浅谈仪表系统接地及安装
自动化仪表接地怎么接?有哪些规范?
自动化仪表接地怎么接?有哪些规范?■ZORICREATO|卓然天工|为您提供好用可靠的仪表一、接地分类(1)保护接地保护接地又称安全接地,其主要目的是保护现场人员的人身安全和电气设备安全。
仪表的外露导电部分在正常情况下不带电,但在故障情况下可能带有危险电压,这种接地方式也常见于各类民用电气设备中。
36V为人体安全电压,在低于36V供电的现场仪表,可不做保护接地。
此外,当安装在金属仪表盘、箱、柜上的仪表与已接地的金属仪表盘、箱、柜等设备接触良好时可不做保护接地。
(2)工作接地工作接地包含仪表信号回路接地和屏蔽接地。
隔离信号可不接地。
隔离信号是指每一处输入或输出信号的电路是对地绝缘并相互隔离的。
非隔离信号通常以直流电源负极为参考点并接地。
仪表工作接地的原则是单点接地,信号回路中不可以出现接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应使用信号隔离器将两者之间构成的回路破坏。
(3)本安系统接地本安系统的接地主要涉及到安全栅的使用。
安全栅主要分为两类:隔离式安全栅和齐纳式安全栅,其具体区别见:什么是信号隔离器?它有什么作用?采用隔离式安全栅的本质安全系统不需要专门接地,而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,并且对接地电阻有严格要求,一般要求不得超过1Ω。
(4)防静电接地安装DCS、PLC、SIS等设备的控制室或管理过程控制仪表的机房,因为对防信号干扰的要求相对更高,可以考虑使用防静电接地来减小信号传输过程中的干扰。
(5)防雷接地户外高处或易受雷击的仪表会有相应的防雷击措施,需要设置防雷击接地保护。
二、接地方法仪表接地的方法在上述不同接地中均有不同:保护接地中,应保证整个仪表及控制系统的各接地点处于等电势下,同时在有中线的情况下也要确保中线与保护线分离。
工作接地在汇集到总接地板之前不应与保护接地混接,工作接地的连线除接线点外要保证绝缘。
信号隔离接地和信号屏蔽接地要分别布设。
本安系统接地中,仅有齐纳安全栅需要接地,齐纳安全栅的接地电势要求特殊,其接地汇流排或接地导轨必须要与直流电源的负极相连接。
自动化仪表系统的接地
摘 要:
介绍了接地的基本概念 ,提出接地在生产中的重要性。介绍了仪
表设备和 DCS 系统的接地。
关键词:仪表;DCS;接地
1、接地的分类
接地按其功能一般可分为保护接地、工作接地、屏蔽接地和防爆接地。
保护接地
任何带电设备的外壳在正常情况下同其内部带电部分是相互绝缘的,绝缘损坏后, 外壳即成为带电体,人们接触外壳时就会有触电的危险。保护接地就是将电气设备在正 常情况下不带电的金属通过接地导线与接地体之间做良好的电气连接,以保护人身和设 备的安全。
工作接地
为保证电路系统精确、可靠地正常工作,将电路系统的公共线通过接地线与接地体 作良好的电气连接,大地为电路提供一个基准信号参考电位,并可割断输出端与输入端 之间的寄生耦合,这种接地方式称工作接地。
屏蔽接地
为防止外部高频电磁干扰信号对设备内部电路信号产生有机影,把需要保护的电 路安装在封闭的电磁屏蔽机壳内,并将屏蔽体用接地导线同接地体作良好的电气连接, 这种接地方式称为屏蔽接地。屏蔽接地也是保证电路正常工作的一种有效措施。
号源端进行接地,而 DDZ 一Ⅲ电动单元仪表的信号公共线在仪表控制室侧接地。 仪表设备的屏蔽接地 [1]
由于仪表工作时其周围存在着较强的交变电磁场,会对仪表产生较大的干扰信号。 为了抑制干扰,可以使用屏蔽接地措施。传输距离较远的微安、毫伏级直流信号、交流 弱电流信号回路及脉冲或数字电路的连接线路应采取屏蔽接地;含有放大器、运算器的 测量仪表屏蔽外壳要进行接地。屏蔽接地的原则为:
(1)采用放大器“浮空”技术的电子测量仪表传输线的屏蔽层不能再接大地。 (2)信号源接地时,信号传输线的屏蔽层应在信号源的一端接地。 (3)信号源没有接地时。信号传输线的屏蔽层仪表放大器一端接地。 (4)多芯屏蔽电缆的备用芯应与电缆屏蔽层同接地。屏蔽接地的接地电阻,不大于 4 Ω即可。
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。
仪表接地技术
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。
仪表接地和接线技术
在对称工作电路中,参考地的输出线和返回线是分开的。 电路和参考地之间用第三根线进行连接,这样就使对称 电路成为三线系统。正常信号通过输出线输送到设备, 并通过返回线返回。通过对称连接,可以使很多干扰得 以降低,这也是为什么对称连接经常被采用的原因。 典型的对称电路: 测量系统中设备之间的连接,数据线 路(RS422 / RS485)的连接。
不同地连接的效果
电缆屏 蔽地连 接 在电缆 的两端 都进行 接地非 常有效 效果和优点 限制
