一體式電磁流量計雷電防護的相關技術及防護措施
在工業生產中▩↟•，使用中的電器裝置的電壓的瞬變和浪湧無處不在▩↟•，電網│•、雷擊│•、爆破▩↟•，就連人在地毯上行走都會產生上萬伏的靜電感應電壓▩↟•，這些▩↟•，都是儀器儀表一體式電磁流量計的隱形致命殺手☁◕│·。儀器儀表在使用中經常會遇到意外的電壓瞬變和浪湧▩↟•，從而導致電子裝置的損壞▩↟•，損壞的原因是儀器儀表中的半導體器件（包括二極體│•、電晶體│•、可控矽和積體電路等）被燒燬或擊穿☁◕│·。據統計儀器儀表的故障有75％是由於瞬變和浪湧造成的☁◕│·。因此▩↟•，為了提高儀器儀表的可靠性和人體自身的安全性▩↟•，必須對電壓瞬變和浪湧採取防護措施☁◕│·。
靜電放電（ESD）和電快速瞬變脈衝群（EFT）對儀器儀表系統會產生不同程度的危害☁◕│·。靜電放電在5～200MHz的頻率範圍內產生強烈的射頻輻射☁◕│·。此輻射能量的峰值經常出現在35MHz～45MHz之間發生自激振盪☁◕│·。許多資訊傳輸電纜的諧振頻率也通常在這個頻率範圍內▩↟•，結果電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量☁◕│·。電快速瞬變脈衝群也產生相當強的輻射發射▩↟•，從而耦合到電纜和機殼線路☁◕│·。當電纜暴露在4～8kV靜電放電環境中時▩↟•，資訊傳輸電纜終端負載上可以測量到的感應電壓可達到600V▩↟•，這個電壓遠遠超出了典型數字儀器儀表的門限電壓值0.4V▩↟•，典型的感應脈衝持續時間大約為400納秒☁◕│·。
一│•、儀器儀表的防雷埠
根據儀器儀表一體式電磁流量計應用的工程實踐▩↟•，儀器儀表受雷擊可大致分為直擊雷│•、感應雷和傳導雷☁◕│·。但不論以哪一種形式到達裝置都可歸納為從以下4個部位侵入的雷電浪湧▩↟•，在此把這些部位稱為防雷埠▩↟•，並以儀器儀表舉例說明☁◕│·。
1│•、外殼埠
比如說▩↟•，我們可以把任何一個大的或小的儀器儀表或系統視為一個整體的外殼▩↟•，如感測器│•、傳輸線│•、訊號中繼│•、現場儀表│•、DCS系統等▩↟•，它們都有可能*暴露在環境中受到直接雷擊▩↟•，造成裝置損壞☁◕│·。標準規定▩↟•，當裝置外殼受到4kv的雷電靜電放電時▩↟•，都會影響儀器儀表或系統的正常執行☁◕│·。例如放置於室外的感測器端子箱有可能受到雷電接觸放電；位於機房內的DCS機櫃有可能受到大樓立柱洩流時的空氣放電☁◕│·。
2│•、訊號線埠（含天饋線│•、資料線│•、控制線等）
在控制系統中▩↟•，為了實現一體式電磁流量計的訊號或資訊的傳遞總要有與外界連線的部位▩↟•，如過程控制系統的訊號交接端的總配線架│•、資料傳輸網的終端│•、微波裝置到天線的饋線口等等▩↟•，那麼這些從外界接收訊號或發射訊號出去的介面都有可能受到雷電浪湧衝擊☁◕│·。因為從樓外訊號埠進來的浪湧往往透過長電纜▩↟•，所以採用10/700μs波形▩↟•，標準規定線到線間浪湧電壓為0.5kV▩↟•，線到地間浪湧電壓為1kV☁◕│·。而樓內儀器儀表之間傳遞訊號的埠受到浪湧衝擊相當於電源線上的浪湧衝擊▩↟•，採用1.2/50（8/20）μs組合波▩↟•，線到線│•、線到地浪湧電壓限值不變☁◕│·。一旦超過限值▩↟•，訊號埠和埠後的裝置有可能遭受損壞☁◕│·。
