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PLC系统防雷设计

来源:$article_from_name$      2019/7/13 8:13:47      点击:
PLC系统防雷方案 一、实施计划 防雷系统的设计应满足以下原则: 1、 保护器不影响被保护设备的正常工作; 2、 雷击产生冲击波时,所采用的防护器件应有低阻抗,将冲击电流直接导入大地而不产生危险的冲击对地电位差; 3、 防护器件应有较高的承受冲击能量的能力,并有规范的接地系统。 按照IEC1312-1~3规范,为保护你计算机网络系统的设备,将需要保护的空间划分为不同的防雷区(LPZ),根据各部分空间不同的LEMP(雷闪电磁脉冲)的严重程度和实际情况确立相应的防护等级,合理使用相应的防雷器。 二、PLC系统线路防雷设计 简单来讲,PLC分为一体化和模块式PLC。根据多年的雷电波入侵分析,PLC防雷主要分为电源线路防雷和通讯信号线防雷。 1、 一体化PLC 电源输入防雷:在220V电源输入线路端口处安装AOTEM第三级D级AT B140-2-D10 电源防雷器,衰减从第一级和第二级防雷器过滤的残压,实现精细保护级别。其技术参数:最高防雷击电流Iimp=10KA(8/20)、响应时间tA≤25 ns 。 2、 模块式PLC电源输入防雷:在24V直流电源输入线路端口处安装AOTEM第三级D级AT 24V 直流电源防雷器,衰减从第一级和第二级防雷器过滤的残压,实现精细保护级别。其技术参数:最高防雷击电流Iimp=10KA(8/20)、响应时间tA≤25 ns 。 3、 一体化PLC对外的容易受雷电波入侵的是RS485、RS232、现场总线、工业以态网等通讯接口,因此在通讯接口处安装AOTEM AT 24通讯线路防雷器。其技术参数:最高防雷击电流Iimp=10KA(8/20)、响应时间tA≤1 ns 。 4、 模块式PLC由于I/O模块接口处设有光电隔离保护,起到了一定的防雷保护,对外的容易受雷电波入侵的是RS485、RS232、现场总线、工业以态网等通讯接口,因此在通讯接口处安装AOTEM AT 24通讯线路防雷器。其技术参数:最高防雷击电流Iimp=10KA(8/20)、响应时间tA≤1 ns 。 三、PLC系统接地 1、接地就是让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下线上的电压,避免发生反击。接地是防雷系统中最基础的环节。接地不好,所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。 2、案例分析:数字地和模拟地建议分开(除非你的低压电气设备电源电压只有几十伏),因为数字电路属于正负5V、12V、24V级别的,很容易受干扰,而且一旦外部异常电压一旦串入将很大可能性的造成设备损坏。 3、建议PLC接地方式:单独接地。 4、接地系统 接地装置的任务是:  将雷电流导入大地;  引下线间的等电位连接;  导电性建筑物墙体附近的电位控制;  拦截在地面传播的雷电流。 4.1、接地地网阻值要求 机房接地电阻阻值要求: R≤4Ω 。 4.2、接地体结构 接地体由于是独立的接地装置,所以适合以A型结构建造。 4.3、接地材料 接地地网:要求R≤1Ω,ATK008总汇流排+引下线16平方接地线+接地体。 接地体:是埋于地下与引下线入地相连接,雷击电流由此发散到大地。通常用AT自动降阻接地模块400cm×500cm×60cm和热镀锌接地体50mm×50mm×5mm×L2500mm组成垂直接地体,再用40mm×4mm热镀锌接地体组成水平接地体焊接连通,组成接地地网,以满足防雷规范接地电阻R≤4Ω的要求。 四、运行维护 (1)避雷器安装之后,应检查所有接线是否正确安装,然后运行测试,看系统和设备是否正常工作,有无异常情况,如有,应及时检查,直至整个系统均正常运作。 (2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。 (3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。 (4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。 五 1、防雷器接地 这是散泄雷电流和有效降低电位之措施。接地有多种类型,有通信之信号地、电源之交流地、人身之保护地、计算机系统之逻辑地,再加上防雷接地。由于用途不同,对地线之要求也不相同,防雷地之物理要求是:一旦有雷电流发生,尽快把雷电散发到大地。因而其接地装置接地电阻越低、等电位装置与接地装置间连接距离越短,相对而言,设备受雷电损坏之机 率越低。 /2、电源和控制线路防雷设计 (1)、电源线路防雷设计 在电梯控制系统使用电涌保护器(spd)能对防止雷击灾害起到更有效的作用,电梯控制系统内部存在大量低压控制线路,电涌保护器(spd)用于限制瞬时过电压和泄放电涌电流的电器器件,并联或串联于线路处,平时呈高阻态,当有瞬态电涌时候,spd就会导通,将电涌泄放到大地上,将线路两端的残余电压(以下简称“残压”)控制在一定范围内。 第一级保护: 第一级避雷器并联设置在建筑总配电箱及电表处,进行雷电电流放电,将雷击电涌在该段线路的残压控制在4000伏内,避免瞬间击毁设备。2006年开始,国内大部分建筑物已设置第1级防雷spd(一般设置在建筑总配电房内),这也是《建筑物防雷设计规范》中的最基本要求,故在电梯配置中不考虑该等级防雷spd器件的配置。第一级避雷器型号可选:AT PORT/4P-B100三相B级电源避雷器。 第二级保护: 针对电梯的操作性,建议选用模块化设计,更换方便的电涌保护器件。模块失效会自动脱离电梯控制系统,模块表面能清晰显示故障失障功能。在顶层电梯机房三相电源配电箱或配电柜处并联安装三相电源避雷器,将雷击电涌残压控制在2500伏内。第二级避雷器型号可选:AT T385/4P-C40三相C级电源避雷器。 (2)、电梯控制系统电子板线路防雷设计 考虑电梯微机电源或信号采集部分大都为低压工作回路,承受瞬间高电压冲击的能力不强,但如果发生损坏会导致电梯出现瞬时故障,造成乘客受困甚至受伤的情况。故有必要引入3级电涌保护器对控制系统中的重要电子板进行保护,以有效防止因电子板损坏而造成的电梯瞬时故障。针对电梯使用的电子板种类繁多,各电子板之间线路和相关电气性能有较大差异,而且每种电子板上存在不同电压级别的电源回路及信号回路。需要按照实际要保护的对象进行分析,挑选适当的避雷器保护电子板。对在电子板的工作电压和控制电路电压中的各等级供电线路进行spd保护,并且spd的额定电压必须与保护的回路电压等级相匹配。在实际工程经验来看,大部受雷击的电子板都是顶层电梯机房内的控制柜内的电子板。所以是防雷设计中的重中之重。 在控制柜内信号处理通讯板输入输出IO控制线路安装AOTEM SPD AT KZ。 在控制柜内继电器板各低压回路的汇总板线路处安装AOTEM SPD AT 24V。 由于电梯对讲系统一般设计为总线式设计,所以在对讲主机电源线路及4芯信号处分别安装AOTEM SPD ATB140-2-D10和AT 170V/4避雷器