SHT 3164-2021_石油化工仪表系统防雷设计规范.pdf
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防雷工程的设计应根据防护目标的具体情况， 确定合适的防护范围，采用适宜的防护方案，将 件的风险降低到可容忍的程度，符合防灾减灾的投资条件，经济有效地防护雷击事件，减少仪表 件造成的损失。 2仪表防雷工程应同时采用下列方法：
仪表防雷工程应同时采月
a）设置电涌防护器； b）仪表系统接地； c）仪表信号电缆的屏蔽； d）仪表设备的屏蔽； 5.3仪表的保护接地、工作接地、本质安全接地、屏蔽接地、防静电接地、电涌防护器接地应最终接到 电气接地装置。 5.4仪表信号电缆和通信电缆应采用芯线互绞型。 5.5室外控制网络宜采用光缆。
市政工程施工组织设计6.1 控制室接地系统
5.1.1控制室仪表接地系统应采用网型结构的接地系统，可用于各类装有仪表的房间 5.1.2控制室的保护接地、工作接地、本质安全接地、屏蔽接地、防静电接地、电涌防护器接地等均应 就近接到统一的网型结构接地系统。网型结构接地系统不应区分接地类型。 5.1.3网型结构应采用多根接地排连接成网格的形式；接地排应根据仪表机柜或操作台的排列布置到所 有机柜或操作台下方的活动地板下、电缆沟里或合适的空间。 6.1.4两排及以上机柜的接地网格应在两端及中间连接，网格行、列间距应≤5m或单个网孔周长应≤20m 典型的网型结构应符合图6.1.4所示的网型结构示意图
图6.1.4网型结构示意图
6.1.5对单排操作台或单排机柜，可采用单根接地排。 6.1.6网型结构的接地排应采用截面积≥40mm×4mm（宽×厚）的铜材或热镀锌扁钢焊接制作。
6.2机柜及操作台接地
内的工作接地和保护接地应按照图6.2.1的接地示意图就近直接接到下方的接地排。对于绝缘 流电源装置的直流输出线路不应接地。 隔离式安全栅可不接地。
：图中齐纳安全栅接地导轨可以接 可以接保护接地或工作接地（未图
6.2.2机柜内的电涌防护器接地导轨应直接接到机柜下方的接地排或在机柜内就近接到保护接地汇流条 电涌防护器接地导轨与机柜之间的安装不宜使用绝缘垫片。 5.2.3机柜的柜体应连接到机柜内的保护接地汇流条，机柜与基础之间不宜使用绝缘垫片。 5.2.4应为需要接地的仪表、操作设备和金属操作台沿供电电缆路径敷设截面积≥40mm×4mm（宽×厚） 的铜材或热镀锌扁钢作为接地排，操作台接地应按照图6.2.4就近接到接地排
图6.2.4操作台接地示意图
6.2.5每台需要接地的仪表、设备、机柜、仪表盘、操作台、机架等均应采用接地线接到接地排，串取 连接数量宜≤3。 6.2.6控制室内所有安装仪表的金属结构、支架、框架，以及金属活动地板等均宜连接到接地排，
台需要接地的仪表、设备、机柜、仪表盘、操作台、机架等均应采用接地线接到接地排，串联
.3接地连接导体及导线
6.3.1控制室内不同房间的网型结构接地排之间的连接应采用截面积≥40mm×4mm（宽×厚）的铜材或 热镀锌扁钢作为连接导体；连接方法应符合6.5.2的规定。 6.3.2接地连接应采用绝缘多股铜芯导线，导线截面积分别为： a）单台仪表及现场仪表的接地导线：1.5mm~2.5mm； b）机柜内汇流导轨或接地汇流条之间的连接导线：2.5mm~6.0mm c）机柜与接地排之间的连接导线：6.0mm～16mm。 6.3.3所有接地连接导线的外表面颜色应为绿色或黄绿色相间
