1、丁炎2009年10月 1、雷电形式 雷电是大气中的一种放电现象。雷电主要有两种形式： 不同带电云层间的放电作用； 云层对地的放电作用。 易受雷击的建筑物和构筑物是： 旷野孤立的或高于20m的建(构)筑物； 金属屋面、砖木结构的建(构)筑物； 河边、湖边、土山顶的建(构)筑物； 地下水露头处，特别潮湿处，地下有导电矿藏处或土壤电阻率较小处的建(构)筑物； 山谷风口处的建(构)筑物； 建筑物群中高于25m的建（构）筑物。通常雷击有以下几种主要形式： 直击雷：是指雷电直接击在建筑物构架或动植物上，常因电效应、热效应和机械效应等而造成建筑物等损坏以及人员伤亡。 一般防直击雷的方法是通过由避雷装置(即接
2、闪器，如针、带、网、线等)、引下线以及接地装置构成的完整的电气通路将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损坏，雷电仍会通过多种形式及途径破坏建筑物内的电子设备。 感应雷：是指雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近的户外传输信号线路、埋地电力线或设备间连接线上产生电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。 雷电波侵入：由于雷电流有极大的峰值和陡度，在雷电流周围会产生瞬变电磁场，处在该瞬变电磁场中的导体会感应出较高的电动势，而此瞬变电磁场又会在一定的空间范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射。而这种空间雷电电磁脉冲波(LEMP)将
3、在三维空间范围内对一切电子设备发生作用。由于雷电流峰值大、陡度高(变化率快)，且其瞬变时间极短，因此在这种交变磁场中的导体感应出的电压很高，以致产生电火花。球形雷： 球形雷(即球状闪电)是一种橙色或红色的类似火焰的发光球体，偶尔也有黄色、蓝色或绿色的。球形雷多在强雷暴天气空中普通闪电最频繁的时候出现。球形雷通常沿水平方向以12ms的速度上下滚动，有时距地面0.51m，有时升起23m。它在空中漂游的时间可由几秒到几分钟。 图 1 仿真雷电流波形1、雷电放电的浪涌起因雷电放电的浪涌起因起源于大气的电涌，基本上都是直接雷击和邻近雷击及远处雷击造成的。 直接雷击：雷直击受保护的建筑物； 邻近雷击：雷击
4、在与被保护系统直接相连的延伸系统或管线（管道、数据传输线或输电线） 远处雷击：云间闪电在传输线上产生“反射浪涌”（行波），而周围区域的雷电则会感应出过电压。 在远处雷击情况下，行波沿线路传播，或雷击在被保护系统的附近，从而产生影响被保护系统的电磁场。 图 2 雷电放电的浪涌起因图中： 直接近距离雷击：击中外部防雷保护系统、生产用的构架（工厂）、电缆等。1a、冲击接地电阻Rst上的电压降1b、闭环(由供电和信息技术系统形成)上由雷电流最大上升速率(di/dt)max产生的感应电压。 远处雷击 2a、击中中压架空线路 2b、传导的过电压，由于云闪或架空线附近的雷击造成的行波 2c、雷电通道产生的场
5、（电磁场）2、雷电放电浪涌 在低压供电系统、测量和控制系统、计算机网络，有许多因素引起过压浪涌。 直击雷 附近的雷击 远处的雷击 开关浪涌 直击雷 如果雷电直接对有外部防雷装置的建筑物或者直接打到建筑物顶部的可以通过某种途径传输雷电流入地的装置放电(如室外天线，卫星接收装置等)，使得地电位抬升，一大部分雷电流通过保护接地线进入到建筑物的装置和连接的设备。雷电也可能直接对电源线(低压架空线)或数据线放电，大部分高能雷电流被引入到建筑物里。 附近的雷击 即使建筑物本身没有遭到雷击，附近的雷电闪击也可能引起建筑物装置上的过电压。这个浪涌过电压直接或通过电感性或电容性耦合到达电子装置、设备的线路上。
6、部分雷电流可能通过大地传送到接地的装置从而引起极大的危害，或者通过雷电放电通道散发出的磁场，在设备的线路上感应出过电压，建筑物内的长导线回路特别容易感应出过电压。容性耦合是通过具有高电位差的两点之间的电场产生的，例如在雷电放电通道和金属导线之间。 远处的雷击 就是几百米之外的雷电闪击，也可能在低压导线、数据线上感应过电压，也可能将高电压传导到建筑物的接地装置上，从而对电子设备造成极大的危害。甚至云层之间或云层内部的放电产生的电磁场也能耦合过电压到导线中。 开关浪涌 开关浪涌来自电路的闭合、断开的转换操作，来自感性和容性负载的开关操作，也来自短路电流的阻断。特别是，大型用电系统或变压器的断开可能
