我國每年（nián）因為雷電危害造成的生產（chǎn）損失數以萬計，為了規（guī）範儀表防（fáng）雷，減少雷電風險，2005年，立項了《石油化工儀表係統防雷工程設計規範》，2007年8月著手起草，編製很快，2008年10月報批，批複卻（què）曆經4年，於（yú）2012年11月由工信部批準，2013年實施，這（zhè）是我國首篇（piān）儀表防雷工程設計的標準規範（fàn），是第一個相關領域和相關專業的規範，規定了（le）儀表防雷的基本（běn）方法，填補了國內外的空白。實施以來，成為儀表及控製係統雷電（diàn）防護的重要（yào）規範。
經過多年的（de）實（shí）踐，有一些可以簡（jiǎn）化和改進的（de）工程實施方法（fǎ）需要加入到規（guī）範中， 2018年10月，對2012版《石油化工儀表係統防雷工程設計規範》進行修訂，2020年12月報批。修訂過程注意到國家關於防災減災政策，吸收了國際標（biāo）準的一些基本（běn）觀點，翻閱了大量雷電防護的論文資（zī）料，借鑒了多年來包括（kuò）全廠（chǎng）型的工（gōng）程項目設計（jì）實踐。
本規範主要內容包括：儀表防雷工程的確定；儀表防（fáng）雷（léi）工程（chéng）基本方法（fǎ）；儀表（biǎo）防雷工程接地係統；電湧防護器的應用；控製室儀表防雷；現場儀表防雷；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（cì）修訂的重點是：
——規定（dìng）了網型結構的接地（dì）係統；
——確定了控製室儀表（biǎo）防雷接地采用網型（xíng）結構；
——刪除了其他類型的（de）接地結構；
——規範了儀表防雷工程的方法；
——增加了網型結構設計參考圖和（hé）電纜屏蔽接地圖兩（liǎng）個附錄。
本次修訂對（duì）2012版做了重大修改，使儀表防雷工程更加（jiā）穩妥有效！簡化了方法，使工程設計和實施簡便（biàn）易行（háng）。
雷電電湧是由雷電流通過電磁感應在線路上（shàng）產生的衝擊電流，電湧強度根據實際情況而異，約為（wéi）幾十到幾百安培（péi）。直擊雷（左）和感應雷（右（yòu））如下圖所示：
雷電電磁（cí）脈衝（LEMP）可以由以（yǐ）下途徑損壞電子設備：
a）通（tōng）過鏈接導線傳輸給設備的傳導和感應電湧；
b）輻（fú）射電磁場直接作用於設備上的效應。
建築物外部或內部都（dōu）可產生電湧：
——建築物外部電湧由雷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（zǐ）統；
——建築物內部電湧由雷擊建（jiàn）築物或其（qí）附近地麵產生。
確定區域雷電活動程度：根據年平均雷暴日確定雷電活動程度。
確定保護目標的重（chóng）要（yào）程度：
根（gēn）據（jù）備（bèi）保護係統的社會、經濟和（hé）安全的重要程度（dù）；
確定雷電防護：
確定實施儀表（biǎo）防雷工程，應根據地區雷害程（chéng）度、裝置（zhì）運（yùn）營（yíng）的承受能力以及投資情況綜合決策。
雷電活動的劃分關係到防（fáng）雷（léi）工程設計，是確定雷電防（fáng）護等級的重要依據之一。我國的雷電氣象記錄采用年平（píng）均雷暴日，沒有雷擊頻率的記錄。而地區氣象資料是雷（léi）電活動的官方統（tǒng）計（jì）資料，統一地區（qū）的不同區域可能（néng）不一樣，要考慮區域小氣候。
注意：年平（píng）均雷暴日不（bú）能表達雷電強度的大小，也難於確定雷擊次數（shù）和頻率。