5.4.1接地导线应尽可能短，宜采用直线路径敷设。 不得保留多余导线，也不应将导线弯曲盘成环状。 5.4.2所有接地导线、接地连接导体的敷设均应避免可能产生机械损伤的路径，或应采取防护措施。 6.4.3仪表信号电缆路径与建筑物防雷引下线交 敷设的间距应符合表6.4.3的限制。
6.4.4接地连接导体可铺在地面敷设，也可采用地面支架敷设
6.4.4接地连接导体可铺在地面敷设，也可采用地面支架敷设。
6.5.1接地连接导线应采用机械连接方式，应采用铜或镀锡铜连接片实现可靠、良好的压接，并应采用 带有防松垫片的镀锌钢螺栓压接固定。 同一压接点的压接导线不应多于两条 5.5.2接地连接导体之间的连接、接地连接导体与接地排的连接应采用至少两边焊接的方式连接，焊缝 总长度应>80mm，焊接部位应做防腐处理；交叉连接时可采用附加焊接板的方式保证焊缝长度；不得 采用导线及接线片压接的方式，
5.1控制室内的各类接地导线、接地连接导体、接地排等的施工应易于检查和维护，并应设置日 6.2与电气接地连接板的连接处应设置明显的标志。
7.1.1仪表电涌防护器应采用免维护型，应能耐受多次雷电电涌冲击而不损坏。 7.1.2可采用带监测功能的电涌防护器并配置相应的集中监测设备。 7.1.3电涌防护器宜按批次进行参数和性能检验，并应具有检验合格证；电涌防护器的生产制造商应具 有标准试验波形的模拟电涌检验设备，检验应由制造商按GB/T18802.21或制造商标准进行；没有雷电 标准试验波形的模拟电涌试验及检验设备的单位或机构不得进行检验
7.1.4当仪表需要配备电涌防护器时，应按7.2、7.3、7.4的规定配置。
7.1.4当仪表需要配备电涌防护器时，应按7.2、7.3、7.4的规定配置。
常用的电涌防护器有： 信号尖 交流电源类、通信类等，选型应根据防护目的、 ，运行电压等级、安装地点、安装方式确定。
7.2.1权表常用的电涌防护器有 通信类等，选型 信号类型、运行电压等级、安装地点、安装方式确定。
7.2.5控制系统网络通信应按通信类配备电涌防护器，规格及各项参数应适用于所连接的通信设备。 7.2.6不应采用多信号通道的电涌防护器。直流供电的四线制仪表因供电电流值与信号电流值相近，故 供电线路视为信号通道，可采用双通道电涌防护器。 7.2.7电涌防护器不应影响和改变仪表及线路的信号及传输特性。 7.2.8现场仪表的信号类电涌防护器包括装配式和内置式，装配式电涌防护器应采用并联接线方式
7.3信号类电涌防护器参数
表7.3信号类电涌防护器的基本参数
4.1仪表防雷工程应设置电涌防护器，实施防雷工程的仪表应按本节设置电浦防护器；不应以其 代替电涌防护器。对于确实没有适用的、或无法安装的电涌防护器的现场仪表，应将仪表装在钢 的仪表保护箱或防护罩内，并应将信号电缆全程穿钢管敷设：同时还宜根据实际情况和需要配备 现场仪表，并宜采用分别电缆并采用不同路径敷设。
.4.3符合7.4.2条件的或地上罐区中的下列现场仪表应设置电涌防护器： a）变送器等转换成电信号的电动、电子测量仪表： b）气体探测器、分析仪； c）电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀、电动执行机构等电信号执行器类； d）热电阻：
e）电子开关： f）继电器线圈； g）网络及通信设备； h）其它对雷电电涌敏感或承受能力差的仪表。 7.4.4可不设置电涌防护器的仪表： a）热电偶； b）机械触点开关、按钮； d）其它能够承受雷电电涌的仪表。
8.1控制室仪表的屏蔽
