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雷電對(duì)于色拉油流量計(jì)的危害及如何建立有效防護(hù)措施的探討
點(diǎn)擊次數(shù)：1864 發(fā)布時(shí)間：2021-01-19 14:41:58
隨著計(jì)量系統(tǒng)的智能化發(fā)展，在我們的小用戶供氣計(jì)量當(dāng)中普遍使用了智能流量計(jì)計(jì)量，目前使用較多的是色拉油流量計(jì)，而這種分體式設(shè)計(jì)的色拉油流量計(jì)，它使用塑料外殼包裝自身屏蔽比較差，一旦遇到雷雨天氣其損壞率比較高，這既造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，又影響了正常的生產(chǎn)計(jì)量工作，針對(duì)色拉油流量計(jì)在實(shí)際使用的情況，我們對(duì)這種色拉油流量計(jì)，進(jìn)行了防雷防靜電系統(tǒng)的探討。
雷電是自然界中一種常見(jiàn)的放電現(xiàn)象?雷擊是一種自然現(xiàn)象,它能釋放出巨大的能量?具有*強(qiáng)大的破壞能力?幾個(gè)世紀(jì)來(lái),人類通過(guò)對(duì)雷擊破壞性的研究?探索,對(duì)雷電的危害采取了一定的預(yù)防措施,有效地降低了雷害。在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的**,雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電,但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索與實(shí)踐,已積累起很多有關(guān)防雷的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),形成一系列對(duì)防雷行之有效的方法和技術(shù)?
(1)接閃 接閃就是讓在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電能量按照人們?cè)O(shè)計(jì)的通道泄放到大地中去?
(2)接地 接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊?防雷接地是防雷設(shè)施安裝驗(yàn)收規(guī)范中*基本的安全要求?
(3)均壓連接 接閃裝置在捕獲雷電時(shí),引下線立即升至高電位,會(huì)對(duì)防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò),并使其電位升高,進(jìn)而對(duì)人員和設(shè)備構(gòu)成危害?完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊?
(4)分流 分流就是在一切從室外來(lái)的導(dǎo)線與接地線之間并聯(lián)一種適當(dāng)?shù)谋芾灼?由于雷電流在分流之后,仍會(huì)有少部分沿導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備,這對(duì)于不耐高壓的微電子設(shè)備來(lái)說(shuō)仍是很危險(xiǎn)的,所以對(duì)于這類設(shè)備在導(dǎo)線進(jìn)入機(jī)殼前應(yīng)進(jìn)行多級(jí)分流?采用分流這一防雷措施時(shí),應(yīng)特別注意避雷器性能參數(shù)的選擇,因?yàn)楦郊釉O(shè)施的安裝或多或少地會(huì)影響系統(tǒng)的性能? (5)屏蔽 屏蔽就是用金屬網(wǎng)?箔?殼?管等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對(duì)象包圍起來(lái),阻隔閃電的脈沖電磁場(chǎng)從空間入侵的通道?屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對(duì)電子設(shè)備影響的*有效方法?
