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污水处理厂防雷分区与风险评估

来源:德恩拓 发布时间:2013-2-6 12:32:25

 

防雷分区概念

为了获得技术上和经济上最优的保护,将污水 处理厂的监控中心分为几个防雷分区(LPZ)。然后对每个防雷分区(LPZ)和相关的损坏类型进行风险分析。对于此项风险分析(根据IEC 62305-2)可以通过软件工具DEHNsupport具体实现。最后,检查各防雷分区(LPZ)的相互关系,并确定最终需要的保护措施,以便在所有的防雷分区中达到必需的保护目标。以下区域被指定为防雷分区LPZ 1和防雷分区LPZ 2

→测量监控室中的测量电子系统(LPZ 2

→曝气池中的氧测量系统(LPZ 1防雷器

→测量监控室内部(LPZ 1

根据IEC 62305-4EN 62305-4)的防雷分区概念,LPZ边界处的所有导体都必须采取适当的电涌保护措施。

对污水处理厂测控设备的风险评估

以下示例参考IEC 62305-2EN62305-2)进行计算。应该指出的是,该规程仅作为示例描述。给出的解决方案绝对没有任何约束力,可以由任何其它的等效解决方案替代。下文仅叙述该示例的基本特性。防雷器

首先,通过调查问卷,与运营商一起讨论建筑设施及其使用情况的相关情况,并以书面形式确定下来。此种方式确保所有的参与者能够建立并领会防雷保护概念。此概念代表最低的要求,不过这些要求仍然随时可以在技术上改进。

设备描述

完整的过程控制系统集中位于污水处理厂的测量监控室中。连绵蔓延的电缆连接到测量站和/或分测量站,在发生雷击时,有相当部分的雷电流和浪涌电流通过这些电缆导入测控室。在过去这种情况一而再的导致设备损坏和系统故障。同样也发生在供电线和电话线上

污水处理厂测控设备本身必须受到保护,避免遭受火灾(直接雷击)的损坏;电气和电子系统(控制和自动化系统、遥控系统)要防御雷电电磁脉冲(LEMP)的影响。

额外条件:

→ 防护雷电的措施实际上已经存在,(230/400V供电线进线处的第一级(以前也称B级)雷击电涌保护器(SPD)的型号是VGA 280/4,测量和控制系统的开关柜中2SPD(以前也称C级),型号是VM 280)。

→相关的损坏类型如下:公众服务损失(供水和水处理)L2,经济损失(建筑及其内部设施)L4。损失类型L1:人员生命损失可以排除,因为将来设备应完全自动运行。

对实际状态进行计算的结果表明,对于损失类型为L2L4的情况,计算得到的雷电损坏风险R仍是大大高于可承受的损坏风险RT

现在,为了实现RT,同时使选择的解决方案对于经济损失类型L4最为“低本高效”,可以采取的保护措施有:

→根据IEC 62305-3EN 62305-3),建立“III级”防雷保护系统(这与VdS出版物2010中叙述的相同)

→根据EN 61643-11(供电系统)安装1SPD,根据IEC 61643-21安装用于信息系统数据线(测量线和控制系统信号线)的“D1类”SPD

→根据EN 61643-11(供电系统)安装2SPD,根据IEC 61643-21安装用于信息系统数据线(测量线和控制系统信号线)的“C2类”SPD

防雷系统

污水处理厂控制室现有的防雷系统已经按照“III类”防雷系统的要求进行升级。现有的通过火花间隙间接接地的屋顶装置(空调系统)将被拆除。对直接雷击的防护将通过接闪装置,按照隔离距离和保护角的要求来实现。这样,在监控室遭受直接雷击的情况下能够防止部分雷电流流入建筑物并造成损坏。由于控制室 的尺寸较小(15x12米),不必更改引下线的数量。但必须通过检查局部接地系统的所有的测量点了解污水处理厂监控室的接地情况,并将所有测量值记录在案。若经检查完全符合要求,可不用整改

 

 

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