8.1.1控制室仪表宜装于钢板材料的机柜或金属外壳内，机柜的门、顶、底等部件应采用截面积≥2.5mm 绝缘多股铜芯电线或其它有效的方式进行导电连接。 8.1.2机柜内应装有与机柜本体相连接的保护接地汇流条，并应就近接到机柜下方的接地排。 8.1.3不装机柜的仪表金属外壳宜采用截面积≥1.5mm绝缘多股铜芯电线就近接到接地排或接地连接 导体。
8.2电涌防护器的安装
8.2.1控制室仪表应按第7章的规定设置电涌防护器 8.2.2控制室仪表电涌防护器应安装在机柜内。
8.2.1控制室仪表应按第7章的规定设置电涌防护器， 8.2.2控制室仪表电涌防护器应安装在机柜内。 8.2.3仪表电缆进入控制室后，应先接电涌防护器，再接后续仪表（包括保险类端子）。
8.3电涌防护器的接地
8.3.1控制室内安装的电涌防护器应采用金属导轨安装型，并以此安装导轨作为接地汇流条。 8.3.2对不以金属导轨作接地汇流条的安装方式的特殊电涌防护器，应设置接地汇流条。 8.3.3电涌防护器接地导轨或接地汇流条应直接接到机柜下方的接地排或在机柜内就近接到保护接地汇 流条。
9.1现场仪表的雷击防护
.1权表应避免安装在设备顶端、突出位置而成为接闪内物体。 .2当仪表的安装位置有可能使仪表形成接闪物体，又无法移位时，应将仪表装在钢板材质的仪 箱或防护罩内，箱体或防护罩应接地，
9.2电涌防护器的安装
9.2.1现场仪表应采用装配式电涌防护器，对于不便采用装配式电涌防护器的仪表可以采用内置集成式 电涌防护器；现场仪表宜采用线一线保护型电涌防护器 9.2.2装配式电涌防护器应安装在现场仪表本体的空置进线口或进线口外配的三通接口。外配的三通接 口应采用密封螺纹安装结构。 2.2.3装配式电涌防护器的接线应尽可能短，不应弯曲或有多余的长度
9.3.1现场仪表的金属外壳应通过接地螺钉与安装支架相连，安装支架、仪表保护箱、接线箱及机柜的 金属外壳应就近与电气接地设施连接或与接地的金属体相连接。可利用仪表保护钢管、金属支架、金属 护栏、金属槽体、金属结构等可靠导电的物体作为接地连接中的某段导体。 9.3.2需要接地的仪表、设备、仪表箱、支架等可以串联连接，数量宜≤3。 9.3.3线一地保护型电涌防护器的接地连线应在仪表内部与接地端子相连接：线一线保护型电涌防护器 不宜接地。 9.3.4非金属设备顶部安装的仪表，应就近接地，
10.1.1现场仪表的配线和室外敷设的电缆宜采用屏蔽电缆穿钢管或用封闭金属电缆槽的方式敷设，铠装 电缆可不穿钢管或不用封闭金属电缆槽敷设。 0.1.2仪表电缆槽宜采用钢板或铝合金板等金属材料的封闭结构，当采用非金属材料电缆槽时，宜采用 带有金属内衬或夹层的结构。 0.1.3钢管与仪表、钢管与钢管、钢管与电缆槽、电缆槽与电缆槽等之间的衔接处宜减少露空， ，并应有 良好的电气连接，否则应在分断处分别接地
10.1.4电缆宜采用内、外屏蔽的方式
10.1.5电缆外层屏蔽可利用： a）电缆保护钢管、金属电缆槽； b）金属铠装屏蔽电缆的铠装层； c）分屏蔽加总屏蔽电缆的总屏蔽层 0.1.6电缆内层屏蔽应利用本身的屏蔽层！ a）单层屏蔽电缆的屏蔽层； b）金属铠装屏蔽电缆的屏蔽层； c）分屏蔽加总屏蔽电缆的分屏蔽层。
10.2.1电缆的屏蔽应采用表10.2.1所示的接地方式。
0.2.1电缆的屏蔽应采用表10.2.1所示的接地方式。
表10.2.1屏蔽的接地方式
