仪表及控制系统接地

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《仪表接地技术》PPT课件

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图5—7 输入式安全栅原理图

输入式安全栅是现场二线制变送器与控制室仪表及电源联 系的纽带,它一方面为变送器提供电源,另一方面将来自 变送器的4~20 mA DC信号,经隔离变压器线性地转换成 4~20 mA DC(或1—5 V DC)信号,传送给控制室内的仪表。 在上述传递过程中,依靠双重限压限流电路,使任何情况 下输往危险场所的电压不超过30 V DC,电流不超过30 mA DC,从而保证了危险场所的安全。



为了防止电磁感应,平行敷设的长金属物体,如管道、构架、电 缆外皮等,相距不到l00mm时,每隔20~30m需用金属线跨接;交叉 或接近不到l00mm时,交叉或接近处也应跨接。同时,管道连接处, 如弯头、阀门、法兰盘等,不能保持良好接触时,需用金属线跨接。 用丝扣紧密连接的Φ25及以上的管接头和法兰盘,在非腐蚀情况下, 可不跨接。



保护接地的保护作用原理,从图5—1可以看出,若表盘未 作保护接地(图5—1 (a)),表盘带电时,此时如果人体触及 表盘,电流经人体和电源中性接地电阻而形成通路,人就 遭受触电的危害。若将表盘加上接地装置,如图5—1 (b), 此时仪表盘由于意外事故带电时,接地短路电流将沿着接 地体和人体两条通路流过。由于表盘通过接地线与接地体 相接,人体触及时,接触电压已在危险电压以下,并且人 体的电阻远远大于接地电阻R′,所以通过人体的电流很小, 短路电流大多通过接地电阻R′d,这样人体就避免了触电的 危险。所以,要求工业计算机机柜和仪表盘(柜、箱、架) 及底座、用电仪表外壳、配电(箱)、接线盒、汇线槽、导 线管及铠装电缆的铠装护层等用金属接地线同接地体做牢 固的连接,以保证良好的接地。
③ 对于被要求或必须在现场接地,同时又要将控制室接收 仪表在控制室接地的,应将两个接地点作电气隔离。仪表线 路中常用隔离变压器来实现,见图5—5

仪表及控制系统接地

仪表及控制系统接地

仪表及控制系统接地不是一个新的论题,很多问题早有结论,也有正确的设计方法。

但在部分工程技术人员中,仍存在一些模糊概念和疑虑。

接地的作用、接地的分类很多文献都讨论过,由不同的方法可以有不同的分类,都有道理,本文不再讨论。

本文主要讨论接地设计怎么做,为什么。

仪表及控制系统接地的目的主要有两个:一是为人身安全和电气设备的运行,包括保护接地、本安接地、防静电接地和防雷接地等;二是为信号传输和抗干扰的工作接地。

但二者又是相关的,不能截然分开。

关于仪表系统接地,我国目前还没有制定相应的国家标准。

但电气专业关于保护接地、防雷接地的国家标准中的有关规定,是可以参照执行的。

IEC和ISA等国际组织的有关标准提供了很好的参考,特别是信息技术装置功能接地和保护接地通过等电位连接以及合用接地的规定,为设计人员提供了权威的、明确的工程设计依据。

1保护接地保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地(也称为安全接地),仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样,属于低压配电系统接地,因此,应按电气专业的有关标准、规范和方法进行。

例如:GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》等。

对于低压配电系统接地,电气专业有一系列比较完善的设计、计算、试验、施工及验收的标准规范,对接地系统的各个环节都有较完整的理论、实验和方法,绝不是某个接地电阻值就可以概括的。

仪表专业用电一般来自不间断电源UPS或电气专业的建筑物配电,大体可分为控制室用电和现场仪表用电。

控制室用电一般采用TN-S系统(整个系统中的保护线和中线是分开的)[1]。

现场仪表用电一般采用TT系统(分散接地)。

根据等电位连接原则,仪表用电的保护接地应当是电气接地系统。

不但建筑物内实施等电位连接,石油化工装置一般还采用全装置等电位连接。

接地工程应当按电气专业的标准规范和方法来设计。

有的设计将UPS供电的仪表系统的保护接地分离出来单独设置接地系统,这是不适宜的。

多数UPS 的两路供电中的一路是不经过变压器隔离而直接切换输出的,这就不可能具备单独设置接地系统的条件。

仪表及控制系统等电位连接接地方案

仪表及控制系统等电位连接接地方案
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中阅 俄表 CI SRM N T N 俄嚣 H ANTU ET I NI AO
2 1 年 第 1 期 00 0
AP LC TI RE E C { 用研 究 P I A ON S AR H 应
图1 中总接板 之前 的仪 表 及控 制系统 的工作 接 地、 保护 接 地 、 安系统 接 地 等 的各 接 地分 干线 汇 接 到 各 本 自汇 总板 , 由各 自汇 总 板 经 接 地干 线 接 到总 接 地 板 再
i t r a i n l r c iesa da d sp i i l s n e n to a a tc t n r sa rncp e . p
而互相联结 , 实现 工程 所在 地各系统 “ 地”问的等 电
位。 这在 防人身 电击 、 防雷、防火、 防爆 、 抗干 扰等 方面
阐述
21 实例 方案 .
由于 有 电气 系 统 实 施 等 电位 联 结 接 地 先 行 为依 托 , 表 及 控 制 系 统与 电气合 用接 地 装 置 , 仪 实现 等 电 位 连 接 接 地 既安 全 可 靠 , 简化 了仪 表 接 地 工 程 , 也 如 图1 示 ( 1 笔者 十 多年 来 在 工程 设 计及 应 用 中较 所 图 是 典 型 的实 例方 案 ) 。
比任 何 接 地 有 更 好 的 效 果 。 因此 , 表 及 控 制 系统 直 仪 接 与 电气 低 压配 电系统 的ME 连 接 , B 实现 等 电位 原 理
接 地 , 安全 可靠 、 是 行之 有 效 的方 案 。
Ke r s: nsr me ta d c n r ls t m y ti a w ot g iti u i n s se l crc l o v la e d sr t y t m l b o E u p t n i l o d n Gr u d n q ioe t n ig ab o n ig