7、引起对邻近的电子设备的损坏。开关浪涌产生的主要起因： (a)切除空载电力线路(或电容器)当开关打开时，电源电压瞬时值的变化使得系统和被切除的线路之间出现高电位差。这种在数毫秒之内就建立起来的电位差能在开关的触头之间引起重燃，就像触头再次合上。线路电压随即和电源电压的瞬时值相等，开关触头之间的电弧熄灭。 该过程可反复出现多次。这种线路电压和一定的电源电压的瞬时值相等的过程所产生的操作过电压具有按几百千赫兹衰减振荡的特征。这种操作过电压的初始幅值与重燃时刻开关触头之间的电位差有关，该幅值可以是额定电源电压的数倍。 (b)切除空载变压器 如果在电网中切除空载变压器，则磁场的能量被加载到其自身电容上。
8、于是电感一电容电路就振荡起来，直至全部能量都通过电路中的电阻转换为热能，所引起的操作过电压的幅值可达额定电源电压的数倍。(c)不接地电网中的接地故障 如果不接地电网的外部线路发生接地故障，那么整个系统的对地电位将会因接地相的电压变化而改变。如果接地故障电弧熄灭，其影响类似于切除空载线路或电容器：产生了操作过电压并伴随着衰减震荡。d) 除了上述特性的电网操作过电压以容性耦合的方式影响低电压系统之外，电流的快速变化也能通过感性耦合在低电压系统中产生电涌。这种电流的突然变化可能是投切重负荷引起的，也可能是短路、接地故障或重复接地故障引起的。1、现代防雷技术特点 现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流
9、源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流(包括雷电电磁脉冲辐射)对地泄放的合理的阻抗路径，而不能让其随机地选择放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放与转换。德国专家希曼斯基在过电压保护理论与实践中提出了现代防雷保护的三道防线： 外部保护：将绝大部分雷电流直接引入大地泄散； 内部保护：阻塞沿电源线或数据线、信号线侵入的雷电波危害设备； 过电压保护：限制被保护设备上的雷电过电压幅值。 这三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。希曼斯基在过电压保护理论与实践中提出雷电的防护可分为以下两个方面：即直击雷的防护和感应雷的防护。(1) 直击雷的防护 目前，防直击雷都采用避雷针、避雷带、避雷线和避雷网作为接闪
10、器，然后通过良好的接地装置迅速而安全地把雷电流传导入大地。(2) 感应雷的防护 感应雷的防护是从整体和系统建立起三维的防护体系，在被保护设备构成的系统中可采取以下措施： 1） 电源防雷配电系统电源防雷应采用三级防护，避雷器采用的是B、C、D三级防雷的方式。 第一级(B级) 保护一般安装在建筑物输入电源总配电室内的进线配电柜上或楼内单元输入电源的主配电盘上，主要用于保护整幢建筑物用电设备或单位的主要用电设备。 第二级(C级)保护主要安装在设备配电柜上。 第三级(D级)保护主要安装在各个用电设备的电源端，用于保护最终的用电设备。 2）信号系统防雷 与电源防雷一样，信号系统的防雷主要采用信号避雷器防
11、雷。 信号系统的防雷主要采用信号避雷器。 数据网络用避雷器，如:RS232/485接口避雷器、LAN网卡接口避雷器、 通信网络设备主要为调制解调器、路由器和远程中断控制器等。通常根据通信线路的类型、通信频带以及线路电平等选择通信避雷器，将通信避雷器串联或并联在通信线路上。 通信网络用避雷器，如：电话线对避雷器、专线Modem （如：DDN专线Modem）接口避雷器、EI接口避雷器(双绞线型、同轴电缆型和RJ45网线型、)等。3）等电位连接等电位连接是将正常不带电(或不传输信息)的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、建筑物的金属构架、金属管线的桥架与接地系统进行电气连接，防止这些
