能源行业监控防雷防爆工程实务探讨

时间：2013-09-24　来源：安防知识网　作者：陈晓亮　点击：次

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　　能源监控施工问题详解

　　在探讨安防监控工程在每一类能源项目的施工问题之前，我们必须先了解能源项目本身的共同特性，了解及掌握这些特性之后，才能知道能源行业的安防监控系统可能面临的问题，而知道问题所在，才能有完善的施工解决方案来克服。

　　能源项目的共同特性大致上都与所处地理环境有直接关系，首先我们看：

　　1.能源项目通常都处在偏僻或人烟较少的地方，例如海边、河流上游、山区或沙漠等远离城镇的区域，这意味着安防监控系统使用的环境不是常态环境，环境极端恶劣或良好都有可能，这是能源行业在建设方面的通性，更是任何能源项目工程都不可忽视的第一个问题。

　　2.能源项目通常会面临着不同于一般安防监控项目的特殊施工要求，例如开挖/埋管道或管线，架空管线、立杆固定或是焊接管路等，这也意味着成本方面较高。

　　3.能源项目通常存在对环境的污染以及对信号的干扰问题，例如石化厂的化学物质可能会腐蚀监控系统，又如电厂本身就是一个电磁场，对于监控系统的信号存在一定干扰，这表明能源项目本身的特性通常给安防监控带来一些意想不到的阻碍，意味着要做能源项目的监控系统必须要加强对系统防护的认知。

　　4.能源项目的覆盖范围大，通常大到整个山区、海岸范围，监控系统传输信号的方式与距离有其特色。

　　以上四个问题表明：虽然水电、风电、火电、石化等能源项目以不同的形式存在，很多施工细节都是相同的。本文以能源行业均会面临的避雷与防爆问题谈谈其解决方案。

　　如何做好避雷工作

　　不管是在水力发电厂、火力发电厂或是风电厂，甚至是石化或是核能发电厂，监控系统为了满足监控覆盖范围大的需求，都会在某些制高点，或在空旷的区域架设摄像机，如此一来雷击就形成无法避免的风险。

　　在能源行业安防监控系统中一般有两种避雷方式，一是接地，二是避雷。接地是用来保护人身、设备及供电安全的重要措施，是不可或缺的安保手段。而避雷则是依据视频监控系统安装的环境与需求来决定，虽非绝对必要，但因接地与避雷本就是相互协作的机制，因此在能源行业安防监控系统中的重要性不容忽视。

　　监控前端接地与避雷措施

　　1.室外的摄像机应架设避雷针，采用独立接地管线以隔离监控设备的电力与图像信号，避免干扰电流、损伤线路。避雷针架设应高于摄像机，由避雷针尖往下45-60度的虚拟立体圆椎体范围内，是摄像机的安全范围，避雷针在安装时，应与固定摄像机的钢构绝缘隔离。

　　2.摄像机前端设备的接地在终端部分要集中在一个接地总线上，使整个监控前端设备的接地达到无对地电位差的要求，否则可能使对地环路产生电位差而令设备烧毁。

　　3.室内前端摄像机应接地线到共享端的接地端子上，在前端设备的电源端加装容量适合的无熔丝断路器及漏电断路开关，同时在经费许可下加装可耐3000KV的避雷子以避免被感应雷或传导雷损伤设备。

　　4.室外摄像机接地完工后，测试接地电阻小于10Ω以内，接地棒安装应按标准进行三点式阻抗测试。

　　传输部分的接地与避雷

　　1.由于能源行业某些监控信号传输距离很长，耐电压性低，容易被感应雷及传导雷电流入侵而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，电缆都应该加装突波保护器，在设计图像信号传输线缆时必须考虑信号的传输速率及电压的平衡与接地，避免感应雷入侵。

　　2.室外传输及缆线应有良好的接地，接地电阻必须小于10Ω。

　　3.架空自持信号或电力缆线应该将自持钢缆在固定段以接地线接入大地。

　　4.控制信号传输线采用具有隔离遮蔽功能的缆线。

　　5.传输部分的缆线在线路架设尽量采用埋敷方式。环境条件不许可时，可采用最短间距架设方式以免耐压性降低而导致感应雷入侵。

　　监控终端的接地与避雷

　　1.在安防监控系统中，监控端的避雷措施应慎重，要考虑各种可能类型的雷击入侵、对地环路电位差现象及电力供应突波等保护措施。

　　2.监控终端所在建筑物内应有避雷系统、接地网及接地端子等配置。

　　3.监控终端的各种金属管线应做管线接地处理并共同接到接地装置上。电缆线进入终端机房时，应将线缆金属外护层及自持电缆钢缆部分接到接地端子上。

　　4.室内终端传输及缆线应有更好的接地，接地电阻必须小于10Ω，但对地阻抗值越低越好。

　　以上是能源行业监控系统在接地与避雷的基本有效做法，虽不会像国家规范或标准严苛，但若谨慎的处理接地与避雷的施工细节，应该算是一种有效的避雷方式。

　　安防系统在能源行业的防爆问题

　　要做好石化能源行业监控系统的防爆施工，首先要了解其防爆需求、工程规定及等级内容，在中国石油石化炼制厂中经常可以看到不同的防爆仪控设备及管路，但以监控系统而言，是否要完整的依循所有防爆规范及规定内容关键在于系统设备及环境因素。但若以工程安全的角度及施工规定来说，施工人员必须了解全部规范才能预防事故发生。有关电气防爆规定与规范非常多，碍于篇幅我们仅就与安防监控有关的电气类防爆规定在表1中说明。