仪表接地技术

仪表接地技术
因此,应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。 当信号源接地时,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号源端接 地,否那么,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一 侧接地。
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
图5—3 信号回路在控制室侧接地示意图
3、防反击 防雷装置在承受雷击时,接闪器、引下线、接地装置
呈现很高电压,可能击穿邻近导体的绝缘,造成反击。为 此,必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间 保持足够的安全距离。
独立避雷针空中距离一般不得小于5m。 避雷线空中距离一般也不得小于5m。 接地装置地下距离一般不得小于3m。
2、屏蔽接地 屏蔽接地的作用是抑制电容性耦合干扰,降低电磁干
扰。仪表系统中用以降低电磁干扰的部件如电缆的屏蔽层、 排扰线、仪表上的屏蔽接地端子,均应作屏蔽接地。
在强雷击区,室外架空敷设的不带屏蔽层的普通多芯电缆, 其备用芯应按照屏蔽接地。如果是屏蔽电缆,屏蔽层已接 地,那么备用芯可不接地,穿管多芯电缆备用芯也可不接 地。
图5—7 输入式安全栅原理图
输入式安全栅是现场二线制变送器与控制室仪表及电源联 系的纽带,它一方面为变送器提供电源,另一方面将来自 变送器的4~20 mA DC信号,经隔离变压器线性地转换成 4~20 mA DC(或1—5 V DC)信号,传送给控制室内的仪表。 在上述传递过程中,依靠双重限压限流电路,使任何情况 下输往危险场所的电压不超过30 V DC,电流不超过30 mA DC,从而保证了危险场所的安全。
2、为使安全栅能在交流电源故障时实现对危险场所的保 护功能,安全栅接地又必须与交流供电的中线相连。这就 决定了安全栅接地最终应是电气系统接地。

仪表接地类别

仪表接地类别

仪表接地类别仪表系统接地通常分为保护接地、工作接地、本安接地和防静电接地四种类型,每一种接地类型的接地要求各异.保护接地要求1、用电仪表的金属外壳及自控设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如:绝缘破坏等)而有可能带危险电压。

下列用电仪表及自控设备应作保护接地:①仪表盘、仪表操作台、仪表柜、仪表架和仪表箱;②仪表控制系统机柜和操作站;③计算机系统机柜和操作台;④供电盘、供电箱、用电仪表外壳、电缆桥架、保护管、接线箱和铠装电缆的铠装护层。

标准的条文说明本条提出了一些可不设保护接地的场合,它符合电力行业标准《交流电气装置的接地设计规范》4.2的内容。

其中规定安装在配电柜、控制柜和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳,以及当发生绝缘损坏时,在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等金属部分可不接地.2、安装在非防爆场合金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与己做保护接地的金属表盘框架电气接触良好时,可不单作保护接地。

标准的条文说明本条提出了一些可不设保护接地的场合,它符合电力行业标准《交流电气装置的接地设计规范))4.2的内容。

其中规定安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳,以及当发生绝缘损坏时,在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等金属部分可不接地。

3、低于36V供电的现场仪表、变送器、就地开关等,无特殊需要可不做保护接地。

标准的条文说明对于安全电压值的规定,各国并不完全相同。

我同习惯采用36V和12V,国外有的规定为50V和25V;而日本某些公司则规定60V以下的用电仪表可以不作保护接地。

本规范中规定低于36V供电的现场仪表、变送器、就地开关等,若无特殊要求时可不作保护接地。

由于现场的安装情况非常复杂,低于36V供电的现场仪表的金属外壳也可能接触到高于36V的其他电源,在这样的情况下这些仪表的外壳也应作保护接地。

16063 仪控系统接地

16063 仪控系统接地

第16063章仪控系统接地第一节总则1.1概述1.1.1本技术规格书适用于高科技厂房所有监视及控制为主要目的的设备(如控制柜、信号线等)与系统的保护接地及工作接地的设计、施工。

1.1.2根据本章需求执行细部设计时,亦须按FMCS承包商所提供的《集成作业规格》(第13803章)执行有关设备与系统的接地设计、施工,并接受FMCS承包商对本作业审批权利,以完成全厂的监控集成作业。

1.2引用标准1.2.1接地的设计、施工,除应执行本技术规格书外,尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。

1.GB 50169-2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范2.GB 50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范3.GBJ 79-85 工业企业通信接地设计规范4.GB 50055-93 通用用电设备配电设计规范5.GB 14050-2008 系统接地的型式及安全技术要求6.IEC(国际电工委员会) TC77, 610001.2.2所有设备制造商的建议过程。

1.3审查及交付1.3.1承包商应于合同签订后30日,提送接地设计并同其它相关施工图送业主审批,经业主审批后据以施工。

1.3.2若因标准制造实务或其它理由,以致施工制造图中有与合同规定不符的事项,承包商应于送审档附函中详述,业主若认为可接受时,得就其部分或全部同意变更。

若承包商未将与合同规定不符的事项事先陈述,即使施工制造图所示的工作项目已经核准装配/制造或施工,承包商仍有责任按合同的原规定完成工程。

1.3.3承包商施工前需送审档(样本及订制品的设计图),并与业主确定细部施作位置及各项细节方可施工,否则后果自行负责,且不列入验收1.3.4业主审查承包商的图样,并不免除承包商遵守合同所有规定的任何义务,或免除承包商对送审图样正确性的责任。

承包商应自行负担进行为符合合同规定所需的任何施工制造图修正。

1.3.5获业主核准前所进行的工作,承包商应负其全责,并负担因订购任何材料或进行任何工作所导致的全部损失费用。

石油化工仪表及控制系统接地的设计

石油化工仪表及控制系统接地的设计

于4 欧姆。因此对接地 电极 、 接地导线的截面积、 连 接方式的选择会直接影响接地 电阻值 。接地连线 、 接地干线和接地总干线与接地汇总板板 、 总接地板
的连接 采用铜 接 线片 和镀锌 钢质 螺栓 , 或采 用焊接 。 接 地 总干线 与接 地 电极 连接 还应 进行热 镀锌 。
【 编号】17 — 0X2 1)3 00 — 3 文章 6 82 (0 20— 0 6 0 1
石油化工仪表及控制系统接地的 设计
宋 昊, 王 伟, 韩 刚
( 州开元石化有限责任公司, 辽宁 锦州 110 ) 锦 2 0 1
[ 要] 摘 : 仪表及集散控制系统在石油化工生产装置中广泛应用, 中仪表及控制 系统的可靠接地是保 其
方 面 制造 商要 提 高 系统抗 干扰 能力 : 一方 面要 另
求 工程 设计 做好 系统 的接 地工作 。 [ 参考 文献 ]
g o n i g r tc ie g o n i g s me p tn i r u d n ;p o e t u d n ; a o e t v r l a
屏蔽 接 地是 为 了防止 电磁干 扰 。屏蔽 接地 一般
在控制室 , 信号线的屏蔽层汇集到接地板上。当信 号源接地时, 屏蔽层也应在信号源处接地 , 否则存在 电位差产生干扰 电流 , 对信号产生干扰 。信号接地
与屏蔽 层 同时接地 如 图 1 示 。 所
l 25 z ~. mm 1~5 0 2mm 1—0 6 5mm
a d i y i a p l ai n n i u ti l me t t n n t tp c a p i t s a d c r i mp e n a i s l c o c o
圜圜国囫