12、物件上感应雷电高电压或接地装置上雷电入地高电位的传递对设备内部绝缘、电缆芯线造成反击。等电位连接的目的是减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差，防止雷电反击。4） 金属屏蔽及重复接地在做好以上措施的基础上，还应采用有效屏蔽、重复接地等办法，避免架空导线直接进入建筑物内配电系统和信号系统，尽可能采用埋地电缆引入方式，并用金属导管屏蔽。屏蔽金属管在进入建筑物或机房前重复接地，最大限度地衰减从各种线缆上引入的雷电高电压。 2、防雷分区 防雷区域划分依据IEC61312.1 雷电电磁脉冲防护，防雷保护应根据雷电电磁脉冲的严重程度进行分区保护。 根据GB 50057-94建筑物防雷设计规范和
13、IEC 61312.1等标准，从EMC(电磁兼容)的观点来看，一个欲保护的区域(建筑物)由外到内可分为以下几级保护区： LPZA区 本区内的各物体都可能遭到雷击和传导全部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减。 LPZB区 本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。LPZ l区 本区内的各物体不可能遭到雷击，流经各导体的电流比LPZB区的更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。LPZn+l(n=1，2，3)后续防雷区当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。
14、3、多层分级（类）保护 多层分级(类)保护原则是指，根据电气、微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层(区)，确定防护要点进行分类保护；根据雷电和雷电过电压危害的可能通道，从电源线到信号线或数据通信线路都应进行多层分级保护。 (1) 外部无源保护 外部无源保护(O级保护区：LPZA区或LPZB区防护)多采用外部防雷装置，主要由避雷针(网、线、带)、引下线和接地装置(接地线、地极)等构成。其保护原理是：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。 在0级保护区内建筑物的所有外露金属构件(管道)都应与防雷网(带、线)进行可靠的电气连接。(2) 内部防护 1）电源部分防护 对引入建筑物的电力
15、线路和建筑物内的配电系统应进行过电压保护。按国家规范应分三部分进行： 应在电力变压器低压侧输出端至建筑物总配电盘间的电缆内芯线两端对地加避雷器，作为一级保护； 应在建筑物总配电盘至各分配电箱间的电缆内芯线两端对地加装避雷器，作为二级保护； 应在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器，作为三级保护。2）信号部分保护对于信息系统，应分为粗保护和精细保护两种。 粗保护 粗保护的量级根据所属保护区的级别确定。 如：电缆穿金属管、在桥架（槽）敷设、屏蔽电缆等。 精细保护 精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。 应在所有信息系统进入建筑物的电缆内芯线端对地加装避雷器，电缆中的空线应接地并
16、做好屏蔽接地，其中应注意系统设备的在线电压、传输速率以及接口类型等，以确保系统正常工作。(3) 接地处理 在防雷系统的设计和建设中，一定要求有一个良好的接地系统，因所有防雷设施都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。如果接地系统做得不好，不但会引起设备故障、烧坏元器件，严重时还将危及工作人员的生命安全。而电子设备为抗干扰采用的屏蔽技术、防静电技术和滤波技术等都要求建立一个良好的接地系统。 一般整个建筑物的接地系统有： 建筑物地网； 电源地(要求地阻小于4)； 逻辑地(也称信号地或称工作地)； 防雷地等。防雷产品种类繁多，大致可分为以下三大类： 接闪器 消雷器 防雷器（I）接