在評價（jià）雷電活動程度的概率時，僅僅根據地區的年平均雷暴（bào）日數量是不能準確反應實際（jì）雷擊情況的，還應綜合考慮裝置所處的局（jú）部區域的雷電活動情況（kuàng）、地理環境、建（jiàn）（構）築物形式等因素（sù），目前還沒有定（dìng）量的辦法。
雖然（rán）采用平（píng）均雷暴日不（bú）能表征雷擊頻率，但可以用於（yú）雷電活動程度間接（jiē）評估。
近年來我國和一些國家開始監測年雷擊次數（shù）和強（qiáng）度，逐漸獲得相對準確（què）的數據。
有（yǒu）的規範（fàn）將被保護（hù）設備、係統所在的空間由外到內劃（huá）分為不同的雷電保護區（qū），以區別各空間雷電電磁場強度的大小。不同的規範對雷電防護區的劃分不同，對不同的雷電防護區，防雷（léi）工程的處理方法有所區別。
GB/T21724.2-2015/IEC62305-2 2010 《雷電防護 第2部分：風險管理（lǐ）》、GB50343-2021《建築物電子信息係統防雷技術規範（fàn）》等規範中，規（guī）定了不同的雷電防護等級（LPL）,定義不同的雷電流（liú）參（cān）數，用（yòng）戶設置雷電（diàn）防護措施。
由於實際雷擊過程（chéng）雷（léi）電流的隨機和分散，雷電流計算參數有很（hěn）多不確定因素，工（gōng）程中很難確定（dìng）和采納。
SH/T 3164：
沒（méi）有采用不同的雷電參數作（zuò）為雷電防護程（chéng）度的度量；
沒有直接采用雷擊（jī）頻率；
沒有采用雷擊預計次數；
具體規定了實用的防雷工程方法；
避免根據雷電流參數采用的複雜防護方法；
避免不確定因素和不明確（què）的計算依據；
簡化了評估方法；
避免了複雜繁瑣的風險評估。
儀表接地為雷電提（tí）供了泄放通路，但雷電流的泄放還需要電湧（yǒng）防護器等方法的配合（hé），屏蔽隻能減小雷電電湧的強（qiáng）度，不能有（yǒu）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護器？儀表已經接地了還用電湧防護（hù）器嗎？
雷擊試驗證明電湧防（fáng）護器（qì）是保護儀表不受雷電電湧的衝擊，減少儀表損壞和（hé）相關損（sǔn）失的有效（xiào）措施，是其他防（fáng）雷措施（shī）不能代替的。其他的防雷措施（shī）僅僅能（néng）減輕電湧強度。
接地（dì）連接是手段，等電位是結果，接地連接（jiē）實現了連接目標的等電位。
等（děng）電位連接、接地線的敷（fū）設、合理布（bù）線等措施已（yǐ）經體現在主要方法的規定中，因此（cǐ）不作為單獨方（fāng）法規定。
SH/T 3164-2012 《石（shí）油化工儀表係（xì）統防雷工程設計規範》規定：采用網型結構（gòu）接地。
控製室的保護接地、工作接地、本質安全接地、屏蔽接地、電湧防護器（qì）接地等儀表係統接地均應就近接到網型（xíng）結構接地係統。
網型結構避免了接地（dì）結構的複雜和不確定性，徹底解決了接地係統（tǒng）的雷電流泄放、地電位差、接地線（xiàn）過長、地線感抗、地電流幹擾和（hé）多功（gōng）能接地功效的問題，並（bìng）且使施工簡（jiǎn）便易行。
工業用的材料雖然很多，但對石（shí）化接（jiē）地工程（chéng）來說，規範規定的網型結構接地材料來源和成本已不成問題。
網型結（jié）構采用（yòng）多根接地排連接成網格的形式，根（gēn）據室內儀表機櫃的排（pái）列（liè）在機櫃（guì）下方成行設置，接（jiē）地排在兩端及中間連接形成網格接地排。