仪表和控制系统的接地、屏蔽

仪表和控制系统的接地、屏蔽

仪表和控制系统接地和屏蔽1 仪表和控制系统接地的作用仪表和控制系统接地的作用有两个:一是安全,即保护人身安全和仪表及控制系统的安全;二是保障仪表和控制系统稳定、准确地运行,也就是保证信号通畅、抗御各种干扰。

2 仪表和控制系统接地的分类根据上述接地目的,仪表和控制系统的接地可作如下分类。

2.1保护接地、静电接地用电仪表的金属外壳及自控设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。

保护接地就是给危险电压提供一条通路,使之不经过人体。

针对危险电压,各国都有安全电压值的规定。

有些国家规定为50V和25V,日本规定为60V,我国习惯采用36V和12V,有些规定采用36V。

绝缘体或高电阻体由于感应或摩擦等原因均可能造成电荷积聚。

积聚的电荷可能对仪表和控制信号造成干扰,静电荷放电可能损坏仪表设备。

为防止静电的危害,一方面采取措施抑制静电的产生,另一方面应采用接地的方法给静电提供宣泄的通路,使之不能积聚。

已作保护接地的地方,即可认为已作了静电接地。

2.2工作接地工作接地又可分为信号回路接地、屏蔽接地和本安接地。

在仪表和控制系统中,信号分为隔离信号和非隔离信号,隔离信号一般可以不接地,非隔离信号需要建立一个公共参考点(一般为直流电源的负极)。

同时,这种电路的共模抑制电压通常很小,为了减少由此引进的共模干扰,也需对此公共点实行接地。

屏蔽接地是用来降低电磁场干扰、电缆的屏蔽层、排扰线、电缆保护管、电缆槽等均应接地才能起到屏蔽作用。

本安接地是指齐纳安全栅的接地(隔离型安全栅采用了隔离保护技术,不必作专门的接地)。

一般齐纳安全栅由直流24~30V供电,因此齐纳安全栅接地必须与直流电源公共端相连接。

另一方面,为了实现对交流短路的保护,安全栅接地又必须与交流供电中线连接。

3 仪表和控制系统的接地方式3.1单独接地早期国内一些规定及某些DCS制造厂要求,仪表和控制系统的保护接地接入电气安全接地网,工作接地则采用独立的、干净的接地装置与大地相接,两种接地网之间距离至少保持5m。

仪表及控制系统接地技术分析

仪表及控制系统接地技术分析

仪表及控制系统接地技术分析作者:夏新纲来源:《城市建设理论研究》2013年第36期摘要:随着电子仪表,特别是电动智能仪表和集散控制系统级可编程控制器的广泛使用,仪表及控制系统的接地已成为仪表工程设计的一个相当重要的组成部分。

本文主要对仪表及控制系统接地技术进行了分析探讨。

关键词:仪表;控制系统;接地分类;接地方法中图分类号:P634.3+6 文献标识码:A引言如今,由于计算机技术的日益成熟,自动化控制已经成为工业生产不可缺少的一部分。

合理准确的接地是保证集散控制系统运行安全可靠,系统网络通信畅通的重要前提。

正确的接地既能抑制外来干扰,又能减小设备对外界的干扰影响。

而错误的接地反而会引入干扰,严重时甚至会导致集散控制系统无法正常工作。

因此接地问题不仅在系统设计时要周密考虑,在工程安装投运时也必须以最合理的方式加以实现。

一、仪表系统接地分类1、保护接地保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。

(1)凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏等)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。

(2)低于36V供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于36V电压设备接触的除外。

(3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。

2、工作接地仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。

(1)隔离信号可以不接地,这里的“隔离”是指每一输入信号的电路与其它输入信号的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。

(2)非隔离信号通常是以直流电源负极为参考点,并接地。

信号分配均以此为参考点。

(3)仪表工作接地的原则为单点接地,信号回路中应避免产生接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。

透过SHT3081看仪表及控制系统接地本质

透过SHT3081看仪表及控制系统接地本质

透过SHT3081看仪表及控制系统接地本质SH/T3081《石油化工仪表接地设计规范》详细规定了仪表及控制系统接地做什么、怎样做,由于只能按照标准规范编制的要求行文及用词,不能说明规范中条文的道理和背景,因而阅读时很乏味,有时甚至不容易理解。

本文从九个方面着重讨论了仪表接地的原理和用意,可以作为有关规范的补充资料,供读者参考。

接地的目的仪表及控制系统接地的目的主要有两个:一是保护人身安全和电气设备的运行安全,包括保护接地、本质安全系统接地、防静电接地和防雷接地等,称为安全接地或保护接地;二是信号传输和减少干扰的接地,称为工作接地或参考接地。

这两种接地的目的不同,接地连接方法也有所不同,但两者又是相关的,不能截然分开。

仪表及控制系统安全接地或保护接地,本文称为保护接地,是仪表用电而需要的接地。

仪表用电的来源是工业或民用的220V交流电,因此仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样,属于电气低压供配电系统接地,因此应按电气专业的有关标准、规范和方法进行,并应接入电气专业的低压供配电系统接地装置。

保护接地与电气低压供配电系统的供电形式相关,并且有多种形式。

根据仪表及控制系统交流用电的性质与特点,普遍采用TNS形式,具有单独的接地线PE (protectingearthing),是较为安全的用电形式,TNS供电形式如图1所示。

仪表保护接地与来自电气专业的PE线是同一种接地,属于重复接地。

仪表及控制系统工作接地或参考接地,本文称为工作接地,是直流电源系统接地或公共点接地,属于电压公共参考点的连接,并不一定要真实接大地。

不同的文献对仪表工作接地有不同的用词、定义和分类,实质是一样的。

接地的作用保护接地的作用有三个:在用电设备上形成与地面电位接近的电位,当用电设备绝缘损坏漏电时,不会对站在地上并且接触用电设备金属部件的人形成致人伤害的接触电压;形成漏电回路电流,使漏电保护器件动作,起到保护作用;用于电涌电流的泄放,电涌电流可能来自电源,也可能来自雷电。