色拉油流量計(jì)是一種速度式測(cè)量?jī)x表，抗干擾能力強(qiáng)，便于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。一套完整的色拉油流量計(jì)，由機(jī)械工作部分、機(jī)械計(jì)量表部分、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、計(jì)量修正儀以及機(jī)體支架構(gòu)成。但在安裝和使用過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題：
（1）目前我們使用的色拉油流量計(jì)主要安裝在，閥室小用戶計(jì)量，輸配氣站單路小流量計(jì)量，大部分色拉油流量計(jì)都是在露天安裝，防雨防曬都較簡(jiǎn)陋，影響色拉油流量計(jì)的使用安全。
（2）色拉油流量計(jì)的修正儀無(wú)金屬屏蔽保護(hù)，完全暴露在復(fù)雜電磁場(chǎng)下工作，特別是在雷雨天氣對(duì)雷電波毫無(wú)防護(hù)。
（3）接地連接不規(guī)范，接地網(wǎng)達(dá)不到要求，雷電流泄防接地電阻不大于1歐姆（如避雷針，樓房頂部防雷圈），感應(yīng)雷電靜電釋放電阻不大于4歐姆（如弱電保護(hù)接地，機(jī)殼保護(hù)接地）。
（4）配套設(shè)備帶來(lái)的危害，在我們的色拉油流量計(jì)當(dāng)中普遍安裝了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，在色拉油流量計(jì)的修正儀上增加了包括向修正儀供電、數(shù)據(jù)傳輸電纜，增加了修正儀的安全危害，實(shí)際上在色拉油流量計(jì)上加裝設(shè)備并不會(huì)對(duì)色拉油流量計(jì)造成較大的危害，但所加裝的設(shè)備安裝不規(guī)范會(huì)對(duì)色拉油流量計(jì)造成很大的危害，在我們的實(shí)際檢測(cè)中分析發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸電纜應(yīng)配置6芯帶屏蔽電纜，屏蔽層應(yīng)可靠的進(jìn)行PE連接，由于安裝時(shí)所備的電纜為5芯電纜而缺少1芯線，連接電纜時(shí)就將屏蔽層代用所缺的1芯線，整條信號(hào)電纜造成完全無(wú)保護(hù)狀態(tài)，這樣在雷雨天氣時(shí)，會(huì)損害色拉油流量計(jì)，同時(shí)損壞數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳上的安全隔離柵。
（5）數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳自身的防護(hù)不規(guī)范造成雷電感應(yīng)波沿市電導(dǎo)線竄入數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備當(dāng)中，甚至引入色拉油流量計(jì)當(dāng)中損壞相關(guān)設(shè)備，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳機(jī)箱屏蔽功能較差，接地網(wǎng)接地電阻不達(dá)標(biāo)?！?br /> 針對(duì)上述問(wèn)題，我們采取以下措施，對(duì)色拉油流量計(jì)進(jìn)行保護(hù)：
（1）當(dāng)流過(guò)電感的電流增加時(shí)，電感兩端將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻止電流的增加，當(dāng)流過(guò)電感的電流減小時(shí)電感兩端將產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)阻止電流的減小，根據(jù)這一原理當(dāng)電路當(dāng)中有浪涌電流時(shí)，會(huì)在電路當(dāng)中產(chǎn)生一定的高壓，這也是為什么頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)容易損壞電器設(shè)備的原因，我們通過(guò)增加必要的電器元件減少或阻止浪涌電流對(duì)色拉油流量計(jì)的影響。
（2）雷電的高頻電磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，對(duì)我們的電器設(shè)備產(chǎn)生較大的危害。所以我們的輸氣流程管道、分離器、包括污水罐都需要做接地網(wǎng)并做可靠的連接，其實(shí)就是給雷電電磁場(chǎng)一個(gè)泄放的通道。所以我們通過(guò)對(duì)修正儀，信號(hào)電纜，做可靠的屏蔽，對(duì)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱體做必要的改進(jìn)并做可靠的接地從而有效的防止雷電電磁場(chǎng)對(duì)整套設(shè)備危害。
（3）設(shè)備的制作與安裝
a.色拉油流量計(jì)修正儀屏蔽箱的制作，其結(jié)構(gòu)分別為：固定支架、修正儀屏蔽箱將修正儀安裝于箱體內(nèi)對(duì)修正儀作整體屏蔽、等電位連接箱在箱體內(nèi)連接各支路接地電纜，其目的是成為所有支路的匯流點(diǎn)，防止電流交差流動(dòng)相互影響。
b.數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱體制作，根據(jù)目前企業(yè)設(shè)備的實(shí)際情況，制作了一套用于市電供電的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱和一套用于太陽(yáng)能供電的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱。
c.設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝
