PLC控制系統浪涌保護器配置方案

2021-12-31 · 閱讀682

1、PLC工控系統浪涌保護器配置方案

接地系統采用TN-S系統，工作接地、保護接地、防雷接地合一設置，總接地電阻小于1歐姆。可結合上述接地系統，設計自己獨立的系統接地。

整個系統要求能夠防護雷電對電子設備的各種侵害，防雷保護器應在不影響系統正常運行的前提下，能夠承受預期通過它們的雷電流和過電壓。

須提供完整有效的防直擊雷、感應雷、地電位升高的防雷系統。要求在控制室的電源進線加裝合適的電源防雷器，在總線網絡和視頻接口處加裝合適的隔離器，并采取等電位連接，以達到最佳的防雷效果。

對裝有信號通道防雷保護器的通訊線路復核其傳輸速率，即選擇適當的防雷保護器的通頻帶和網絡分支上的防雷保護器的安裝數量，以保證系統網絡原有的最大傳輸速率。

電源二級防雷：在中控室、各PLC現場控制分站電源進線端、出線端及現場儀表供電電源出線端安裝電源第二級防雷保護器(或組合)，以保護中控室設備、PLC現場控制分站設備及現場儀表等的供電安全。同時，防雷保護器(或組合)應選用相應IP等級的保護箱，以滿足現場環境對防雷保護器(或組合)的防塵、防潮、抗沖擊等要求。

電源三級防雷：在室外儀表箱內安裝電源第三級防雷保護器(或組合)，以保證最下層弱電設備供電安全。同時，防雷保護器(或組合)應選用相應IP等級的保護箱，以滿足現場環境對防雷保護器(或組合)的防塵、防潮、抗沖擊等要求。

信號部分：凡經室外傳送的各類現場總線電纜和4～20mA模擬量信號電纜以及網絡信號（通訊總線）電纜的兩端分別安裝合適的信號防雷保護器。

2、接地要求

接地裝置按照國家標準，根據系統接地要求分別接地，以及各電氣設備的等電位連接。

在含有接地系統的裝置和設備中，同樣要考慮電源系統及自動化監控系統的影響，每組地電極系統自身對地電阻不能超過1歐姆。

應提供標識桿和標識牌，以標明地下鋼帶接地體的埋設路線。所作標識與電纜線路的標識類似。

3、 防雷保護器技術參數要求

應按照IEC標準及國家有關規范的要求，在做好系統屏蔽、接地和等電位連接的同時，還須根據系統特性及使用要求提供完整、可靠的防直擊雷、感應雷及過電壓保護系統，選擇通過防雷形式試驗測試（GB18802）的產品，以防止雷擊或浪涌電壓對系統的損壞。為減少備品備件和后期維護方便，應采用同一品牌防雷產品。

浪涌保護器必須符合IEC 664和DIN VDE.011標準

1）第一級浪涌保護器

使用電子觸發式火花間隙，且帶有附加的滅弧裝置，可以熄滅很高的線路工頻續流，使用電子觸發式浪涌保護器可以得到很大的放電電流，觸發電壓低，所以和第二級的浪涌保護器之間無需退耦元件。

?額定工作電壓：Un（AC)：220V或3800V；

?最大允許工作電壓UC（AC)：320V或385V；

?沖擊電流limp(10/350μs)：25KA；

?最大前置保險絲：250Agl；

?無前置保險絲的自熄短路電流：50 KA/50Hz；

?響應時間：≤100ns；

?狀態顯示：黑色/紅色；

?認證cURus，File E198315：KEMA。

2）第二級浪涌保護器

浪涌保護器使用壓敏電阻，使電涌保護等級低的電氣和電子設備免受雷電和線路中電涌的沖擊。內置熱敏過流保護裝置，能提供不同的電壓等級的產品（Un<Uc）、多片組合的產品，以滿足不同供電系統的應用。選用產品需滿足相應的標準，比如：IEC 60364-5-53：2001等。底座180°可旋轉有助于選擇從頂部或底部進線。具有EWS功能在紅色、綠色兩種顯示狀態的基礎上，增加了黃色的狀態顯示。當狀態顯示黃色時，表示該模塊已遭受過雷擊，部分已損壞。同時該狀態也可通過遙信觸點輸出信號，推薦你此時更換保護模塊。