10.2.2电缆的内屏蔽层应在控制室一侧接到保护接地或工作接地，已经在现场仪表处接地的内屏蔽层不 应在控制室一侧重复接地。 10.2.3电缆的外屏蔽层、金属保护管、铠装电缆的金属铠装保护层宜在两端就近接到保护接地，或接到 已经接地的金属设备、结构、框架。 10.2.4当采用仪表接线箱进行多芯电缆与分支电缆接续时，多芯电缆与分支电缆的屏蔽层可以连续，也 可以分段；进出金属仪表接线箱的屏蔽电缆的内外屏蔽层应按附录B中图B.1～图B.2所示在接线箱和 机柜处接地；对非金属接线箱，各电缆外屏蔽层应在接线箱内连接并应就近接保护接地。 10.2.5铠装电缆屏蔽层接地应采用铠装接地接头。 10.2.6当有多根信号屏蔽电缆的屏蔽层接地时，可先将各信号屏蔽电缆的同类屏蔽层汇集，再接到接地 汇流排。 10.2.7现场仪表与电缆保护钢管、保护钢管与金属接线箱或电缆槽之间的连接宜采用金属连接件直接连 接；管卡应采用带有防松垫片的镀锌钢螺栓压接固定，实现良好的导电连接。 10.2.8保护钢管应通过U型管卡、穿板接头、锁紧螺母或带有接地连线的镀锌钢制接头等与已接地的 钢结构、电缆托架、电缆槽等连接。 10.2.9金属接线箱应通过金属安装支架、外部接地螺钉等就近与钢结构等或保护接地连接。 10.2.10金属电缆槽板之间的连接处应采用至少两组带有防松垫片的镀锌钢螺栓直接压接，实现导电连 接，或采用压接镀锡铜连接片的聚氯乙烯绝缘多股铜线跨接，铜线截面积应≥4.0mm，应采用带有防 松垫片的镀锌钢螺栓压接， 10.2.11金属电缆槽或非金属电缆槽的屏蔽层应在两端接到保护接地，当电缆槽较长时，应多点重复接 地，接地点间距应≤30m。 10.2.12对非金属接线箱，各电缆外屏蔽层应在接线箱内连接并应就近接保护接地。 10.2.13电缆的内屏蔽层在接线箱内连接时应与其它导体绝缘；不接地的屏蔽层端头应进行绝缘处理。 10.2.14采用金属软管的场合，若不能确定该金属软管实现永久、牢固、可靠、稳定的导电连接时，应 采用导线连接两端。 10.2.15铠装光缆的金属铠装层终端应采用带有接地线的铠装接头，并应在光缆终端处接保护接地；光 缆中的金属芯和保护层应在终端处接保护接地并进行绝缘处理。 10.2.16仪表电缆槽或保护管在进入控制室入口处应在室外与电气接地连接
10.3.1备用电缆的屏蔽层、不带屏 的电缆备用芯宜在控制室一侧接到保护接地。 10.3.2对屏蔽层已接地的屏蔽电缆或穿钢管敷设或在金属电缆槽中敷设的电缆，备用芯可不接地并应在 电缆终端处进行绝缘处理。
11.1本安型电涌防护器
11.1.1用于爆炸危险环境的本质安全系统的电涌防护器，应通过中国国家授权的防爆认证机构的国家强 制性产品认证（CCC认证）并取得证书（相关危险区域的本质安全认证）；与中国国家检验机构有互认 的外国认证在提供本质安全证书时还应提供相关互认协议证明。 11.1.2本安型电涌防护器应符合本安设备的设计和制造标准。 11.1.3同一本安线路中的现场仪表电涌防护器和控制室端电涌防护器，如果不是“简单设备”，则本安 线路的工程设计验算中应包括两者的本安参数。 11.1.4安装在安全场所的电涌防护器不需要本安关联仪表的认证。
11.1.1用于爆炸危险环境的本质安全系统的电涌防护器，应通过中国国家授权的防爆认证机构的国家强 制性产品认证（CCC认证）并取得证书（相关危险区域的本质安全认证）；与中国国家检验机构有互认 的外国认证在提供本质安全证书时还应提供相关互认协议证明。 11.1.2本安型电涌防护器应符合本安设备的设计和制造标准。 1.1.3同一本安线路中的现场仪表电涌防护器和控制室端电涌防护器，如果不是“简单设备”，则本安 线路的工程设计验算中应包括两者的本安参数。 11.1.4安装在安全场所的电涌防护器不需要本安关联仪表的认证。
11.2电涌防护器的安装