17、闪器 为免遭直击雷破坏，建筑物一般都设有独立避雷针、构架避雷针或避雷线进行保护。其结构均分为接闪器、引下线和接地体三部分，其防雷机理相同。为了防止反击，要求避雷针与被保护设备之间的空中距离不小于5m，地中距离不小于3m。（2）消雷器 消雷器是国内近年来影响非常大的防雷产品。它的防雷机理是：通过改变接闪器的材料和形状来产生电流以中和雷云中的电荷，让雷云在消雷器的保护范围内无法建立起接闪所需的场强，以达到消雷的目的。 （3）防雷器 防雷器的作用就是在最短的时间(纳秒级)内将被保护线路接入等电位系统中，使设备各端口等电位，同时将电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，故避雷器的电流泄放能力大
18、小将直接影响其对电路的保护能力。防雷器也可称为浪涌保护器 S P D（ Surge Protection Device的缩写），其功能是对电涌产生保护功能的器件。目前用于对避雷器闪放电流测试的波形主要有直击雷电流脉冲波形l0350s、感应浪涌电流波形820s，如图 3 所示模拟雷电流测试波形。 图 4 模拟雷电流测试波形注：l0350s波形是直击雷模拟波形，其视在波前时间为10s，视在半峰时间为350s。 820s波形是感应雷模拟波形，其视在波前时间为8s，视在半峰时间为20s。1）防雷器的分类 雷电危害最严重的是直击雷。当直击雷发生时，由于其二次感应效应，直击雷可通过电阻性及电感性途径破坏电
19、子设备。实际上，造成破坏的真正原因是客观存在的电源线、信号线或数据线上产生了瞬间(在毫秒与微秒级之间)冲击电压，这个瞬间冲击电压的峰值远远大于一般设备所能承受的700V。 根据国际上有关防雷标准(如IEC 1024等)，可把一个建筑物的电源输入线及数据线所能感应到的最高电压和电流分为A、B、C、D、E五个区域，每个区域的最高感应电压和电流又视此建筑物所在位置的不同而分为高、中、低三级雷击风险度，不同风险度又有不同的感应电压和电流。根据设备所处区域的类别选用不同等级的防雷器是必要的。因此，防雷器也根据不同区域和使用特点而制造出种类繁多的品种。防雷器分为： 电源系统防雷器； 信号系统防雷器两类。
20、用于A区的交流电源防雷器该区的特点是：可能出现直击雷，雷电电压较高，当然放电电流也较大。防雷器在该区中的作用是把上万伏的雷电电压抑制在一定范围之内，以保护线路上的用电设备 。 这种防雷器额定放电电流为40kA时其残压小于或等于2.2kV。可用于三相四线制及单相二线制交流电源系统。 用于B、C区的交流电源防雷器 该区的特点是：可能出现感应雷，雷电电压远低于A区，用于该区的防雷器的额定放电电流一般为20kA，残压一般在1.5kV以下。 这种级别的产品适用于三相或单相交流电源系统。 用于D区的交流电源防雷器 该区的特点是：可能出现感应雷，雷电电压低于B、C区，用于该区的防雷器的额定放电电流一般为10
21、kA，残压一般在1.2kV以下。 用于直流电源的浪涌吸收防雷器 此类防雷器是专门用于12V、24V等直流电源系统的过压保护装置，它可以将保护电压等级保持在60V以下。 双绞线通信线路防雷器 该类防雷器主要用于双绞线通信线路设备(如程控交换设备、传真设备、电子电话以及警报发生器等)的防雷保护。 网络数据线路防雷器 该类防雷器主要用于广域网和局域网中数据、信息传输线路设备(如DDN专线、HUB、DTU等)的防雷保护。 高频天线馈线防雷器因为天线馈线是直接暴露在户外的，在雷雨天气时很容易产生雷电感应并将感应电流引入其发送、接收设备中，导致设备受损。 信号线防雷器 (信号浪涌保护器) 浪涌电压抑制器件
22、基本上可以分为两大类型。第一种类型为撬棒(Crow Bar)器件，第二种类型为钳位保护器。 常用的撬棒器件包括气体放电管、气隙型浪涌保护器以及硅双向对称开关(CSSPD)等。 常用的钳位保护器有二极管型保护器件和氧化锌压敏电阻(MOV)等。 目前， 信号线防雷器 (信号浪涌保护器)多设计成两极保护电路，因此适合于安装到LPZ1LPZ3。两级电路由气体放电管、压敏电阻和箝为位二极管组成，具有流通量大、箝位时间极短和保护水平较低的特点。 图 5 短路方式的多级雷击防护器工作原理示意图正常情况下，浪涌保护器不对电路产生影响；当浪涌侵入时，将所连接部分与地线短路，使线路中浪涌电流迅速释放入地，从而使线