电气-仪表及控制系统接地存在的误区

电气-仪表及控制系统接地存在的误区

电气\仪表及控制系统接地存在的误区关键词:接地工作接地重复接地保护接地保护接零摘要:生产实际应用过程中,我们都知道接地的重要性,但很多人都存在对接地的认识不够,认为任何设备都要接地或者是接地点越多越好等诸多问题。

本文着重阐述了电气、仪表及控制系统接地在生产实际中存在的误区,希望对大家有所帮助。

接地是指将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分,经接地线连接至接地极。

接地的种类较多,生产实际中常见的接地有:保护接地、工作接地、防雷接地、防静电接地以及本安系统接地等等。

正是由于接地种类多和施工人员对各种接地含义认识的不足或不重视,生产实际中往往存在接地错接、混接甚至不接等错误现象,使得接地没有发挥其应有的作用而导致设备故障运行、损坏,甚至更为严重的导致人员伤亡。

下面对生产实际应用中存在的主要几种接地误区进行简单分析,以加深大家对接地的正确认识和全面理解。

一、自控系统接地存在的误区自控系统是一个综合的复杂系统,其接地通常包括工作接地、屏蔽接地、防静电接地、防雷接地、保护接地和本安系统接地等多种。

自控系统接地的误区突出表现在将系统中的多种接地混合连接,其后果是对自控系统产生严重的干扰。

接地系统混乱导致各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,产生地环路电流,影响PLC逻辑电路和模拟电路的正常工作。

如果地环流较大,而PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布将影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机;而模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。

另外一个重要误区就是信号电缆屏蔽层两端均做接地。

自控系统中电缆屏蔽层必须一点接地。

如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,将产生对地电位差,从而产生电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。

此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内将会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。

浅析仪表控制系统接地方法及其原则

浅析仪表控制系统接地方法及其原则
[ 关键 词 ] 仪 表控 制; 系统接地 ;分类 ;方法 中图分类号 :T H 8 6 8 文献标识号 :A 文章 编号 :2 3 0 6 — 1 4 9 9( 2 0 1 3 )1 7 - 0 2 9 9 — 2
随着 电子仪 表,特别 是 电动 智能仪表 和集散控 制系统 级可编 程控制 器 的广泛使 用,仪表 及控制 系统 的接地 已成 为仪表 工程 设计的一 个相 当 重要 的组 成部分 。仪 表及控 制系 统的可 靠性直接 影响到 生产装置 安全 、 稳 定的运 行,系统 的抗干扰 能力 是关系 到整个 系统可靠 运行 的关键 。合 理准确 的接地是 保证仪表及控制系统运行安全 可靠地重 要前提 。 1 . 接地的作用和分 类 接地 的作用 是保护 设备和 人身安全 ,同时抑 制外界信 号 的干 扰。接 地主 要可 分为保 护接地 、工作接地 、本安 系统接地 、防静 电接地 和防雷 接地 。 1 . 1保护接地 保 护接地 是为人 身安全和 电气设备 安全而 设置 的接 地 。①凡 控制系 统 的机柜 、操作 台、仪表柜 、配 电柜、继 电器柜等 用 电设 备的金 属外壳 及控 制设 备正常 不带 电的金属部 分, 由于各种 原因而有 可能带 危险 电压 者 ,均应作保护接地 。②低 于 3 6 y 供电的现场仪表 ,可不做保护接地 , 但 高于 3 6 V电压设备 接触 的除外 。③ 当安装在 金属仪表 盘 、箱 、柜、框 架上 的仪 表,与 己接地 的金属仪 表盘 、箱、柜 、框 架 电气 接触 良好时 , 可不做保护接地 。 1 . 2工 作 接 地 仪表 及控制 系统工作 接地包 括:仪表信 号 回路 接地和 屏蔽接 地。① 隔离 信号可 以不接地 ,这里 的 “ 隔 离”是指每 一输入 信号 的电路 与其它 输入信号 的电路 是绝缘 的、对地是绝缘 的,其 电源是独立 的、相互隔离的 。 ②非 隔离信 号通 常是 以直 流 电源 负极为 参考 点,并接地 。③ 仪表 工作接 地 的原则为 单点接地 ,信 号回路 中应 避免产 生接地 回路 ,如果一 条线路 上的信 号源和 接收仪 表都不 可避免 接地 ,则 应采用 隔离器将 两点接 地隔 离开 。 1 . 3本 安系统 接地 主 要有:① 采用 隔离式安全 栅 的本 质安全 系统 ,不 需要专 门接地 。 ② 采 用齐纳式 安全栅 的本质 安全 系统则应 设置接地 连接 系统。③齐 纳式 安全栅的本安系 统接地 与仪表信号 回路接地不应分 开。 1 . 4防 雷 接 地 主要 有:① 当仪表及 控制系 统的信 号线路从 室外进入 室 内后 ,需要 设置 防雷接地 连接 的场合 ,应实施 防雷接地 连接 。② 仪表 及控制 系统防 雷接地 应与 电气专业 防雷接 地系统 共用 ,但 不得与 独立避 雷装置共 用接 地 装置 。 2 . 接地形式和接地原则 系统 接地形 式主要分 为等 电位接地和 单独接 地。接地 原则为 单点接 地 ,即通过唯一 的接地基准 点 E R P 组合到接地系统 中去 。 第一 ,系统推荐 采用等 电位单 点接地方 式进行 接地 。这 要求工 艺装 置 周 围存 在等 电位接 地网 。第 二 ,在 无法满 足等 电位 接地 的情况 下,允 许系 统工作接 地进 行一点 单独接 地, 同时将 系统保 护接地 接到 电气地 。

仪表接地管理规范

仪表接地管理规范

仪表接地管理规范仪表及控制系统接地种类有∶ 保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地和防雷接地。

适用于石油化工企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统工程的仪表、分散型控制系统(DCS)、可编程序控制系统(PLC)、工业控制计算机系统(IPC)、安全仪表系统(SIS)、火灾及可燃气体和有毒气体检测系统(FGS)、过程控制计算机系统(PCCS)等的接地系统设计。

一、仪表保护接地1.供电电压高于 36V 的现场仪表的外壳,仪表盘、柜、箱、支架、底座等正常不带电的金属部分,均应做保护接地。

2.供电电压不高于 36V 的现场仪表开关等,当设计文件无特殊要求时,可不做保护接地。

3.在非爆炸危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与已接地的金属盘、板接触良好时,可不做保护接地。

4.在建筑物上安装的电缆桥架和电缆导管可重复接地。

5.本质安全电路本身除设计文件有特殊规定外,不应接地。

6.爆炸性气体环境中,非本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应实施保护接地,本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱可不实施保护接地。

