近年來，由于受國際原油、天然氣價格上漲以及國內(nèi)油氣資源不足、石油進口日益嗇的影響，加速發(fā)展煤化工已成為煤炭和化工行業(yè)關(guān)注的熱點。中國煤焦、煤氣化制合成氨等傳統(tǒng)煤化工行業(yè)均呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，煤炭液化合成油、氣化合成醇醚燃料、以及煤化工聯(lián)產(chǎn)等新型煤化工技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化也在啟動發(fā)展中，中國正在向成為世界最大的煤化工業(yè)國家邁進。與此同時，由于煤化工系統(tǒng)是典型的自動化集成系統(tǒng)，各種自動化設(shè)備普遍存在絕緣強度低、過電壓和過電流耐受能力差、對電磁干擾敏感等弱點，一旦設(shè)備受到直接雷擊或其附近區(qū)域發(fā)生雷擊，雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場會通過供電線、信號線、電纜匯線槽、穿線管等途徑到達設(shè)備，威脅設(shè)備的正常工作和安全運行。如果防護不當(dāng)，輕則使設(shè)備工作失靈，重則使設(shè)備永久性損壞，嚴重時還可能造成人員傷亡、生產(chǎn)事故。因此，現(xiàn)代煤化工系統(tǒng)的設(shè)計必須高度重視防雷系統(tǒng)的設(shè)計。
1、直擊雷防護和地網(wǎng)系統(tǒng)
煤化工基地如甲醇生產(chǎn)基地、酸酯生產(chǎn)基地等一般都處于煤礦基地附近，地勢平坦空曠，易遭受直擊雷的侵襲，煤化工產(chǎn)品的生產(chǎn)屬易燃易爆環(huán)境，因此對直擊雷應(yīng)作為重點防范對象。直擊雷防護依照國家標準GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》設(shè)計和施工，煤化工基地“具有2區(qū)或11區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物；工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危險的露天鋼質(zhì)封閉氣罐”屬于第二類防雷建筑物，主要采用避雷針、網(wǎng)、帶及可靠的接地系統(tǒng)，使得被保護范圍內(nèi)建筑物、設(shè)備不受雷擊的破壞，給基地提供一個安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境。
在煤化工基地四周設(shè)置多支獨立避雷針，其目的是在區(qū)域外圍形成一道屏障，攔截和吸引雷云。讓雷電在區(qū)域外圍接閃，減少雷電在區(qū)域內(nèi)的接閃幾率，將雷電對設(shè)備元件的影響降到最低。避雷針的保護范圍按照滾球法計算（第二類防雷建筑物滾球半徑取45米），在避雷針附近應(yīng)構(gòu)筑接地網(wǎng)，并設(shè)置引下線與地網(wǎng)可靠連接。如下圖所示：
一個良好的接地系統(tǒng)是保護人身、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證，也是防雷系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。特別是在強雷區(qū)，一個合理的接地系統(tǒng)能更快的泄放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷害威脅。在廠區(qū)范圍敷設(shè)環(huán)形接地極，連接避雷針，地網(wǎng)的設(shè)置可參考地網(wǎng)工程設(shè)計。
地網(wǎng)工程設(shè)計：
1、接地體材料的選擇：接地體的材料一般采用鋼材（角鋼、扁鋼、圓鋼或鋼管等），本方法推薦的材料及規(guī)格如下：垂直接地體采用50*50*5（mm）等邊角鋼；水平連接導(dǎo)體采用40*4（mm）扁鋼。要求角鋼和扁鋼進行熱鍍鋅處理。
2、敷設(shè)方法（見下圖所示）通常選取d=0.05m；b=0.04m；t=0.2m；a=5m
感應(yīng)雷防護
煤化工系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護就是對整個煤化工系統(tǒng)流程中電源系統(tǒng)、各部隊自動控制系統(tǒng)、現(xiàn)場儀表、通訊系統(tǒng)以及臨近系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護。主要包括各種微電子設(shè)備如中控機房設(shè)備、現(xiàn)場儀器儀表、辦公樓網(wǎng)絡(luò)機房、衛(wèi)星通訊設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及其他重要易損壞的設(shè)備進行防護，對其電源、信號和天饋線路安裝專用防雷器進行過電壓防護以及線路屏蔽和機房等電位連接等。
電源系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護
統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料表明，微電子設(shè)備系統(tǒng)80%以上的雷害事故都是因為與系統(tǒng)相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過電壓造成的。因此，依據(jù)國際電工委員會標準IEC61312《雷電電磁脈沖防護》4.3條和國家標準GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》6.4條要求，按照防雷區(qū)界面劃分對其電源系統(tǒng)進行多級保護，前級防雷器與后級防雷器應(yīng)按照要求進行能量配合。
整個電源系統(tǒng)按照功率流向的方向進行防護，低壓總配電室（一級配電）設(shè)為電源防雷系統(tǒng)的第一級；廠區(qū)內(nèi)各建筑物的大樓分配電（二級分配電）設(shè)為電源防雷系統(tǒng)的第二級；廠區(qū)內(nèi)建筑物的樓層配電、網(wǎng)絡(luò)機房配電、中控室配電、通訊室配電、監(jiān)控機房、各種在線儀器儀表電源以及其他重要易損設(shè)備的電源（三級、四級分配電）設(shè)為電源防雷系統(tǒng)的第三級或第四級。
有防爆要求的環(huán)境應(yīng)安裝防爆型電源防雷器。所有防雷器均應(yīng)可靠接地。
信號和天饋系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護
信號和天饋系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護包括中控機房設(shè)備（PLC控制柜、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等）、現(xiàn)場儀器儀表（流量計、壓力儀、溫度測試儀等）、辦公樓網(wǎng)絡(luò)機房（網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、MODEM、服務(wù)器等）、衛(wèi)星通訊設(shè)備（衛(wèi)星接收機、無線發(fā)射機、TES設(shè)備等）、程控機房（程控交換機、配線架等）、監(jiān)控設(shè)備（監(jiān)控機房硬盤錄象機、室外攝像頭、控制云臺）以及其他重要易損壞的設(shè)備進行防護。主要措施一般分為線路屏蔽和專用信號、天饋防雷器的安裝。
線路屏蔽方面：信號系統(tǒng)傳輸線主要使用光纖、雙絞線以及同軸電纜。光纖不需要特別的防雷措施，但若室外的鎧裝光纖是架空的，那么需要將光纖的金屬部分接地。雙絞線、同軸電纜等容易感應(yīng)雷電過電壓的線路應(yīng)與電源線路分開敷設(shè)在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應(yīng)良好接地；也可穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)全線保持電氣上的連通，并用金屬管兩端應(yīng)良好接地。
專用信號、天饋防雷器的安裝（信號、天饋防雷器選型原則參照《專用防雷器選型原則》）
對于程控機房和網(wǎng)絡(luò)機房，應(yīng)在電話線和網(wǎng)絡(luò)信號線進入到交換機架和廣域網(wǎng)路由器之前安裝信號防雷器；在系統(tǒng)主干交換機、主服務(wù)器以及各分交換面、服務(wù)器的信號線入口處分別安裝信號防雷器。
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