圖二 采用硅光電池作為探測(cè)元件，將紅外或可見光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過處理轉(zhuǎn)變成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)輸出。
3.2.4 紫外火焰探測(cè)器
采用紫外光敏管作為探測(cè)元件，將紫外光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過處理轉(zhuǎn)變成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)輸出。
3.2.5 壓力變送器
擴(kuò)散硅式變送器：介質(zhì)壓力作用在敏感膜片上。分布于敏感膜片上的電阻組成惠斯登電橋，利用壓阻效應(yīng)實(shí)現(xiàn)壓力量向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，再通過電子線路將敏感元件上產(chǎn)生的毫伏信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、放大和處理成為工業(yè)所需的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
陶瓷電容式變送器：介質(zhì)壓力直接作用于陶瓷膜片上，使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移。膜片位移產(chǎn)生的電容量通過電子線路進(jìn)行檢測(cè)、放大和處理成為工業(yè)所需的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 圖三
陶瓷壓阻式變送器：介質(zhì)壓力直接作用于陶瓷膜片上，使測(cè)量膜片產(chǎn)生微小變形。利用壓阻效應(yīng)使印刷在陶瓷膜片背面有厚膜電阻連接成的惠斯登電橋，實(shí)現(xiàn)壓力量向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，通過電子線路進(jìn)行檢測(cè)、放大和處理成為工業(yè)所需的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
根據(jù)上述幾種儀表的介紹，可以發(fā)現(xiàn)，這些儀表一般均采用直流24V供電，動(dòng)態(tài)參數(shù)變換成4－20mA模擬信號(hào)。另外，這些儀表往往還組合有高、低限及故障報(bào)警，其控制信號(hào)是24V電源的開關(guān)信號(hào)。
4、整改方案
由于油庫場(chǎng)所的特殊性，加上許多客觀條件的限制（如：不允許中斷生產(chǎn)、中斷信號(hào)過長(zhǎng)時(shí)間等），幾乎不可能嚴(yán)格按GB50057-94的全部要求來進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)和施工。我們通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部份遭受雷擊的可能性、造成雷擊事故的主要因素、所產(chǎn)生的后果、整改措施的可行性等多方面進(jìn)行分析，抓住重要部分，提出了如下整改措施。
4.1 控制中心電源線路防雷保護(hù)
控制中心電源系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)，有UPS提供后備電源。針對(duì)控制中心設(shè)備的重要性及耐過電壓能力低的特點(diǎn)，在電源系統(tǒng)設(shè)置四級(jí)防護(hù)。由于空間的局限性，無法同時(shí)滿足四級(jí)防護(hù)及級(jí)與級(jí)之間安裝距離的要求，因此在控制中心電源總開關(guān)處選用立信品牌專利技術(shù)的B+C復(fù)合型電源電涌保護(hù)器，在同一位置實(shí)現(xiàn)第一、二級(jí)防護(hù)，沖擊放電電流20KA（10/350μs）,電壓保護(hù)水平（1.2/50μs）Up:2.5KV，主要用來泄放雷電流。在UPS電源前安裝串聯(lián)型電源電涌保護(hù)器，標(biāo)稱放電電流20KA（8/20μs），電壓保護(hù)水平（1.2/50μs）Up:1KV，進(jìn)一步限制過電壓。在工控機(jī)等設(shè)備的用電插座處安裝電源防雷插座，標(biāo)稱放電電流10KA（8/20μs），電壓保護(hù)水平（1.2/50μs）Up:1KV，作為電子設(shè)備的電源精細(xì)保護(hù)。
對(duì)于24V直流電源輸出線路，不再采用多級(jí)防護(hù)，而是在直流電源輸出處安裝直流電源電涌保護(hù)器，標(biāo)稱放電電流10KA（8/20μs），電壓保護(hù)水平（1.2/50μs）Up:36V，作為直流電源輸出線路的防護(hù)。
4.2 信號(hào)線路防雷保護(hù)