23、路所连接的设备不受浪涌的侵害；浪涌中止后，浪涌保护器（SPD）恢复正常。 浪涌保护器（SPD）的选型应关注其的工作电压和负载电流与系统回路相匹配，其最大连续操作电压应略大于回路最大正常工作电压，负载电流应大于回路最大正常工作电流。对于本安回路应注意SPD是否有相应本安认证，其线路电阻应足够小，能保证现场仪表电压正常工作。对于通讯回路应注意SPD带宽，确保正常信号通过。 气体放电管 气体放电管的基本结构是，由一对带电间隙的金属电极封装在充以放电介质（如惰性气体）的玻璃管或陶瓷管构成。 常用的气体放电管冲击击穿电压为一百几千伏，当线路冲击过电压达到气体放电管冲击击穿电压，管内气体就会电离，产生出自
24、由电子和正离子，这时气体就变得能导电了。放电管由原来的开路状态变为近似短路状态，这样给浪涌电压提供了泄放通路，保护设备或系统免受雷电过电压的损坏。 二极管型保护器 二极管型保护器主要包括： 开关二极管、齐纳二极管和瞬态二极管等。 在正常情况下管子呈高阻状态，当外加电压达到其门限值时，电流迅速增加，即二极管导通。 氧化物压敏电阻 压敏电阻是一种具有瞬态电压抑制功能的元件，压敏电阻可以对集成电路及具他设备的电路进行保护，防止静电放电、浪涌及其他瞬态电流(如雷电流等)对集成电路造成损坏。 当电压瞬间高于工作极限值时，压敏电阻的阻值迅速下降，导通大电流，从而保护集成电路或电子设备；当电压低于压敏电阻的
25、工作电压时，压敏电阻呈高阻状态，近乎开路，因而不会影响集成电路或电子设备的正常工作。 国际电工委员会编制的标准IEC 1024.1将建筑物的防雷装置分为两大部分： 外部防雷装置 内部防雷装置 这样划分很有必要，建筑物的防雷设计必须将外部防雷装置和内部防雷装置作为整体统一考虑。（1）外部防雷装置 外部防雷装置 (即传统的常规避雷装置)由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。 接闪器：也叫接闪装置，有避雷针、避雷带和避雷网三种形式，它位于建筑物的顶部，其作用是引雷(或叫截获闪电)，即把雷电流引下。 引下线：上与接闪器连接，下与接地装置连接，它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。 接地装置：接地
26、装置位于地下一定深度之处，它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。（2） 内部防雷装置 内部防雷装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。 除外部防雷装置外，所有为达到此目的而采用的设施、手段和措施均为内部防雷装置，它包括的主要技术有等电位连接技术、屏蔽技术、滤波技术、浪涌吸收技术、优化布线技术以及综合接地技术。 传统的避雷针的保护范围是以“保护角”的概念，现在多采用IEC1024标准，采用滚球法和避雷网来计算避雷针（或避雷带、避雷网）的保护范围。 传统的避雷针是以“保护角”的概念，现在多采用IEC1024标准，采用滚球法和避雷网来计算避雷针（
27、或避雷带、避雷网）的保护范围。我国标准GB50057-1994 建筑物防雷设计规范 不再沿用避雷针的“保护角”的概念。（1）单支避雷针的保护范围 避雷针在地面上的保护半径r=1.5h 避雷针在被保护物高度hx平面上的保护半径rx由下式确定： 当hxh/2时 rx=（h-hx）P=haP m当hxh/2时 rx=（1.5h-2hx）P m式中 hx 被保护物的高度，m ha 避雷针的有效高度，m Ph 高度影响系数，h30时为1；30h120时为5.5/h。 图 6 单支避雷针的保护范围示意图 图 7 两支等高避雷针的保护范围示意图 其中：ho=h-D/7P bx=1.5(ho-hx) 图 8
28、滚球法确定的防雷保护范围 其中：h为接闪器距地面的高度；r为滚球半径；为保护角 防雷接地电阻值，一般指冲击接地电阻值。 GB50057-1994建筑物防雷设计规范： 规定了防雷接地的接地电阻为冲击接地电阻，规定的典型值为不大于10。 规定防雷电感应接地装置应和电气设备接地装置共用。 在现代工业中，自动控制系统对生产过程的正常运行起到决定性作用，自控设备的防雷对自控设计来说，已渐渐成为必不可少的内容。在这里谈的雷击是指由雷击引起感应过压和瞬时尖脉冲，沿着导线或导体将可能高达10kV的电压传到设备上，令设备损坏；而不是指设备受直击雷的雷击，直击雷打在自控设备本体上，可能任何防护都起不到作用。 因此