網型結構接地排采用截麵積≥40mmx4mm（寬x厚）的銅材或（huò）熱鍍（dù）鋅（xīn）扁鋼焊接（jiē）製作，安裝（zhuāng）在機（jī）櫃底部支撐或支架上，可采用（yòng）絕緣或非絕緣安裝。
網型結構接（jiē）地排形成了雷電電湧泄放的良好條件，適用於儀表係統所（suǒ）有種類（lèi）的共用接地（dì）。
電（diàn）湧（yǒng）防護器接地導軌（guǐ）應直接接到機櫃下方的接（jiē）地（dì）排或在機櫃內（nèi）就近接到（dào）匯（huì）流條。
電湧防護器、安全柵、控製係統、直流電源、機櫃外（wài）殼的接地都可以（yǐ）直接接到（dào）網型結構接地（dì）排。
儀表或機櫃的（de）所有接地就近接到統一的網型結構接地排，不再區分工作接地和保護接地（dì）。
沿供（gòng）電電纜路徑敷設（shè）截麵積≥40mmx4mm（寬x厚）的銅材或熱鍍鋅扁鋼作為接地排，操作台（tái）就近接到接地（dì）排。
操作台設備沒有儀（yí）表工作接（jiē）地，一些儀表、設備和非金屬操（cāo）作台也沒有保護接地，操作台接地僅僅是為金屬操作台和個別需要外接保護（hù）接地（dì）的設備用的，否則可以不設（shè）接地排。
計算機和服務器，是不需要接地的（de）！
網型接地結構與室外接（jiē）地（dì）裝置連為一體，等於把室（shì）外接地裝置引到室內（nèi）。
網型結構的室內（nèi）接地（dì）網應采（cǎi）用至少（shǎo）4條截麵積≥40mmx4mm（寬x厚）的銅材或（huò）熱鍍鋅扁鋼接地連接導體，經不同路徑、至少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。
連接的路徑和導體越多，接地網的效能（néng）越好！
儀表或機櫃的所有接地就近接到（dào）統一的網型結構接地排，不再區分工作接地和保護接地（dì）！
接地導線應盡（jìn）可能短，宜（yí）采用直線路（lù）徑敷（fū）設。不得（dé）保（bǎo）留多餘導線，也不應將導線彎曲盤成環狀。
試驗證明，繼電器會被雷擊（jī）電湧燒（shāo）毀。
安全柵是低頻小功率器（qì）件不能防止雷擊（jī）電（diàn）湧。
控製室設備有機櫃屏蔽，因為（wéi）機櫃的鋼板屏蔽比建築物的屏（píng）蔽（bì）容易控製。
——鋼板材（cái）料（liào）的比機櫃或（huò）儀表箱是很（hěn）好的（de）屏蔽體。
機櫃、儀表箱（xiāng）和儀表金（jīn）屬外殼等屏蔽體應（yīng）接地。
機櫃和儀表金屬外殼的電（diàn）位升高僅涉及到絕緣的耐壓（yā）。
雷電防（fáng）護區界麵的（de）等電位連接（jiē）：
——有的規範規定：電纜屏蔽層或金屬管要在雷電防護區界麵的等（děng）電位連接，實際工程中是不（bú）切實際的，甚至是做不到（dào）的（de）。
——雷電防護區（qū）界麵是相對的，電磁場隨距（jù）離的衰（shuāi）減變化是漸變的而不是突變的（de），這種規定沒有實際意義。
室內電湧防護器：
——儀表電纜進入控製（zhì）室後，應首先接到電湧（yǒng）防（fáng）護（hù）器，然後再（zài）接後續儀表（biǎo）。
——電湧防護器應安裝在控製室（shì）機櫃內。
現場儀表的防（fáng）護：
——現場儀（yí）表的電湧防護采用屏蔽、接地極安裝電湧防（fáng）護器的方法。
現場儀表的金屬外殼、金（jīn）屬保護箱盡量用全封閉式，並應（yīng）就近接地：
——鋼（鐵（tiě））板材質為好。