接地網(wǎng)的安裝與連接：接地網(wǎng)是整個(gè)色拉油流量計(jì)防雷試驗(yàn)比較關(guān)鍵的一個(gè)內(nèi)容，能不能準(zhǔn)確的論證試驗(yàn)的有效性，必須保證接地網(wǎng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的接地電阻，通過(guò)對(duì)實(shí)地地電阻率的測(cè)試，初步選擇6個(gè)接地模塊埋設(shè)并配用降阻劑使用，邊安裝邊測(cè)試直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后才引入等電位箱。在軍樂(lè)站和松花閥室安裝模塊并測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
修正儀屏蔽箱的安裝：結(jié)合色拉油流量計(jì)的實(shí)際使用環(huán)境，為了既有效的保證對(duì)雷電波的防護(hù)，又能起到防曬防雨防水的作用，我們選擇了厚度為2mm的304不銹鋼機(jī)箱做修正儀表箱，并且和等電位箱合用一個(gè)支架安裝，盡量減小導(dǎo)線的長(zhǎng)度，不至于導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)而影響接地電阻偏大。
數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱的安裝：在以前的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳安裝當(dāng)中，由于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳部分和太陽(yáng)能供電部分是兩次分開(kāi)安裝，他們之間有很多箱外連接線，不能較好的防雷電波，在試驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，把它組合在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)安裝，這樣既美觀又減少相互的影響，也提高了維修維護(hù)的方便性，箱體也選用了304不銹鋼機(jī)箱，充分地做好各個(gè)跨接連接保證機(jī)箱可靠的接地。
信號(hào)電纜套管的鋪設(shè)：修正儀與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳端口內(nèi)都是與電子電路連接，電子電路承受沖擊的能力都比較弱，為了保證不會(huì)因?yàn)槔纂姴ㄖ苯痈Z入信號(hào)電纜，威脅設(shè)備的安全所有的信號(hào)電纜都選擇了304不銹鋼波紋管穿線，除波紋管兩端可靠地接地以外，波紋管本身也是一個(gè)接地體，這對(duì)屏蔽保護(hù)有一定的幫助作用。
（4）設(shè)備地實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試（見(jiàn)表2）
（5）運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)
a.2014年6月27日在軍樂(lè)站安裝并運(yùn)行，經(jīng)過(guò)7月、8月9次雷雨天氣的的觀察實(shí)驗(yàn)，渦輪表正常運(yùn)行。
b.2014年7月21日在松花閥室安裝防雷系統(tǒng)并運(yùn)行，經(jīng)過(guò)7月、8月6次雷雨天氣的觀察和實(shí)驗(yàn)，渦輪表正常運(yùn)行。
結(jié)論：經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，采用該套防雷防靜電系統(tǒng)，可以有效保證色拉油流量計(jì)的正常運(yùn)行，性能可靠，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益?？梢栽跍u輪表流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)中推廣應(yīng)用該套防雷防靜電系統(tǒng)。
雷電是自然界中一種常見(jiàn)的放電現(xiàn)象?雷擊是一種自然現(xiàn)象,它能釋放出巨大的能量?具有*強(qiáng)大的破壞能力?幾個(gè)世紀(jì)來(lái),人類通過(guò)對(duì)雷擊破壞性的研究?探索,對(duì)雷電的危害采取了一定的預(yù)防措施,有效地降低了雷害。在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的**,雖然人類不可能完全控制暴烈的雷電,但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索與實(shí)踐,已積累起很多有關(guān)防雷的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),形成一系列對(duì)防雷行之有效的方法和技術(shù)?
(1)接閃 接閃就是讓在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電能量按照人們?cè)O(shè)計(jì)的通道泄放到大地中去?
(2)接地 接地就是讓已經(jīng)納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地,良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓,避免發(fā)生反擊?防雷接地是防雷設(shè)施安裝驗(yàn)收規(guī)范中*基本的安全要求?
(3)均壓連接 接閃裝置在捕獲雷電時(shí),引下線立即升至高電位,會(huì)對(duì)防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò),并使其電位升高,進(jìn)而對(duì)人員和設(shè)備構(gòu)成危害?完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊?