?額定電壓Un：230V；

?最大持續工作電壓, Uc (AC)：385V；

?最大放電電流(8/20μs)：40 kA；

?響應時間：≤25 ns；

?最大前置熔絲：63 A gL；

?電壓保護水平，Up(In時）：<1800V；

?狀態顯示：綠色＝正常；紅色＝保護模塊損壞，需更換。

3）第三級浪涌保護器

浪涌保護器內部集成有溫度監控裝置，在壓敏電阻溫度升高時將壓敏電阻同電網自動切斷，同時外殼上的工作指示燈熄滅，并且帶一個開關觸點，輸出一個告警信號。保護線路中的最大電流為16A。

?額定電壓Un：230V；

?最大持續工作電壓，Uc (DC)：275V；

?最大放電電流(8/20μs)：20kA；

?響應時間：≤150 ns；

?最大前置熔絲：16  A gL；

?電壓保護水平，Up (L/N-PE)：≤1200V，狀態綠色＝正常。

4）測量、控制系統的浪涌保護器

浪涌保護器由氣體、放電管、抑制二極管和耦合電阻組成。通過導軌直接接地從而提高接線效率，保護模塊可以通過LED顯示工作狀態，LED顯示綠色，表示模塊工作正常，LED顯示紅色，表示模塊有故障。提供額定電壓為5 V, 12 V, 24 V, 48 V和60 V的產品，不同電壓的產品以相應的顏色標簽加以區分。

數字量模擬量的保護

?通道電阻4.7Ω

?截止頻率(-3dB) 750 kHz

?標稱放電電流(8/20 μs) 線-線/線-PE/GND-PE：2.5kA/2.5kA/2.5kA；

?最大放電電流(8/20 μs) 線-線/線-PE/GND-PE：10kA/10kA/10 kA；

?沖擊電流(10/350 μs) 線-線/線-PE/GND-PE：2.5kA/2.5 kA/2.5kA。

5）CAT.5網線過壓保護防雷器：

?提供RJ45口，保護所有的信號線，10/100BASE TX；

?額定工作電壓UC（AC)：5V；

?最大允許工作電壓UC（AC)：7V；

?通道電阻：1.3歐姆；

?波特率：〈6MB；

?輸出端殘壓1KV/us 對稱：<40V；

?輸出端殘壓(8/20μs) 對稱：<45V；

?輸出端殘壓1KV/us 非對稱：<450V；

?輸出端殘壓(8/20μs) 非對稱：<500V；

?響應時間：≤5ns。

6）RS485信號防雷器

?可插拔模塊(插拔模塊，不影響信號通訊)；

?低殘壓；

?保護RS485協議串行通訊數據的傳輸；

?插拔模塊可經V-TEST儀器檢測；

?導軌直接可靠接地，可安全泄放電流20 kA (8/20 μs), 2.5 kA (10/350 μs)。

7）高傳輸速率信號保護

?額定電流450 mA

?通道電阻2.2 Ω

?過載故障模式模式2

?IEC 61643-21類別C1; C2; C3; D1

?截止頻率(-3 dB) 200 MHz

?標稱放電電流(8/20 μs)線-線/線-PE / GND-PE 2.5 kA / 2.5 kA / 2.5 kA

?最大放電電流(8/20 μs)線-線/線-PE / GND-PE 10 kA / 2 x 10 kA / 10kA

?沖擊電流(10/350 μs)線-線/線-PE / GND-PE 2.5 kA / 2.5 kA / 2.5 K

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