11.3本安系统的接地连接
11.3本安系统的接地连接 11.3.1齐纳式安全栅接地汇流导轨的接地线宜接到电涌防护器的接地导轨或机柜的工作接地或保护 地汇流条。 11.3.2齐纳式安全栅的接地汇流导轨应与直流电源的负极通过接地相连接：隔离式安全栅可不接地
12.1现场总线电涌防护器
12.1.1现场总线系统的防雷应采用现场总线电涌防护器：电涌防护器的主要参数应符合7.3的规定。 2.1.2现场总线仪表及设备用的电涌防护器应适用于相应种类和标准的现场总线，不应影响和改变现场 总线系统的特性。 2.1.3现场总线仪表可采用外部装配式电涌防护器或由仪表制造厂装备的内部集成电涌防护器， 2.1.4总线分支设备（模块）应采用内部装配式电涌防护器，安装在总线分支设备的接线箱内。 2.1.5防爆型仪表装配的电涌防护器应符合9.2.4的规定；本安系统现场总线仪表用的电涌防护器还应 符合11.1的规定。
12.2现场总线电涌防护器的设置
12.2.1当现场总线线路在地面以上敷设的水平路径长度大于100m或地面以上垂直高度大于10m时 现场总线仪表、控制器端及电子或智能总线分支设备端口应设置电涌防护器。见图12.2.1示例。
图中：注1为现场总线线路在地面以上敷设的水平路径长度大于100m或地面以上垂直高度大于 10m，仪表设置电涌防护器；注2为现场总线线路不构成此条件，仪表不设置电涌防护器。 图12.2.1现场总线仪表电涌防护器配置示例图 12.2.2现场总线电涌防护器的设置应符合表12.2.2
图中：注1为现场总线线路在地面以上敷设的水平路径长度大于100m或地面以上垂直高度大于 0m，仪表设置电涌防护器；注2为现场总线线路不构成此条件，仪表不设置电涌防护器。 图12.2.1现场总线仪表电涌防护器配置示例图 12.2.2现场总线电涌防护器的设置应符合表12.2.2。
表12.2.2现场总线电涌防护器的设置
附录A （资料性） 网型结构设计参考图
图A.1接地系统示意图（俯视图）
图A.2机柜基础示意图
附录B （规范性） 电缆屏蔽接地图
图B.1～图B.4，注：图中屏蔽层既可以接到保护接地（实线）也可以接到工作接地（虚线）。图中 屏蔽接地汇流条可根据需要及实际情况设置。 图B.1～图B.4的屏蔽层的接线方式说明见表B。现场仪表到接线箱的分支电缆为单根屏蔽电缆或 单根铠装屏蔽电缆。 铠装电缆进接线箱采用带接地连线的电缆接头，便于接地连接。其中图B.2～图 B.4的各分支电缆的屏蔽层应在接线箱内用端子或汇流排连接在一起， 可分别在诺线箱和控制室机柜分 段接地。 图B.1分支电缆的屏蔽层与主电缆的内屏蔽层、图B.3分支电缆的屏蔽层与主电缆的屏蔽层在接线 箱内连接在一起，全程连接的屏蔽层在控制室机柜处单端接地。 图B.2、图B.4为分支电缆与主电缆在接线箱和控制室机柜分段接地示意图，图B.2、图B.4分支 电缆的屏蔽层在接线箱内单端接地，图B.2主电缆的内屏蔽层、图B.4主电缆的屏蔽层在控制室机柜处 单端接地。
图B.1～图B.4，注：图中屏蔽层既可以接到保护接地（实线）也可以接到工作接地（虚线）。图中 屏蔽接地汇流条可根据需要及实际情况设置。 图B.1～图B.4的屏蔽层的接线方式说明见表B。现场仪表到接线箱的分支电缆为单根屏蔽电缆或 单根铠装屏蔽电缆。 铠装电缆进接线箱采用带接地连线的电缆接头， 便于接地连接。其中图B.2～图 B.4的各分支电缆的屏蔽层应在接线箱内用端子或汇流排连接在一起， 分专中缆