7.需要实施保护接地的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应就近接到接地网,或连接到已经接地的金属电缆槽、金属保护管、金属铠装层、金属支架、框架、平台、围栏、设备等金属构件上。

二、仪表工作接地和屏蔽接地1.仪表及控制系统应作工作接地,工作接地应包括信号回路接地和屏蔽接地。

2.信号回路的接地点应在显示仪表侧,当采用接地型热电偶和检测元件已接地的仪表时,在显示仪表侧不应再接地。

3、仪表电缆电线的屏蔽层应在控制室仪表盘柜侧接地,同一回路的屏蔽层应有可靠的电气连续性,不应浮空或重复接地。

4、在中间接线箱内,主电缆分屏蔽层应用端子将对应的二次屏蔽层进行连接,不同的屏蔽层应分别连接,不应混接,并应绝缘。

5、工作接地在接到汇总板或网型接地排之前不应与保护接地混接。

仪表控制系统接地方法

仪表控制系统接地方法
仪表控制系统接地方法一、接地分类接地主要可分为保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地和防雷接地。1、保护接地1)保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏等)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。2)低于36V 供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于36V 电压设备接触的除外。3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。2、工作接地1)仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。2)隔离信号可以不接地。这里的“隔离”是指每一输入信号(或输出信号)的电路与其它输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。3)非隔离信号通常是以直流电源负极为参考点,并接地。信号分配均以此为参考点。4)仪表工作接地的原则为单点接地,信号回路中应避免产生接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。3、本安系统接地1)采用隔离式安全栅的本质安全系统,不需要专门接地。2)采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。3)齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。4、防静电接地1)安装DCS、PLC、SIS 等设备的控制室,应考虑防静电接地。这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等都应进行防静电接地。2)已经做了保护接地和工作接地的仪表和设备,不必再另做防静电接地。5、防雷接地1)当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后,需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地连接。2)仪表及控制系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。二、接地形式和接地原则系统接地形式主要分为等电位接地和单独接地。接地原则为单点接地,即通过唯一的接地基准点ERP 组合到接地系统中去。1、系统推荐采用等电位单点接地方式进行接地。这要求工艺装置(或厂区)周围存在等电位接地网。2、在无法满足等电位接地的情况下,允许系统工作接地进行一点单独接地,同时将系统保护接地接到电气地。在系统地和保护地无法分离的情况下,可以将系统保护接地和工作接地进行一点单独接地。三、接地连接方法1、当采用等电位接地时,要求将建筑物(或装置)的金属结构、基础钢筋、金属设备、管道、进线配电箱的PE(保护接地线)母排、接闪器引下线形成等电位联结,控制系统保护接地和工作接地应分类汇总到该总接地板,实现等电位联结,与电气装置合用接地装置并与大地连接。但控制系统在接地网上的接入点应和防雷地、大电流或高电压设备的接入点保持不小于5 米的距离。2、当采用单独接地时,此时应保证接地电阻小于4 欧姆,且单独接地体与其他电气专业接地体应相距5m 以上,和独立和防直击雷接地体须相距20 米以上。具体的一点接地的形式根据可现场条件,在以下几种情况下选择。(以下所列情况为工作接地的连接,正常情况下保护接地应接到电气地,若无法将工作接地和保护接地分开,可以将保护接地与工作接地连接到同一单独接地体)① 在一般的条件下,推荐采用4 根2m 长的50*50 的角钢,呈边长为5m 的正方形打入地下70cm 以上,再用镀锌扁铁焊接(建议用堆焊)起来,用≥16mm2 的导线(一般控制导线长度≤20m)引到控制室接地铜排的方式,基本上都能满足接地电阻小于4 欧姆的要求,特殊的地理情况下,需采用降阻剂来降低接地电阻。② 对于没有条件单独打地桩的情况下,可以采用电气地作为系统的接地,此时工作接到和保护接地都连接到电气地,但要注意选取接入点时应尽可能远离大电机的接入点,同时与避雷地的接入点间的距离也应大于20m。③ 系统的操作台、外配柜等低压电气柜应视为保护接地,接地线统一连到一保护接地接地铜条。若外配柜中安装有安全栅,安全栅接地应视为工作接地,接地线连接到工作接地接地铜条。然后根据具体情况连接到接地体。④ 对于两个控制站之间或控制站与操作台之间的距离较远的情况下(一般以是否在同一幢内或者两者之间距离超过30m 为基准),可以采取分别接地的原则进行接地。⑤ 若远程机笼与主控机笼之间采用了电气隔离装置或光电隔离装置,则远程机笼可以就地进行接地。⑥ UPS 的接地一般应选择厂方的电气地。四、接地系统接线和接地电阻1、接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘或电缆。2、接地系统的各接地汇流排可采用截面为25mm×6mm 的铜条制作。3、接地系统的各接地汇总板应采用铜板制作,厚度不小于6mm,长、宽尺寸按需要确定。4、机柜内的保护接地汇流排应与机柜进行可靠的电气连接。5、工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。6、接地系统的各种连接应牢固、可靠,并应保证良好的导电性。接地线、接地干线、接地总干线与接地汇流排、接地汇总板的连接应采用铜接线片和镀锌钢质螺栓,并应用防松件,或采用焊接。7、各类接地连线中,严禁接入开关或熔断器。8、接地线的截面可根据连接仪表的数量和接地线的长度按下列数值选用:a)接地线:1mm2 ~2.5mm2;b)接地干线:4mm2 ~16mm2;c)接地总接线板的接地干线:10mm2 ~25mm2;d)接地总干线:16mm2 ~50mm2;e)雷电浪涌保护器接地线:2.5mm2 ~4mm2;9、电浪涌保护器接地线应尽可能短,并且避免弯曲敷设;10、地系统的标识颜色为绿色或绿、黄两色;11、仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电阻总和,称为接地连接电阻。12、接地极对地电阻与接地连接电阻之和称为接地电阻。13、仪表及控制系统的接地电阻为工频接地电阻,不应大于4 欧姆。14、仪表及控制系统的接地连接电阻不应大于1 欧姆。五、其他注意事项1、当现场雷暴日较多,控制系统的信号、通信和电源等线路在室外敷设或从室外进入室内的,应考虑实施防雷接地措施。2、计算机在出厂前已将工作接地和保护接地连在一起,系统操作台插座上的接地的。3、接地干线长度若超过10 米或周围有强磁场设备,应采取屏蔽措施,将接地干线穿钢管保护,钢管间连为一体;或采用屏蔽电缆,钢管或屏蔽电缆的屏蔽层应单端接地。若接地干线在室外走线并距离超过10 米,应采用双层屏蔽,内层单点接地,外层两端接地,以防止电磁脉冲的干扰。4、仪表电缆槽、电缆保护金属管应做保护接地,可直接焊接或用接地线连接在附近已接地的金属管道上,并应保证接地的连续和可靠,但不得接至输送可燃物质的金属管道。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处,应进行可靠的导电连接。5、信号屏蔽电缆的屏蔽层接地应为单点接地,应根据信号源和接收仪表的不通情况采用不同接法。当信号源接地时,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号源端接地,否则,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一侧接地。6、接地干线导线截面积应不小于16mm2。

