

長沙華保防雷技術(shù)有限公司
Changsha Hua Bao Lightning Protection Technology Co., Ltd.
作者:工業(yè)防雷 發(fā)布時(shí)間:2017-06-19 21:43 點(diǎn)擊 8770 次
工業(yè)控制總線系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì): 包括網(wǎng)絡(luò)總線(RJ45)、控制總線(RS485/RS232)、工業(yè)以太網(wǎng)(PROFINET)、CAN總線等設(shè)備。
1.1分層防護(hù)
采用分級保護(hù)策略,結(jié)合外部防雷(接閃、引下)與內(nèi)部防雷(屏蔽、接地、SPD),形成多級防護(hù)體系。
1.2等電位連接
通過均壓等電位連接減少電位差,避免反擊雷對設(shè)備的損害。
1.3信號與電源隔離
對總線信號線路與電源線路分別設(shè)計(jì)防護(hù),防止浪涌通過電源耦合干擾信號。
SPD選型與安裝
網(wǎng)絡(luò)總線(RJ45):選擇插入損耗≤0.5dB、帶寬≥100MHz的SPD,額定放電電流≥5kA。
控制總線(RS485/RS232):采用雙向TVS管(如P6KE系列),響應(yīng)時(shí)間≤1ns,殘壓低于設(shè)備耐壓值。
工業(yè)總線(PROFIBUS/CAN):優(yōu)先使用光纖傳輸替代銅纜,通過光耦隔離阻斷雷電流傳導(dǎo)路徑。
2.2多級防護(hù)電路設(shè)計(jì)
第一級:氣體放電管(GDT)泄放高能量浪涌,限制共模電壓。
第二級:TVS管快速鉗位差模電壓,保護(hù)后端芯片。
第三級:安規(guī)電容+限流電阻進(jìn)一步抑制殘壓。
接地系統(tǒng)
接地電阻≤4Ω,采用獨(dú)立防雷接地網(wǎng),與電力接地保持≥20m距離。
總線設(shè)備外殼與信號地通過銅排短接,形成等電位。
屏蔽措施
信號線采用雙層屏蔽雙絞線,外層屏蔽層多點(diǎn)接地,內(nèi)層屏蔽層單點(diǎn)接地。
光纖布線時(shí),鎧裝層接地并遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源。
電纜選型
控制總線選用截面積≥1.0mm2的屏蔽雙絞線,傳輸距離超過1000m時(shí)采用鎧裝電纜
布線規(guī)范
信號線與電源線間距≥30cm,避免平行敷設(shè)。
進(jìn)出建筑物的線纜穿金屬管埋地敷設(shè),埋深≥0.7m
硬件防護(hù)
總線兩端加裝TVS管(如SMBJ系列),鉗位電壓≤6V,響應(yīng)時(shí)間≤1ns。
通信端口串聯(lián)120Ω匹配電阻,抑制信號反射。
3.2軟件容錯
增加同步字校驗(yàn)和CRC校驗(yàn),提升通信可靠性
多重防護(hù)電路
采用三級防護(hù):GDT(40V)→TVS(18V)→安規(guī)電容(0.1μF),殘壓降至200V以下。
差分線間并聯(lián)TVS管,抑制共模干擾。
SPD配置
交換機(jī)端口安裝10/100Mbps網(wǎng)絡(luò)SPD,Imax≥20kA,插入損耗≤0.3dB。
光纖端口加裝光電轉(zhuǎn)換器,隔離雷電電磁脈沖。
4.1施工規(guī)范
SPD安裝位置靠近被保護(hù)設(shè)備,接地線長度≤0.5m,截面積≥4mm2。
室外設(shè)備防護(hù)等級需≥IP65
4.2檢測與維護(hù)
每季度測試接地電阻,每年雷雨季前檢查SPD狀態(tài)(如失效指示燈)。
記錄浪涌事件次數(shù),累計(jì)≥3次后強(qiáng)制更換SPD。
污水處理廠改造:將PROFIBUS總線改為光纖傳輸,SPD防護(hù)后雷擊故障率下降90%。
自動化生產(chǎn)線:采用RS485三級防護(hù)+光耦隔離,通信穩(wěn)定性提升至99.9%。
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