臺灣博碩士論文加值系統

　　雷擊在易燃的天然氣處理設備及相關之控制系統容易產生許多問題，造成廠商極大損失。本論文先就雷擊產生過電壓之原因及所造成之危害、中和式消雷系統如何防止直接雷擊、接地系統之目的、並對突波保護器之功能先加以說明，再針對突波保護器之作用予以模擬驗證。最後以全台唯一的天然氣接收站曾經遭遇的雷擊事故為例，探討事故原因，並就現有技術，提出最有效且經濟的保護系統，期能防止類似事故再度發生。

　　Lightning activity can create a lot of problems for gas-handling facilities. In this paper, the causes of overvoltages and their related threats suffer from the lightning strike, the objectives of grounding system, the prevention of the Dissipation Array System（DAS） from being struck by lightning, and the functions of surge protection devices are described firstly. Then, taking an example of first Liquified Natural Gas（LNG） plant in Taiwan to select the most cost-effective protection system.

摘要.................................................... IV
目錄................................................... VII
表目錄................................................... X
圖目錄.................................................. XI
符號表................................................ XIII
第一章 緒論............................................. 1
1.1 研究背景........................................... 1
1.2 論文章節概要....................................... 2
第二章 雷擊突波......................................... 3
2.1 雷擊機制......................................... 3
2.1.1 雷擊頻度....................................... 5
2.1.2 直接雷擊....................................... 9
2.1.3 二次雷擊效應................................... 9
2.2 突波電壓之形成.................................. 10
2.2.1 電磁脈波...................................... 10
2.2.2 靜電脈波...................................... 12
2.2.3 大地暫態電流.................................. 13
2.3 中和式消雷系統.................................. 15
2.4 中和式消雷系統離子產生器........................ 17
第三章 雷擊突波保護基本原理............................ 18
3.1 雷擊突波保護...................................... 18
3.1.1 突波保護器.................................... 19
3.2 雷擊特性........................................ 19
3.2.1 接地引入導體與建築物.......................... 20
3.2.2 雷擊暫態感應.................................. 22
3.2.3 雷電衝擊波形.................................. 22
3.3 突波保護組件.................................... 24
3.3.1 空氣或碳閃絡間隙.............................. 24
3.3.2 氣體放電管.................................... 24
3.3.3 稽納二極體.................................... 25
3.3.4 金屬氧化變阻器................................ 25
3.3.5 多級混合電路.................................. 26
3.4 突波保護器...................................... 26
3.4.1 迴路保護...................................... 27
3.4.2 傳送器控制設備用突波保護器.................... 27
3.4.3 現場製程傳送器用突波保護器.................... 28
第四章 突波保護器動作模擬.............................. 29
4.1 突波保護器模擬.................................. 29
4.2 電源供應器受雷擊突波襲擊之模擬.................. 29
4.3 單級式突波保護器................................ 32
4.4 多級混合式突波保護器............................ 36
第五章 永安廠雷害事故檢討.............................. 42
5.1 事故概況........................................ 43
5.2 落雷危害分析.................................... 46
5.2.1 地點分析...................................... 46
5.2.2 避雷措施...................................... 47
5.2.3 大地電位之湧升................................ 47
5.2.4 現有保護措施分析.............................. 49
5.2.5 落雷引發突波保護器放電分析.................... 49
5.3 接地電阻........................................ 50
5.3.1 重要性........................................ 50
5.3.2 接地電阻量測之限制............................ 51
5.4 檢討與評估： .................................... 52
5.4.1 檢討.......................................... 52
5.4.2 評估及建議.................................... 56
5.5 討論.............................................. 58
第六章 結論與未來改善方向.............................. 61
6.1 結論............................................ 61
6.2 未來改善方向.................................... 61
參考文獻................................................ 64
附錄 接地電阻計算與測定............................. 68
附錄1：永安廠廠區接地電阻值設計與計算................ 68
附錄2：地下儲槽接地電阻計算.......................... 70
附錄3：永安廠接地電阻測定............................ 74
作者簡介................................................ 77

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