仪表控制系统接地

仪表控制系统接地

仪表及控制系统的接地主要有两个目的:一是为保护人身安全和电器设备的安全运行,二是为仪表信号的传输和抗干扰。

因此仪表及控制系统的接地可分为两类,即保护接地和工作接地。

工作接地一一仪表及控制系统为了抗干扰,确保正常、可靠地运行,应作工作接地,工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地和本安仪表接地。

本安仪表地一一这种接地主要是针对安全栅而言,安全栅按其结构形式分为两种,即隔离式安全栅和齐纳式安全栅,隔离式安全栅,由于结构上采用了隔离保护措施,则不需要专门接地,而齐纳式安全栅,根据其保护工作原理,则需要有可靠的接地系统,由此可见,本安系统接地就是保证齐纳式安全栅在电源发生故障时,对危险场所实现保护功能。

信号回路接地。

信号回路接地分隔离信号和非隔离信号,隔离信号一般可以不接地,如变送器的内部的电路多数是不接地的。

所谓隔离,应当是每一输入信号(或输出信号)的电路与其他输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的,对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。

非隔离信号通常以直流24V电源负极为统一的信号参考点并接地,接地是消除干扰的主要措施。

仪表信号公共点接地、DCS及PLC的非隔离输入的接地等, 均应从接线端子排或汇流条接到接地汇总板上,以实现等电位连接,仪表非隔离信号接地,应当注意虽然最终是与电器接地相连接,但不应直接与电气接地混接。

常见仪表控制系统接地分类及设计要求

常见仪表控制系统接地分类及设计要求

常见仪表控制系统接地分类及设计要求仪表控制系统接地是指在电气系统中,通过一定的方法将电气设备和系统的金属壳体与地面相连,以实现电气安全和电磁兼容性。

接地分类以及设计要求是确保仪表控制系统正常运行和保护人身安全的关键。

常见的仪表控制系统接地分类包括电气接地和信号接地。

电气接地主要是指将电气设备的金属壳体与大地连接,以保护人身安全和避免电气设备感受到电磁干扰。

信号接地主要是指在仪表控制系统中对信号线进行接地处理,以减少信号电平的干扰和噪音。

在设计仪表控制系统接地时,需要满足以下几点要求:1.接地电阻要求低。

接地电阻是衡量接地效果的重要指标,通常要求接地电阻小于4欧姆,以确保电气设备的接地效果良好。

2.接地装置要可靠。

接地装置应该经过合理的设计和合适的材料选择,以确保可靠耐用、不易生锈腐蚀和损坏,保证长期稳定地接地效果。

3.接地线路要短小粗大。

接地电源线路和接地导线路应尽量缩短,减少线路长度,减少接地电流的路径,降低电阻。

同时,应选择足够粗大的导线,降低导线电阻,提高接地效果。

4.绝缘良好。

接地系统中的导线路和金属部件在使用过程中可能会受到湿气、腐蚀和辐射等多种因素的影响,因此需要采用合适的绝缘措施,以保证接地系统的可靠性和安全性。

5.接地系统应与建筑物大地相连。

接地系统应与建筑物的总接地系统相连,以确保整个仪表控制系统与大地之间保持良好的连通性和一致性。

6.符合相关标准和规范。

在设计仪表控制系统接地时,应参考相关的国家标准和行业规范,确保接地设计符合要求,满足电气安全和电磁兼容性要求。

总之,仪表控制系统接地的分类和设计要求是确保电气设备正常运行和保护人身安全的关键。

通过合理的接地设计和严格的接地要求,可以有效减少电气设备的故障和干扰,提高仪表控制系统的可靠性和性能,保证生产过程的稳定性和安全性。

仪表控制系统接地方法

仪表控制系统接地方法

仪表控制系统接地
方法
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2020年4月19日
文档仅供参考
仪表控制系统接地方法
仪表控制系统接地方法一、接地分类接地主要可分为保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地和防雷接地。

1、保护接地1)保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。

凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏等)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。

2)低于36V 供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于36V 电压设备接触的除外。

3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。

2、工作接地1)仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。

2)隔离信号能够不接地。

这里的“隔离”是指每一输入信号(或输出信号)的电路与其它输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。

3)非隔离信号一般是以直流电源负极为参考点,并接地。

信号分配均以此为参考点。

4)仪表工作接地的原则为单点接地,信号回路中应避免产生接地回路,如果一条线路上的信号源
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2020年4月19日。

仪表及控制系统接地和屏蔽知识讲义

仪表及控制系统接地和屏蔽知识讲义
的干扰。
电磁屏蔽的原理
电磁屏蔽是利用导电材料将电磁 波限制在一定空间范围内,减弱 其对外界的干扰或防止外界对它
的干扰。
电磁屏蔽的分类
根据屏蔽目的不同,电磁屏蔽可 分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁
场屏蔽。
屏蔽的种类和作用
电场屏蔽
电场屏蔽是利用导电材料将电场 限制在一定空间范围内,减弱其 对外界的干扰或防止外界对它的 干扰。
注意接地问题
在电磁屏蔽中,接地是一个重要问题。接地可以减小共模 干扰,提高屏蔽效果,同时也可以减小静电感应和电磁感 应的影响。
设计合理的屏蔽结构
根据实际需求设计合理的屏蔽结构,如盒状、壳状、板状 等,并注意连接处和缝隙的处理,以保证良好的电磁密封 性。
考虑散热问题
在高频电磁场中,由于屏蔽体的集肤效应和相邻电流的相 互影响,可能会引起热量聚集,因此需要考虑散热问题。
接地的作用主要包括为系统提供稳定的参考电位、泄放雷电流、抑制电磁干扰等 。屏蔽的作用则是减少电磁场对仪表及控制系统的干扰,提高系统的抗干扰能力 。合理的接地和屏蔽设计可以提高系统的性能指标,降低故障率,保障生产安全 。
02 仪表及控制系统接地
接地的基本概念
接地
接地电阻
将电气设备和系统的某个部分通过接地 装置与大地相连,以降低设备故障和雷 击的风险,保障人身和设备安全。
接地和屏蔽的维护和保养
01 02 03 04
接地和屏蔽的维护和保养是确保仪表及控制系统稳定运行的重要措施 。
对于接地系统,应定期检查接地极的连接是否牢固、接地线是否老化 或破损,及时进行修复或更换。
对于电磁屏蔽设施,应定期检查屏蔽壳体的完整性、电缆的连接是否 牢固,以及屏蔽材料的性能是否正常。
在日常使用中,应保持仪表及控制系统的清洁和干燥,避免尘土和潮 湿对设备造成损害。