(4)分流 分流就是在一切從室外來(lái)的導(dǎo)線與接地線之間并聯(lián)一種適當(dāng)?shù)谋芾灼?由于雷電流在分流之后,仍會(huì)有少部分沿導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備,這對(duì)于不耐高壓的微電子設(shè)備來(lái)說(shuō)仍是很危險(xiǎn)的,所以對(duì)于這類設(shè)備在導(dǎo)線進(jìn)入機(jī)殼前應(yīng)進(jìn)行多級(jí)分流?采用分流這一防雷措施時(shí),應(yīng)特別注意避雷器性能參數(shù)的選擇,因?yàn)楦郊釉O(shè)施的安裝或多或少地會(huì)影響系統(tǒng)的性能? (5)屏蔽 屏蔽就是用金屬網(wǎng)?箔?殼?管等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對(duì)象包圍起來(lái),阻隔閃電的脈沖電磁場(chǎng)從空間入侵的通道?屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對(duì)電子設(shè)備影響的*有效方法?
色拉油流量計(jì)是一種速度式測(cè)量?jī)x表，抗干擾能力強(qiáng)，便于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。一套完整的色拉油流量計(jì)，由機(jī)械工作部分、機(jī)械計(jì)量表部分、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、計(jì)量修正儀以及機(jī)體支架構(gòu)成。但在安裝和使用過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題：
（1）目前我們使用的色拉油流量計(jì)主要安裝在，閥室小用戶計(jì)量，輸配氣站單路小流量計(jì)量，大部分色拉油流量計(jì)都是在露天安裝，防雨防曬都較簡(jiǎn)陋，影響色拉油流量計(jì)的使用安全。
（2）色拉油流量計(jì)的修正儀無(wú)金屬屏蔽保護(hù)，完全暴露在復(fù)雜電磁場(chǎng)下工作，特別是在雷雨天氣對(duì)雷電波毫無(wú)防護(hù)。
（3）接地連接不規(guī)范，接地網(wǎng)達(dá)不到要求，雷電流泄防接地電阻不大于1歐姆（如避雷針，樓房頂部防雷圈），感應(yīng)雷電靜電釋放電阻不大于4歐姆（如弱電保護(hù)接地，機(jī)殼保護(hù)接地）。
（4）配套設(shè)備帶來(lái)的危害，在我們的色拉油流量計(jì)當(dāng)中普遍安裝了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，在色拉油流量計(jì)的修正儀上增加了包括向修正儀供電、數(shù)據(jù)傳輸電纜，增加了修正儀的安全危害，實(shí)際上在色拉油流量計(jì)上加裝設(shè)備并不會(huì)對(duì)色拉油流量計(jì)造成較大的危害，但所加裝的設(shè)備安裝不規(guī)范會(huì)對(duì)色拉油流量計(jì)造成很大的危害，在我們的實(shí)際檢測(cè)中分析發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸電纜應(yīng)配置6芯帶屏蔽電纜，屏蔽層應(yīng)可靠的進(jìn)行PE連接，由于安裝時(shí)所備的電纜為5芯電纜而缺少1芯線，連接電纜時(shí)就將屏蔽層代用所缺的1芯線，整條信號(hào)電纜造成完全無(wú)保護(hù)狀態(tài)，這樣在雷雨天氣時(shí)，會(huì)損害色拉油流量計(jì)，同時(shí)損壞數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳上的安全隔離柵。
（5）數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳自身的防護(hù)不規(guī)范造成雷電感應(yīng)波沿市電導(dǎo)線竄入數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備當(dāng)中，甚至引入色拉油流量計(jì)當(dāng)中損壞相關(guān)設(shè)備，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳機(jī)箱屏蔽功能較差，接地網(wǎng)接地電阻不達(dá)標(biāo)?！?br /> 針對(duì)上述問(wèn)題，我們采取以下措施，對(duì)色拉油流量計(jì)進(jìn)行保護(hù)：
（1）當(dāng)流過(guò)電感的電流增加時(shí)，電感兩端將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻止電流的增加，當(dāng)流過(guò)電感的電流減小時(shí)電感兩端將產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)阻止電流的減小，根據(jù)這一原理當(dāng)電路當(dāng)中有浪涌電流時(shí)，會(huì)在電路當(dāng)中產(chǎn)生一定的高壓，這也是為什么頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)容易損壞電器設(shè)備的原因，我們通過(guò)增加必要的電器元件減少或阻止浪涌電流對(duì)色拉油流量計(jì)的影響。
