工業儀表防雨防雷是一項非常重要的系統工程,直接關系到生產安全、設備壽命和測量數據的準確性。下面我將從防雨和防雷兩個方面,分別介紹實用且可操作的措施。

一、 防雨措施(防潮濕、防水)
防雨的核心是防止液態水進入儀表及其連接部件,同時也要防范由此引發的冷凝和潮濕問題。
正確的儀表選型與安裝位置
防護等級(IP代碼):在采購儀表時,必須選擇具有適當防護等級的產品。對于戶外或可能被水淋的場合,殼體防護等級至少應達到 IP65(防噴水)或 IP66(防強烈噴水),對于需要短暫浸入水中的場合(如地下井),應選擇 IP67 或 IP68。
安裝位置:盡可能將儀表安裝在屋檐下、防護箱內或背風側,避免直接暴露在雨水中。確保儀表安裝座高于可能積水的地面。
儀表箱/接線盒的密封
使用合格的儀表箱:戶外儀表箱應密封良好,箱門應有防水膠條。進線口應使用防水格蘭頭(電纜密封接頭),確保電纜與箱體之間的縫隙被緊密封堵。
密封膠的使用:對于箱體上的閑置接口、螺絲孔等,應用密封泥或硅膠進行封堵。箱體之間的連接處也可涂抹密封膠增強效果。
電纜引入口的防水處理
電纜敷設方向:電纜應自下而上引入儀表箱,防止雨水沿電纜線纜流入箱內。形成“滴水彎”是常用且有效的方法。
接頭防水:所有戶外電纜接頭應使用防水接線盒,并采用自粘性防水膠帶+絕緣膠帶+PVC膠帶(由內向外)多層纏繞,或使用專用灌膠式防水接線盒。
防冷凝措施
在密閉的儀表箱內,由于晝夜溫差,內部容易產生冷凝水。可采取以下措施:
加熱器:在箱內安裝小型恒溫控制加熱器,提高箱內溫度,降低相對濕度。
干燥劑:放置硅膠干燥劑包,并定期更換。
透氣閥(呼吸器):安裝防水透氣閥,平衡箱內外氣壓,同時阻止液態水進入。
二、 防雷措施(防浪涌)
防雷的核心是泄放雷電流(直擊雷)和限制浪涌電壓(感應雷),保護精密的電子儀表。
雷電對儀表的損害主要有兩種途徑:直擊雷和感應雷。儀表系統主要防范的是感應雷引起的浪涌過電壓。
直擊雷防護
接閃器(避雷針/帶):在高處的儀表(如塔頂、罐頂的液位計、溫度計)附近或所在建筑上安裝避雷針,引導雷電流安全入地。儀表應在避雷針的保護范圍之內。
等電位連接與接地系統
良好的接地是防雷的基礎:所有儀表的金屬外殼、電纜橋架、保護管、儀表箱等均應可靠接地。
等電位連接:將儀表系統、電氣系統、防雷系統的接地體連接在一起,形成一個統一的接地網。這可以防止不同系統之間出現“地電位差”,從而產生反擊電流損壞設備。接地電阻應盡可能小,通常要求 ≤4Ω。
浪涌保護器(SPD)的安裝
這是保護儀表免受感應雷和操作過電壓損害最直接有效的方法。需要在所有引入/引出儀表控制室的信號線和電源線上安裝SPD。
電源線路防護:在儀表供電的電源入口處(如儀表箱空開前端)安裝電源浪涌保護器。
信號線路防護:在儀表的信號輸入端(如PLC/DCS卡件前端)或現場儀表箱內,針對不同的信號類型安裝相應的信號浪涌保護器:
4-20mA模擬量信號
HART/Profibus/Modbus等現場總線信號
熱電偶/熱電阻信號
Ethernet/RS-485/RS-232等通訊信號
安裝原則:SPD應安裝在需要保護的設備的入口處,并保證其接地線盡可能短而粗,以快速泄放浪涌電流。
電纜屏蔽與敷設
屏蔽層接地:儀表信號電纜應采用屏蔽電纜,且屏蔽層至少應在一端做良好接地(通常是在控制室端)。對于抗干擾要求高的場合,可采用雙層屏蔽或更復雜的接地方式。
合理敷設:信號電纜與動力電纜應分開敷設(如保持30cm以上間距或分橋架敷設),減少電磁耦合干擾。電纜應敷設在金屬橋架或保護管內,并將橋架和保護管多點接地。