仪表接地国家规范

仪表接地国家规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除仪表接地国家规范篇一:仪表接地规范1总则1.0.1本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、plc、dcs、计算机系统等的接地设计,装置的改造可参照执行。

本规范不适用于操作控制室、dcs机房、计算机机房等的防静电接地设计。

1.0.2接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系(仪表接地国家规范)统防雷接地。

1.0.3执行本规范时,尚应符合现行有关标准规范的要求。

2保护接地2.0.1用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分,由于绝缘破坏而有可能带危险电压时,均应作保护接地。

它们包括:仪表盘、仪表柜、仪表箱、plc及dcs机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。

2.0.224V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等,若无特殊要求时,可不作保护接地。

2.0.3安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时,可不作保护接地。

3工作接地3.0.1仪表、plc、dcs、计算机系统等,应作工作接地。

工作接地包括:信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。

3.0.2当仪表、plc、dcs、计算机系统等电子设备,需要建立统一的基准电位时,应进行信号回路接地。

3.0.3当plc、dcs、计算机系统与模拟仪表联用时,应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。

3.0.4仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等),应作屏蔽接地。

除信号源本身接地者外,屏蔽接地应在控制室侧实施。

3.0.5本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备,应根据仪表制造厂的要求可靠接地。

3.0.6本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地,可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。

4仪表系统防雷接地4.0.1位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置,当控制室内plc、dcs、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时,电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。

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仪表及控制系统接地不是一个新的论题,很多问题早有结论,也有正确的设计方法。

但在部分工程技术人员中,仍存在一些模糊概念和疑虑。

接地的作用、接地的分类很多文献都讨论过,由不同的方法可以有不同的分类,都有道理,本文不再讨论。

本文主要讨论接地设计怎么做,为什么。

仪表及控制系统接地的目的主要有两个:一是为人身安全和电气设备的运行,包括保护接地、本安接地、防静电接地和防雷接地等;二是为信号传输和抗干扰的工作接地。

但二者又是相关的,不能截然分开。

关于仪表系统接地,我国目前还没有制定相应的国家标准。

但电气专业关于保护接地、防雷接地的国家标准中的有关规定,是可以参照执行的。

IEC和ISA等国际组织的有关标准提供了很好的参考,特别是信息技术装置功能接地和保护接地通过等电位连接以及合用接地的规定,为设计人员提供了权威的、明确的工程设计依据。

1保护接地保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地(也称为安全接地),仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样,属于低压配电系统接地,因此,应按电气专业的有关标准、规范和方法进行。

例如:GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》等。

对于低压配电系统接地,电气专业有一系列比较完善的设计、计算、试验、施工及验收的标准规范,对接地系统的各个环节都有较完整的理论、实验和方法,绝不是某个接地电阻值就可以概括的。

仪表专业用电一般来自不间断电源UPS或电气专业的建筑物配电,大体可分为控制室用电和现场仪表用电。

控制室用电一般采用TN-S系统(整个系统中的保护线和中线是分开的)[1]。

现场仪表用电一般采用TT系统(分散接地)。

根据等电位连接原则,仪表用电的保护接地应当是电气接地系统。

不但建筑物内实施等电位连接,石油化工装置一般还采用全装置等电位连接。

接地工程应当按电气专业的标准规范和方法来设计。

有的设计将UPS供电的仪表系统的保护接地分离出来单独设置接地系统,这是不适宜的。

多数UPS 的两路供电中的一路是不经过变压器隔离而直接切换输出的,这就不可能具备单独设置接地系统的条件。

另外,建筑物内的其他配电系统(如照明配电、维修配电等)是电气专业的低压配电系统,并不是UPS出来的仪表电源。

这样,在同一建筑物内有两个接地系统,而且不能避免发生被同时接触的事件,这就违反了电气专业规范中“能同时触及的外露导电部分应接至同一接地系统”的配电系统接地规定。

既无法实现两个接地系统的完全隔离,同时也无法实现建筑物内的等电位连接,形成不安全因素。

2仪表工作接地仪表及控制系统工作接地的目的是抗干扰,对此问题很多文献都论述得很清楚,从理论、实践及方法上都是正确的、可行的。

本文不再重复。

仪表及控制系统工作接地从工程上可分为屏蔽接地、仪表信号接地等。

2.1屏蔽接地仪表屏蔽接地分两种。

一种是电缆保护管、电缆槽等接地。

这类接地应与装置电气接地网相连,属于等电位连接。

另一种为信号屏蔽电缆接地,应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。

例如:常用的变送器内部电路多数是不接地的,因此信号屏蔽电缆一般在控制室一侧接地。

信号屏蔽电缆接地应为单点接地。

从屏蔽的作用可分为:电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽等,以便解决干扰问题。

电场屏蔽即静电屏蔽,解决分布电容产生的干扰问题,采用高电导率的材料,应当接地。

磁场屏蔽采用高磁导率的材料,要求磁路闭合,频率低时可不接地。

电磁场屏蔽防各类电磁波辐射干扰,采用低阻材料,屏蔽体可接地也可不接地。

2.2仪表信号接地仪表信号接地分隔离信号与非隔离信号。

隔离信号一般可以不接地。

这里的隔离应当是每一输入信号(或输出信号)的电路与其他输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的,对地是绝缘的,其电源是独立的相互隔离的。