信號(hào)線路主要有兩種：一種為4~20mA的電流信號(hào)線路，一種為24V的直流電源開關(guān)信號(hào)線路。對(duì)于4~20mA的電流信號(hào)線路，選用立信品牌的額定負(fù)載電流小于500mA、損耗比較小（<0.1dB）的數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器，這樣對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膿p耗比較小，標(biāo)稱放電電流5KA（8/20μs），響應(yīng)時(shí)間Ta≤1ns。而對(duì)于24V的直流電源開關(guān)信號(hào)線路，則選用立信品牌的額定負(fù)載電流1.5A、插入損耗比較大（<0.2dB）的數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膿p耗稍微大但不影響正常工作且安全性較高，標(biāo)稱放電電流5KA（8/20μs），響應(yīng)時(shí)間Ta≤1ns。
4.3 線路改造
由于原有系統(tǒng)安裝時(shí)沒有過多考慮防雷的要求，所以在布線上存在幾點(diǎn)防雷隱患，主要表現(xiàn)為：a）電源線和信號(hào)線存在并排敷設(shè)的情況；b）電源線和信號(hào)線存在與作為引下線的柱筋并排敷設(shè)的情況。在改造過程當(dāng)中，針對(duì)這兩點(diǎn)實(shí)施了將電源線與信號(hào)線分開敷設(shè)，并分別穿屏蔽線槽，將與作為引下線的柱筋并排敷設(shè)的線路重新設(shè)置敷設(shè)路徑等措施。
4.4 屏蔽與等電位
屏蔽大致可分為線路屏蔽與空間屏蔽兩種，由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，我們主要采用的是線路上的屏蔽，在電源線路和信號(hào)線路進(jìn)入控制中心前分別穿金屬線槽并埋地，埋地長(zhǎng)度大于15米，個(gè)別難以實(shí)現(xiàn)的線路則采用金屬線槽架空引入，所有屏蔽線槽均要求兩端接地。
由于雷電瀉放存在趨膚效應(yīng)，建筑外層鋼筋瀉放的雷電流通常為建筑內(nèi)部鋼筋的數(shù)倍，而控制中心所在區(qū)域跨外部、內(nèi)部?jī)蓚�(gè)鋼筋區(qū)域，因此各鋼筋柱間在雷電瀉放時(shí)存在較大的電壓差，這對(duì)控制設(shè)備、PLC等尤為有害，因此設(shè)置均壓帶均衡各鋼筋柱間的電壓。在控制中心內(nèi)沿墻敷設(shè)等電位銅帶一周，銅帶采用-25×4mm紫銅帶，用φ8絕緣子作支撐；在控制中心靠近柱子的角位處，安裝一塊等電位匯流排，規(guī)格為100×10mm的紫銅板，長(zhǎng)25厘米，開鑿控制中心對(duì)角位的兩個(gè)建筑物柱子，利用銅鐵接頭與柱筋焊接后，與匯流排連接；將控制中心的所有信號(hào)屏蔽線槽與等電位匯流排或等電位銅帶連接。另外，將電源PE線、控制中心內(nèi)的設(shè)備外殼、機(jī)架等可導(dǎo)電金屬物體就近與匯流排或銅帶連接，連接線采用6mm²多股銅芯線。
4.5 防爆處理
油庫是個(gè)易燃易爆的高危險(xiǎn)場(chǎng)所，在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)及施工過程當(dāng)中，每一步都應(yīng)該考慮防雷產(chǎn)品對(duì)油庫安全性的影響，應(yīng)采用符合油庫相關(guān)規(guī)范要求的合格產(chǎn)品，在施工過程當(dāng)中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，我們主要采取了以下幾點(diǎn)防爆措施：
a) 安裝在油庫罐區(qū)的浪涌保護(hù)器全部采用了標(biāo)準(zhǔn)防爆接線箱，將浪涌保護(hù)器安裝在密封的防爆盒內(nèi)，配以防爆電纜，就近固定在被保護(hù)設(shè)備旁。
b) 由于油庫灌區(qū)不允許焊接，全部安裝采用螺釘連接和軟線跨接的方式；
c) 控制中心總電源處的電源電涌保護(hù)器，安裝在防爆電控箱內(nèi)；
d) 進(jìn)入防爆現(xiàn)場(chǎng)施工必需穿防靜電工作服，使用防爆工具。
結(jié)束語
油庫灌區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著整個(gè)灌區(qū)的工作情況及安全狀況的檢察，在油庫的日常運(yùn)行當(dāng)中起著重要的作用，在加強(qiáng)油庫本身安全工作的同時(shí)對(duì)防雷也提出了越來越嚴(yán)格的要求，除了應(yīng)該有完善的外部防雷設(shè)施（LPS）之外，還應(yīng)在做好機(jī)房均壓、線路屏蔽等工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選擇適合和有效接地方式，安裝適合此系統(tǒng)線路參數(shù)使用的電涌保護(hù)器（SPD）方能有效防止雷擊。事實(shí)證明，本論文所實(shí)施的方案是有效的，從2003年7月整改至今沒有發(fā)生雷擊事故，運(yùn)行狀況良好，而在沒有整改安裝前基本上每年都有1－4次雷擊事故發(fā)生。