29、，在自动控制系统中的智能仪器设备的周围首先要有电气的防直击雷设施。 从雷击理论来看，由于仪器仪表设备一般大都安装在设备或管道上，而它们都是良导体，另一方面，装置区都采取了防雷措施，又加上仪器本身体积较小，因此，仪表直接“接闪的可能性较小。 而连接现场仪器和控制室仪器的电缆，则有传导雷电感应电波的可能。这主要因为电缆敷设在装置各个区域，连接距离长，当雷击发生时，靠近雷击点的电缆产生感应电压，并向“地传导，形成瞬间浪涌电压或电流。另外，由于电缆桥架的架空敷设，电缆汇线桥架单独引入雷电波的可能性也存在。 根据雷电的特点，仪器预防雷击一般要考虑以下几个因素。 仪表及系统选型时要选择抗干扰能力强，内部设
30、有专门的避雷接地措施； 仪表安装时要正确，必须接地良好，同时要考虑仪表所处的位置，需根据实际情况安装避雷针； 仪器信号电缆的架设，必须按规定汇入槽盒，在装置现场一次元件的信号连接时，电缆屏蔽隔离必须按规定接地； 仪表系统的接地，必须符合设计规范要求； 重点考虑防范感应雷击，感应雷击的防护主要采用感应雷击防护器（即浪涌保护器），或对可能感应到雷击的导线加以屏蔽。 仪表及系统防雷设计，一般应对装置所在区域的雷害有所了解，如雷击频度、雷击强度及当地的常见雷击形，同时还应对控制系统的重要性加以考虑。目前，还没有仪表系统防雷工程设计规范，我们仅对防雷设计的类型和仪表控制系统用雷击防护器的应用加以说明。
31、为了更好地防止雷电波侵入仪器，可以从不同的场合将防雷系统分为三种情况： 第一种是控制室仪表及系统的防雷； 第二种是现场仪表的防雷； 第三种是全系统的防雷，即对控制室仪器和现场仪器全部采用防雷保护。 控制室仪器是控制系统的核心，尤其是DCS控制系统。从以上介绍看，与控制室连接的仪表电缆是雷电波的主要引入源，因此，在电缆引入口上加雷击保护器是防止雷击的最好方法。防雷系统的组成如图9所示。 图 9 控制室电涌保护器连接 现场仪器分布在装置各处，遭雷击的可能性较大，因此，比较重视现场仪器的防雷。其主要措施就是在变送器及传感器电缆入口处加电涌保护器，如图10所示。 图 10 变送器与电涌保护器连接示意图
32、 如果现场电缆全被金属套管屏蔽，并且电缆套管有良好的接地，那么在一般情况下，雷电波将经套管引入接地网，这样，现场仪表将受到良好的保护。因此，在一般情况下，现场仪表不需要接电涌保护器，仅采用屏蔽和防雷接地就可以了。 图 11 现场仪表电缆敷设示意图 全系统防雷是指将控制室仪表（或系统）和现场仪表全部采用雷击保护器，即以上两种方法的结合。 采用这种形式工程费用相当昂贵，每个检测点需要两个电涌保护器，现场仪器还应单独设计接地系统，因此，一般情况下不宜采用。如果有个别重要回路需要保护，或在高塔上或独立安装在某一高处，可单独对它进行考虑，一般情况下，仅采用控制室防雷就可以了。 SH/T 3081-201
33、9 石油化工仪表接地设计规范中规定： 在合理选用弱电避雷器后，在避雷器安装及使用中还应注意以下几方面。 避雷器必须有良好的接地，必须保证接地泄放通道的可靠畅通。所以建议接地线应与电力地线公用；接地线截面不小于4mm2；接地连接端子采用线耳连接；接地线与接地体之间采用锡焊连接等。 避雷器的信号与接地线连接要简洁，要减少冗余部分。接地线要减少绕环布线，以免自身泄放电流形成电磁场，对线路造成不必要的影响。 对避雷器要经常检查，确保状态良好，特别对于带有冲击保险模块的避雷器，需经常检查保险状态。 雷电浪涌保护器接地线：2.5mm24mm2，雷电浪涌保护器接地线应尽可能短，并且避免弯曲敷设。 供电系统的线路须采用TN-S系统的接地方式 现场仪表至控制室连接电缆宜采用双绞屏蔽电缆，置于金属保护管或封闭电缆槽中，保护管及电缆槽应与就近保护接地网有效连接，可以最大限度地减少雷击产生的电磁场对电缆部分的影响 要避免电缆槽和控制柜靠近防雷带的引下线 仪表控制系统、变送器等应采取等电位接地，对接地装置的隐蔽工作要设置标识 SPD的安装位置应尽可能靠近被保护仪表设备，但安装在机柜中的SPD不能与安全栅共用同一导轨。 谢谢！