非隔离信号通常以24V DC电源负极为参考点并接地。

信号分配均以此为参考点。

这种电路的共模抑制电压通常都很小,接地是消除此类干扰的主要措施。

接地工程设计时应当注意避免设备工作时在地线上产生电压降,而对信号产生干扰。

不同系列的常规仪表有不同的接地连接规定。

这是因为常规仪表的二次仪表之间的信号传输比较复杂。

例如:关于I系列仪表信号接地,在《I系列电子式仪表系统设计指南》中有详细的叙述。

仪表信号公共点接地、分散型控制系统(DCS)和可编程序控制器(PLC)的非隔离输入的接地等,均应从连接端子排或汇流条接到接地汇总板上。

这实质上也是一种等电位连接。

EK系列仪表是典型的公共接地仪表。

仪表非隔离信号接地,虽然最终是与电气接地相连的,但不应直接与电气接地混接。

仪表工作接地的连线应当采用多股铜芯绝缘电线,在接至接地汇总板之前,各接地线、接地汇流条除正常的连接点外,都应当是绝缘的。

最终与接地体或接地网的连接是从接地汇总板单独接线的。

DDZ-Ⅲ型仪表、EK系列仪表、I系列仪表以及YS80系列仪表等常规仪表的接地,最终都是与电气接地接在一起的。

仪表及控制系统信号绝大多数是低频信号,低频信号接地的原则是单点接地,对接地电阻没有特殊要求。

信号回路中应避免形成接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。

2.3电子信息设备接地和保护接地合用接地极国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》第6.4.3条规定:交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定。

虽然GB50174-93标准制定的适用范围没有包括工业控制机房和微机房,但其中一些规定是可以参考的。

IEC标准《信息技术装置的接地和等电位连接》(IEC364-5-548-1996)明确规定:信息技术装置功能接地和保护接地通过等电位连接,合用接地。

适用范围包括:信息技术装置、数据交换需要互联的装置、数据通讯设备、数据处理设备、建筑物内带有接地返回通路的信号装置、建筑物内直流供电的信息技术装置的通讯网络、局域通讯网、火灾报警系统和入侵报警系统,诸如直接数字控制系统的建筑服务设备、计算机辅助制造(CAM)和其他计算机辅助服务系统。

该标准还规定了允许接到接地汇总导体上的汇流排还有:远程通讯电缆或设备的屏蔽、过电压保护装置的接地汇流排、无线电通讯天线系统的接地汇流排、信息技术装置直流供电系统的接地汇流排、功能接地汇流排等。

IEEE Std 11000-1992规定:不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、绝缘的、专用的、干净的、静止的、信号的、计算机的、电子的或其他这类不正确的大地接地体,作为设备接地导体的一个连接点。

2.4等电位原理麦克斯韦提倡用法拉第笼的原理防雷,不仅可以不接地,而且比现在的方法更安全、更经济,这就是等电位原理。

高压带电作业用的就是等电位原理而不是绝缘防护。

IEC标准《信息技术装置的接地和等电位连接》规定了设备接地和保护接地通过等电位连接而合用接地,对接地电阻的大小没有要求。

等电位连接正是防止干扰信号影响的有效措施之一,此时接地电阻的大小对信息设备已无影响,核心技术是等电位连接。

在军事上、通讯上的移动设备只做机身连接而不接大地,也无法满足对接地电阻的种种要求,却能够安全、正常、可靠地工作,正是运用了等电位连接原理的结果。

“从单独接地到等电位连接,在国际电气学术界早已取得了共识,并写入了IEC 标准、ISA标准和一些发达国家的标准,很多制造商的产品资料都作了正确的规定或已作了修改。

但还有些制造商仍继续沿用单独接地和苛刻电阻值的接地要求,那可能是不了解标准的现行规定,或出于某种商业目的。

”[2]国家标准GB50174-93《电子计算机机房设计规范》第6.4.5条规定:电子计算机系统的接地应采取单点接地并宜采取等电位措施。

对自控专业而言,保护接地、仪表工作接地、本安系统接地最终在接地总汇流排上连接在一起,合用接地极,实现等电位连接。

3本安系统接地安全栅分为隔离式和齐纳式两种。

隔离式安全栅采用隔离保护技术,不需要专门接地,而齐纳式安全栅则根据其保护工作原理需要良好的接地系统。

本安系统接地通常讨论的是齐纳式安全栅接地问题。

非本安区域的电源故障有两种,一种是直流短路,通常两线制或三线制变送器就是由24~30V直流电源供电的,因此安全栅接地必须应与直流电源的共公端相连接;另一种是交流短路,为实现保护功能,安全栅接地又必须与交流供电的中线相连。

这就决定了安全栅接地最终应是电气系统接地。

安全栅接地汇流条与交流供电的中线始点相连的最简单可靠的方法是用导线连接。

IEC标准IEC60079-14《危险场所的电气设备安装》关于本质安全电路的接地中规定:对于“没有电气隔离的安全栅(例如齐纳式安全栅)的接地端子应:1)以最短的可行的路径接到等电位连接系统;或2)对于TN-S系统,接到一个高度完整的接地点,连接方式应保证这一点接到主电源系统接地点之间的阻抗小于1Ω。

”可是,有的公司采用以大地作为导体的方式,使一些设计人员误认为这是正规的合理的方法,从而导致工程设计上的不妥。

因此,造成了工程中的浪费和施工的麻烦,还形成安全栅事故隐患。

用大地作为导体的方法最初见于电力输电的两线一地制,而电力设备接地规范中强调:在低压电力网中严禁利用大地作相线或零线。

目前,用大地作导体的方式仅见于TT系统的接地。

但是,有很多工程设计采用了为齐纳式安全栅接地单独设置接地极的方式,而恰恰是这种方式形成了地电位击穿安全栅的条件。

这是因接地问题而造成齐纳式安全栅损坏的事故根源之一。

因此笔者认为,这种为齐纳式安全栅接地单独设置接地极的方式还写进一些标准规范中(如《石油化工仪表接地设计规范》SH3081-1997),是值得进一步商榷的。

ISA-RP12.6-1995《危险场所仪表的接地实施》第一部分:“本质安全”中规定了安全栅接地汇流条与交流电源的中性点之间的连接电阻小于1Ω,并明确给出了直接连线的图示。

MTL公司的接地指南中也是这样规定的,只是多了一句:“如果能达到0.1Ω更合适。

”并提到:用导线连接是最容易的方法。

至于接大地的电阻,在上述资料中均无规定。

有的安全栅公司只是含含糊糊地说,一般推荐为1Ω,但如果询其依据,则没有。

应当注意,在国外的资料中,接大地称Earthing或Grounding,接地连接称Bonding,意义是不一样的。

凡是论及本安仪表接地电阻的资料,基本上都是规定接地连接(Bonding)电阻。

国外的资料只重视接地连接(Bonding)电阻,ISA-RP12.6-1995和MTL公司的接地资料中都提出用两条接地导线重复连接的方法,以便测量接地连接(Bonding)电阻,而不是测量接大地(Earthing)的电阻。

现场本安仪表的信号端一般是不接地的,仪表外壳接地的目的并非为了本质安全。

另外,地电位只作用在外壳接地的变送器的绝缘上,不会达到击穿现场仪表绝缘的程度。

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