜（lǎn）路徑敷（fū）設截麵積≥40mmx4mm（寬x厚）的銅（tóng）材或熱鍍鋅扁鋼作為接地排，操作台就近接到接（jiē）地排。
操作台（tái）設（shè）備沒有儀表工作（zuò）接地，一些（xiē）儀表、設備和非金屬操作台也沒有保護接地，操作（zuò）台接地僅僅是為（wéi）金屬操作台（tái）和個別需要外接保護接地的設備用的，否則可以不設接地排。
計算機和服務（wù）器，是不需要接地的！
網型接（jiē）地結構（gòu）與室（shì）外接地裝置連為一體，等於把室外接地裝置引到室內。
網型結構的室內（nèi）接地網應采用至少4條截麵積≥40mmx4mm（寬x厚）的銅材或熱鍍（dù）鋅扁鋼接地連接導（dǎo）體，經不（bú）同路徑、至少（shǎo）兩個方向的連接方式分別接到電氣接地裝置引到室內的接地連接板。接地連接（jiē）板宜均勻分布。
連接的（de）路徑（jìng）和導體越（yuè）多，接地網的效能越好（hǎo）！
儀表或機櫃的所有接地就近接到（dào）統一的網（wǎng）型結構接地排，不再區分工作接地和保護接（jiē）地！
接地導線應盡可能短，宜采用（yòng）直線（xiàn）路徑敷設。不得保留多餘（yú）導線，也不應將導線彎曲盤成環狀（zhuàng）。
試（shì）驗證明，繼電器會被雷擊電湧燒毀。
安全柵是低頻小功率器件不能防止雷擊電湧。
控（kòng）製室設備有機櫃屏蔽，因為（wéi）機櫃的鋼板（bǎn）屏蔽比（bǐ）建築物的屏蔽容易控製。
——鋼板材料的比機（jī）櫃或（huò）儀表箱（xiāng）是很好的屏蔽體。
機櫃、儀表（biǎo）箱和儀表金屬外殼等屏蔽體應接地。
機（jī）櫃和儀（yí）表金屬外殼的電位升高僅涉及到絕緣（yuán）的耐壓。
雷電防護區界麵的等（děng）電位連接：
——有（yǒu）的規範規定：電纜屏蔽層或金屬管要在雷電防護區界麵的等電位連接（jiē），實際工程（chéng）中是不切實際的，甚至是做不到的（de）。
——雷電防護區（qū）界麵是（shì）相對的，電磁場隨距離的衰減（jiǎn）變（biàn）化是漸變的而不是突（tū）變的，這種規定沒有（yǒu）實際意義（yì）。
室內電湧防護器：
——儀表電纜進入控製室後，應首先接（jiē）到電湧防護器，然後（hòu）再接後續儀表。
——電湧（yǒng）防護器應（yīng）安裝在控製室機櫃內。
現場儀表的防護：
——現場儀表（biǎo）的電湧防護采用屏（píng）蔽、接地極安裝電湧（yǒng）防護器的方法。
現場儀表的金屬外殼、金屬保護箱盡（jìn）量用全封閉式，並應就近（jìn）接地：
——鋼（鐵）板材質為好。
當現場儀表的安裝位置有可能形成接閃物體，又無法移位時（例如：油罐頂部等），應采用裝進（jìn）全（quán）封閉鋼（鐵）板材質（zhì）的儀表（biǎo）保護箱的方式，箱體應接地。
位於爆炸危險場所（suǒ）的儀表及金屬支架（jià），應防止出現連接間隙，避（bì）免雷電引起火花。
現場儀表金屬外殼可通過接地螺（luó）釘與金屬安（ān）裝支架相連，或金屬設備、容器、塔器和操作（zuò）平台等（děng）設（shè）備自（zì）然（rán）接地。
非（fēi）金屬設備頂部（bù）安裝的儀表，應就近接（jiē）地（dì）。
安裝支架、儀表保護箱，接線（xiàn）箱及機櫃的金（jīn）屬外殼：
——就近與電氣接地設施連接或接地的金屬（shǔ）體相連接。
——可利用儀表保護鋼管、金屬支架、金（jīn）屬護欄、金屬（shǔ）槽體、金屬結構等可靠導電的物體（tǐ）作為接地連接中的某段（duàn）導體。
如果有上述接地條件，不要（yào）單（dān）獨拉接地線到接地設施。
所有用（yòng）於（yú）雷電電（diàn）流泄放的導體、電線、電纜應（yīng）盡可能（néng）短，並采用直線路徑敷（fū）設，避免彎（wān）曲路徑，不得保留多餘導線或導線盤（pán）成環狀。
——由於（yú）電感的影響和集（jí）膚效應，較短的連接導線比粗的導線（xiàn）對雷電流的導流效果（guǒ）更好。
——導線長度的影（yǐng）響（xiǎng）要比導線截麵積大得多，導致越短越（yuè）好，不能用增大導線截麵積（jī）彌補（bǔ）。
——對於相同的截（jié）麵積，宜采用扁平形狀、多股導線（xiàn）或管（guǎn）狀的導體（tǐ）。
雷擊損壞的途徑和作用方式是複雜的、綜（zōng）合的。
每個防護對象的區域（yù）、場景、每次雷擊的情況都是不同的。
某些事例隻能表明一些現場，不能作為充分必要條件，例（lì）如：
——采取了某種防雷措施仍然遭受雷擊損失，證明這種方法沒用；
——采（cǎi）用了某種防雷（léi）措施後，效果很好，證明其他防雷（léi）方法可以放棄；
——沒有防雷工程的裝（zhuāng）置（zhì）受雷擊損害比鄰近有防（fáng）雷工程的裝置還少（shǎo），證明防雷工程無效（xiào）。
雷電防護如同打傘防雨淋、安全氣囊、開車闖紅燈、安全防（fáng）護。
每一種防護措施都（dōu）有應用條件和工程條件，如果條（tiáo）件被（bèi）破壞了，就可能使防護失（shī）效（xiào），失去防護作（zuò）用。
總的來說：
建築物和工廠結構的雷電防護雖然能防止建築物（wù）內和設備及框架下（xià）的（de）儀表遭（zāo）受直擊雷，但不能阻擋雷電電磁感應（yīng）在儀表內部和線路上產（chǎn）生（shēng）的電湧。
根據GB50057-2010第三章節確定設置了雷電防護的建築物說（shuō）明該建築物及附近區域具（jù）有明確的雷電風險，內部的電子設備處於易遭受（shòu）雷電電（diàn）湧襲擊的危險環境之中。
雷電試（shì）驗證明電湧防護器是（shì）保護儀（yí）表不受雷（léi）電電湧的衝擊，減少儀表（biǎo）損壞（huài）和相關損失的最有效措施，是其他防雷措施不能代替的。
電（diàn）湧防護器需要接（jiē）地係統的配合，其他防雷措施（shī）僅僅能減（jiǎn）輕電湧強度。
網型結構簡化了（le）其他接地結構的複雜和不確定性，徹底解決了接地係統的接地（dì）線過長，雷電流泄放、地電位差、地線（xiàn）感抗、地電流幹擾和不同接地功效的問（wèn）題，經過十餘年的（de）工程實（shí）踐證明非常有效，並使（shǐ）施工簡便易行。
本文轉自：儀表圈
