一、系统设计原则

1. 综合防护原则
   采用"限流+限压+屏蔽"的综合防护策略，通过电涌保护器（SPD）、等电位连接、屏蔽电缆等多层级防护手段，降低雷电对数据采集系统的破坏风险。
2. 分层保护原则
   按照LPZ（防雷保护区）分区防护标准，对数据采集系统进行分级防护：
   • LPZ0A区：重点防护直击雷，通过接闪器（如避雷针）和引下线导流；
   • LPZ1-LPZn区：通过SPD和屏蔽措施防护感应雷电涌。
3. 接地要求
   • 系统接地电阻≤1Ω，避雷装置与电子设备共用地线时接地电阻≤10Ω；
   • 采用联合接地网，将金属设备、管道、框架等通过接地母排互联。

二、直击雷防护措施

1. 外部防雷系统
   • 在数据采集站房周边设置避雷针（网）或避雷带，保护范围需覆盖设备安装区域；
   • 对金属设备本体（如仪表柜）进行直接接地，利用设备金属框架作为引下线。
2. 内部防护
   • 避免仪表安装在设备顶端或突出位置，防止成为接闪体；
   • 非金属设备顶部仪表需就近接地，并加装金属防护箱。

三、感应雷防护措施

1. 电源线路防护
   • 总配电箱安装Ⅰ级SPD（如三相电源防雷箱），分配电箱安装Ⅱ级SPD，末端设备前安装Ⅲ级SPD；
   • 采用铠装电缆或穿金属管埋地引入，埋地长度≥15m。
2. 信号线路防护
   • 使用屏蔽双绞线，屏蔽层两端接地并接入等电位连接网络；
   • 信号线与电源线间距≥10cm，交叉时采用金属管跨接。
3. 设备级防护
   • 仪表采用旋入式SPD（如防爆型管式浪涌保护器），安装于空置进线口；
   • 控制柜、接线箱等金属外壳通过接地螺钉与等电位网连接。

四、系统级防护强化

1. 等电位连接
   • 通过接地母排将数据采集设备、金属管道、框架等连接成等电位体；
   • 平行敷设的金属管道间距≤100mm时需跨接，交叉时需短接。
2. 屏蔽措施
   • 控制室采用金属屏蔽墙体，门窗设置金属网并接地；
   • 电缆沟、桥架采用金属封闭结构，内部敷设信号线时需单独屏蔽。
3. 环境适应性
   • 在高雷暴区（年雷暴日＞40天）采用增强型防护方案，如增加SPD级数、缩短接地引线长度。

五、监测与维护

1. 实时监测系统
   • 部署雷电监测传感器和接地电阻在线监测装置，数据接入物联网管理平台；
   • 设置阈值预警（如接地电阻＞10Ω时自动报警）。
2. 定期维护
• 每年雷雨季前检测SPD性能参数，更换失效器件；
• 每半年检查等电位连接点腐蚀情况，修复断裂或松动的跨接线。

工业类防雷方案设计依据

炼油厂
GB50057-2010 《建筑物防雷设计规范》
GB15599-2009《石油与石油设施雷电安全规范》
GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》
GB50174-2008《计算机房防雷设计规范》
GB9361-88《计算站场地安全要求》
GA173-2002《计算机信息系统防雷保安器》
IEC62305《雷电保护标准》
IEC 61643《SPD电源防雷器》
IEC 61644《SPD 通讯网络防雷器》