图B.1分支电缆的屏蔽层与主电缆的内屏蔽层、图B.3分支电缆的屏蔽层与主电缆的屏蔽层在接线 箱内连接在一起，全程连接的屏蔽层在控制室机柜处单端接地。 图B.2、图B.4为分支电缆与主电缆在接线箱和控制室机柜分段接地示意图，图B.2、图B.4分支 电缆的屏蔽层在接线箱内单端接地，图B.2主电缆的内屏蔽层、图B.4主电缆的屏蔽层在控制室机柜处 单端接地。
主电缆的铠装层两端接地（图中未表示）。
交流电气装置的接地设计规范 爆炸危险环境电力装置设计规范 雷电防护第1部分：总则 雷电防护第2部分：风险管理 雷电防护第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险 雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统
1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得” 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2 条文中指明应按其它有关规范执行的写法为“应符合的规定”或“应按……执行”
山东标准规范范本中华人民共和国石油化工行业标准
中华人民共和国石油化工行业标准
石油化工仪表系统防雷设计规范
SH/T3164一2021《石油化工仪表系统防雷设计规范》，经工业和信息化部2021年*月*日以第**号公 告批准发布。 本规范是在SH/T3164一2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》的基础上修订而成，上一版的主编 单位是中国石化集团工程建设有限公司，主要起草人是：叶向东，徐义亨，欧清礼，黄步余。 本规范修订过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了十几年来我国石油化工工程中仪表系统 方雷的实践经验，同时参考了国内外其他行业的技术标准和有关资料，通过多次征求意见，认真讨论 分析研究，取得了共识。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定 《石油化工仪表系统防雷设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文规定的 目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律 效力，仅供使用者作为理解和掌握规范规定的参考
石油化工仪表系统防雷设计规汇
1范围 本规范以简明、实用为宗旨，明确基本概念不锈钢板标准，注重操作、实施和执行，编制易于遵循的工程设计规 定。本规范没有论证和论述雷电防护理论，力图避免涉及有争议的理论及方法，对于无法回避的问题， 仅规定了实践证明可行的工程方法。 本规范适用于石油化工企业现场仪表和控制室类仪表系统的防雷工程，填补了目前国内其他相关标 准规范没有涉及和解决的内容和范围。 本规范不再重复规定其他可参考规范已有的内容。 仪表系统的防雷工程是石油化工工厂重要的防灾减灾工程。本规范实施多年来取得了显著的效果。 本次修订根据近年来石油化工工厂仪表系统防雷工程的实践和行之有效的方法进行，以期更好地指导工 程设计和建设，预防、减少和消除雷击事故和损失。
本规范仅对文中所出现的术语作了规定。 有些术语是通用的，本规范的表述力图准确、通顺；有些 术语是为本规范所用并定义的，可能会有别于其他标准和规范。
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