當現場儀表的安裝位（wèi）置（zhì）有可能（néng）形（xíng）成接閃物體，又無法移位時（例如：油罐頂部等），應采用裝進全封閉鋼（鐵）板材質的儀表保護箱的方式，箱體應接地。
位於爆炸危險場所的儀表（biǎo）及金屬（shǔ）支架（jià），應防止出現連接間隙，避免雷電引起火（huǒ）花。
現場儀表金屬（shǔ）外殼可（kě）通過接地螺釘與金屬安（ān）裝支架相連（lián），或金屬設備、容器、塔器和操作平台等（děng）設備自然接地。
非金屬設備（bèi）頂部安裝的儀表，應就近接地。
安（ān）裝支架、儀表保護箱，接線箱及機櫃的金屬外殼：
——就（jiù）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（jīn）屬支架、金屬護欄、金屬槽體、金屬結構等（děng）可靠（kào）導電的（de）物體作為接（jiē）地（dì）連接中（zhōng）的某段導體。
如果有上述接地條件，不（bú）要單（dān）獨（dú）拉接地線到接地設施。
所有用於雷電電流泄放的導體、電線、電纜應盡（jìn）可能短，並采用直線路徑敷設，避免彎曲路徑，不（bú）得（dé）保留多（duō）餘導線或（huò）導線盤成環狀。
——由（yóu）於電感的影響和（hé）集膚效應，較短的連接導線比粗的導線對雷電流（liú）的導流效果更好。
——導線長度的影（yǐng）響要比導線截麵積大得多，導致越短越好，不能用（yòng）增大（dà）導線截麵積彌補。
——對於相同的截麵積，宜采用扁平形狀、多股導線或（huò）管狀的導體。
雷擊損壞的（de）途徑和作用方式是複雜的、綜合的。
每個防護對象的（de）區（qū）域、場（chǎng）景、每次雷擊的情況都是不同的。
某些事例隻能表明（míng）一（yī）些現場，不能作為充分必要條（tiáo）件（jiàn），例如：
——采取（qǔ）了某種防雷措施仍然遭受雷擊損失，證明這種方法沒用；
——采用了某種防雷措施後，效果很（hěn）好，證明其他防雷方法可以放棄；
——沒有防雷工（gōng）程的裝置受雷擊（jī）損害比鄰近有防雷工（gōng）程的裝置還少，證明防雷工程無效。
雷電防（fáng）護如同打傘防雨淋、安全氣（qì）囊、開車闖紅燈（dēng）、安全防（fáng）護。
每一種防護（hù）措施都有應用（yòng）條件和工程條件，如果條件（jiàn）被破壞了，就可能使（shǐ）防護失效，失（shī）去防護作用。
總的來說：
建築（zhù）物和工（gōng）廠結構的雷（léi）電防護雖然能防止建（jiàn）築物內和設備及框架下的儀表遭受直擊雷（léi），但不能阻擋雷電電磁感應在儀表內部和線路上產生的電湧。
根據GB50057-2010第三章節確定設置了雷電防護的建（jiàn）築物說明該（gāi）建築物及附近區域具有明（míng）確的雷電風（fēng）險，內部的電子設（shè）備處於易遭受雷電電（diàn）湧襲擊的危險環境之中（zhōng）。
雷電試驗證明電湧（yǒng）防護器是保護儀表不受（shòu）雷電電湧的衝擊，減少儀表損壞和相關（guān）損失的最有效措（cuò）施，是其他防雷措施不能代（dài）替的。
電湧防護器需（xū）要（yào）接地係統的配合，其他防雷措施（shī）僅僅能減輕電湧強度。
網型（xíng）結構簡化了其他接地（dì）結構（gòu）的複雜和不確定性，徹底解決了接地係統的接地線過長，雷電流泄放、地電位差、地線感抗、地電流幹擾和不同（tóng）接地功效的問題，經過十餘年的工程實（shí）踐證明非（fēi）常有效，並使施工簡便易行。
本文轉自：儀表圈