3│•、電源埠
電源埠是分佈廣泛也容易感應或傳導雷電浪的部位▩↟•，從配電箱到電源插座這些電源埠可以處在任何位置☁◕│·。標準規定在1.2/50（8/20）μs波形下線與線之間浪湧電壓限值為0.5kV▩↟•，線到地浪湧電壓限制為1kv☁◕│·。但這裡的浪湧電壓是指明工作電壓為220V交流進入的▩↟•，如果工作電壓較低則不能以此為標準▩↟•，電源線上受較小的浪湧衝擊不一定立即損壞裝置▩↟•，但至少壽命有影響☁◕│·。
4│•、接地埠
儘管在標準中沒有專門提到接地埠的指標▩↟•，實際上資訊科技裝置地埠是非常重要的☁◕│·。在雷電發生時接地埠有可能受到地電位反擊│•、地電位升高影響▩↟•，或者由於接地不良│•、接地不當使地阻過大達不到參考電位要求使裝置損壞☁◕│·。接地埠不僅對接地電阻/接地線極（長度│•、直徑│•、材料）│•、接地方式│•、地網的設定等有要求▩↟•，而且還與裝置的電特性│•、工作頻段│•、工作環境等有直接的關係☁◕│·。同時從接地端還有可能反擊到直流電源埠損壞直流工作電壓的裝置☁◕│·。綜上所述▩↟•，資訊科技裝置的防雷可以考慮從四個關鍵的埠入手
二│•、儀器儀表的埠保護
1│•、外殼埠
儀器儀表一體式電磁流量計的外殼埠保護不僅僅是建築物外殼▩↟•，也應當包括某個裝置的外殼或者某套系統的外殼▩↟•，比如說機櫃│•、計算機室等☁◕│·。按照IEC1312—1《雷電電磁脈衝的防護》部分（一般原則）的適用範圍為₪₪↟：建築物內或建築物頂部儀器儀表一體式電磁流量計系統有效的雷電防護系統的設計│•、安裝│•、檢查│•、維護☁◕│·。其保護方法主要有三種₪₪↟：接地│•、遮蔽及等電位連線☁◕│·。
2│•、接地
IEC1024—1已經闡述了建築物防雷接地的方法▩↟•，主要透過建築物地下網狀接地系統達到要求☁◕│·。儀器儀表系統防雷時還要求對相鄰兩建築物之間透過的電力線▩↟•，通訊電纜均必須與建築物接地系統連線起來（不能形成迴路）▩↟•，以利用多條並行路徑減少電纜中的電流☁◕│·。
儀器儀表一體式電磁流量計系統的接地更應當注意系統的安全性和防止其它系統干擾☁◕│·。一般來說工作狀態下儀器儀表系統接地不能直接和防雷地線相連▩↟•，否則將有雜散電流進入儀器儀表系統引起訊號干擾☁◕│·。正確的連線方式應當在地下將兩個不同地網▩↟•，透過放電器低壓避雷器連線▩↟•，使其在雷擊狀態下自動連通☁◕│·。
3│•、遮蔽
從理論上考慮▩↟•，遮蔽對儀器儀表外殼防雷是非常有效的☁◕│·。但從經濟合理角度來看▩↟•，還是應當從裝置元器件抗擾度及對遮蔽效能的要求來選擇不同的遮蔽方法☁◕│·。線路遮蔽▩↟•，即在儀器儀表系統中採用遮蔽電纜已被廣泛應用☁◕│·。但對於裝置或系統的遮蔽需要視具體情況而定☁◕│·。IEC提出了採用建築物鋼筋連到金屬框架的措施舉例☁◕│·。