（2）雷電的高頻電磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，對(duì)我們的電器設(shè)備產(chǎn)生較大的危害。所以我們的輸氣流程管道、分離器、包括污水罐都需要做接地網(wǎng)并做可靠的連接，其實(shí)就是給雷電電磁場(chǎng)一個(gè)泄放的通道。所以我們通過(guò)對(duì)修正儀，信號(hào)電纜，做可靠的屏蔽，對(duì)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱體做必要的改進(jìn)并做可靠的接地從而有效的防止雷電電磁場(chǎng)對(duì)整套設(shè)備危害。
（3）設(shè)備的制作與安裝
a.色拉油流量計(jì)修正儀屏蔽箱的制作，其結(jié)構(gòu)分別為：固定支架、修正儀屏蔽箱將修正儀安裝于箱體內(nèi)對(duì)修正儀作整體屏蔽、等電位連接箱在箱體內(nèi)連接各支路接地電纜，其目的是成為所有支路的匯流點(diǎn)，防止電流交差流動(dòng)相互影響。
b.數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱體制作，根據(jù)目前企業(yè)設(shè)備的實(shí)際情況，制作了一套用于市電供電的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱和一套用于太陽(yáng)能供電的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱。
c.設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝
接地網(wǎng)的安裝與連接：接地網(wǎng)是整個(gè)色拉油流量計(jì)防雷試驗(yàn)比較關(guān)鍵的一個(gè)內(nèi)容，能不能準(zhǔn)確的論證試驗(yàn)的有效性，必須保證接地網(wǎng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的接地電阻，通過(guò)對(duì)實(shí)地地電阻率的測(cè)試，初步選擇6個(gè)接地模塊埋設(shè)并配用降阻劑使用，邊安裝邊測(cè)試直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后才引入等電位箱。在軍樂(lè)站和松花閥室安裝模塊并測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
修正儀屏蔽箱的安裝：結(jié)合色拉油流量計(jì)的實(shí)際使用環(huán)境，為了既有效的保證對(duì)雷電波的防護(hù)，又能起到防曬防雨防水的作用，我們選擇了厚度為2mm的304不銹鋼機(jī)箱做修正儀表箱，并且和等電位箱合用一個(gè)支架安裝，盡量減小導(dǎo)線的長(zhǎng)度，不至于導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)而影響接地電阻偏大。
數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳箱的安裝：在以前的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳安裝當(dāng)中，由于數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳部分和太陽(yáng)能供電部分是兩次分開(kāi)安裝，他們之間有很多箱外連接線，不能較好的防雷電波，在試驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，把它組合在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)安裝，這樣既美觀又減少相互的影響，也提高了維修維護(hù)的方便性，箱體也選用了304不銹鋼機(jī)箱，充分地做好各個(gè)跨接連接保證機(jī)箱可靠的接地。
信號(hào)電纜套管的鋪設(shè)：修正儀與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳端口內(nèi)都是與電子電路連接，電子電路承受沖擊的能力都比較弱，為了保證不會(huì)因?yàn)槔纂姴ㄖ苯痈Z入信號(hào)電纜，威脅設(shè)備的安全所有的信號(hào)電纜都選擇了304不銹鋼波紋管穿線，除波紋管兩端可靠地接地以外，波紋管本身也是一個(gè)接地體，這對(duì)屏蔽保護(hù)有一定的幫助作用。
（4）設(shè)備地實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試（見(jiàn)表2）
（5）運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)
a.2014年6月27日在軍樂(lè)站安裝并運(yùn)行，經(jīng)過(guò)7月、8月9次雷雨天氣的的觀察實(shí)驗(yàn)，渦輪表正常運(yùn)行。
b.2014年7月21日在松花閥室安裝防雷系統(tǒng)并運(yùn)行，經(jīng)過(guò)7月、8月6次雷雨天氣的觀察和實(shí)驗(yàn)，渦輪表正常運(yùn)行。
結(jié)論：經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，采用該套防雷防靜電系統(tǒng)，可以有效保證色拉油流量計(jì)的正常運(yùn)行，性能可靠，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益?？梢栽跍u輪表流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)中推廣應(yīng)用該套防雷防靜電系統(tǒng)。