对外部干扰(高频和低频)非 对于较长电缆(长于50 m) 常有效, 伴随着强干扰场的高频信号 对电缆中的谐振频率也有很 中,会感应出地端故障电流。 好的屏蔽效果 在电缆和地之间没有电位差 使输入不同类型信号的电缆 能够正常布线 能够很好地抑制高频干扰
仪表接地和接线技术
镇海炼化仪控部 劳碶波
案例
焊机干扰信号引起一焦化3#机转速波动
一焦化注汽改造施工电焊引起压缩机转速波动,通过 现场勘察和分析,主要是仪表槽盒桥架和工艺注汽管 线在同一管架上,电焊的强电信号通过管架,串到仪 表槽盒,进而影响槽盒内高频低压的转速信号。
措施一
首先对505控制器的电缆槽盒进行接地;同时对505控制器 进行接地,处理完成后,经试验,效果不太理想 措施二 将进505控制器电缆把拆开,按要求将各个电缆屏蔽层分开, 将转速信号屏蔽层接地和输出至电液转换器屏蔽线接地, 工艺在开机至6000RPM时,现场模拟电焊试验,波动明显减 少,但仍有上下150转左右波动 措施三 将输出至电液转换器屏蔽接线浮空,现场再次模拟电焊试 验,转速没有再出现波动。
窄频和宽频干扰源 窄频干扰源带有离散频率的信号: 无线电广播设备以及业余无线电 发射设备,发射和接收设备,雷达站,工业高频发生器,微波设备, 动力电流,焊接机械,声音或固定电台信号接收器,超声波设备,功 率转换电路 宽频干扰源具有传导和辐射干扰变量的宽带干扰源: 电机,断路器 ( 电力开关),半导体控制电路,开关设备( 继电器,接触器),静电放 电, 大气放电,电晕放电,核子放电
仪表防静电接地线标准及方法
仪表防静电接地线标准及方法
一、仪表防静电接地线标准。
咱先来说说标准哈。
一般来讲呢,接地线的电阻得足够小。
通常要求接地电阻不超过10欧姆,这就像是给静电找了个超级顺畅的“逃跑通道”。
要是电阻太大,静电就可能在仪表这儿“赖着不走”,那就容易出问题啦。
而且,接地线的连接得牢固。
可不能松松垮垮的,要是连接不好,静电传导到一半就断了,那可不行。
这就好比接力赛,每一棒都得稳稳交接。
二、仪表防静电接地线方法。
那怎么给仪表接上防静电接地线呢?
咱先找到仪表上合适的接地端子。
这个端子就像是专门为接地线准备的小窝,一般在仪表的外壳或者专门的接地接口处。
可别找错地方啦,不然就像把钥匙插错锁孔一样,不起作用的。
然后把接地线的一端连接到这个接地端子上。
可以用螺丝拧紧,要拧得紧紧的哦,就像给它一个大大的拥抱,让它们亲密无间。
如果是那种有夹子的接地线,就把夹子稳稳地夹在接地端子上,可不能让它轻易掉下来。
接地线的另一端呢,要连接到可靠的接地体上。
这个接地体可以是大楼的接地装置,也可以是专门的接地桩。
要是接地体不可靠,那前面做的都白费啦。
这就像盖房子,地基得打好。
在整个连接过程中,要检查接地线有没有破损的地方。
要是有破损,就像衣服破了个洞,静电可能就从这个洞里溜走,而不是顺着接地线走了。
总之呢,仪表防静电接地线的标准和方法都很重要。
按照这些来做,就能让我们的仪表安安稳稳地工作,不会被静电这个调皮的小“家伙”捣乱啦。
这样我们也能更放心地使用仪表,不用担心它突然因为静电出故障啦。
仪表系统的安装方法
仪表系统的安装方法仪表盘柜、计算机系统安装仪表盘、计算机柜安装在用[10槽钢制作的底座上,底座高出面10~5mm。
仪表盘柜与基础槽钢用螺栓固定,盘间用螺栓连接。
表盘柜的垂直度、水平度、平面度、盘间缝符合规范规定。
仪表盘柜保护接地接在电气接地网上。
计算机系统在控制室达到规范要求后安装,并保持室内清洁。
按设备供应商提供的资料安装计算机系统。
计算机系统作可靠的工作接地。
现场仪表安装热电偶、阻、双金属温度计安装,按图纸给出位置定位,按图纸给出的固定方式固定,插入深度符合设计要求,固定牢靠,密封严密。
执行机构安装在槽钢支架上,传动部分灵活,曲柄活动范围大于90°。
红外测温仪安装位置必须准确。
压力表安装采用U型弯。
孔板在安装前焊好取压短管,安装时取压短管的位置根据被测介质按规范要求确定,孔板与环室之间加垫。
1、变送器安装变送器支架用φ50钢管制作,高度按设计要求确定。
脉冲管敷设以最短为原则确定敷设路径,敷设坡度在1:10~1:100之间,坡度的方向根据被测介质确定。
脉冲管支架间距1.5m,用管卡子把脉冲管固定在支架上。
脉冲管敷设完用空气吹扫,随工艺管道打压或自行打压,气体或液体试验压力按规范确定,试验结果符合规范要求。
脉冲管按设计涂漆,无规定涂银灰色。
2、流量仪表安装该仪表直接安于管道上,所以应待主体管道安装完,且系统冲洗前,密切和工艺专业配合进行安装,同时进行质量自检以确保其安装质量,并做临时防护,对设备加以保护。
3、温度仪表的安装温度仪表安装时。
要求施工人员待工艺管道就位后,系统冲洗前按设计要求及规范的规定,在管道上开孔并焊接温度部件,同时在现场条件允许前提下安装隔报温度变送器,使其牢固平稳且做好施工自检记录。
4、压力仪表及液位仪表安装工艺管道就位后,并且在系统冲洗前对罐体及管道上的检测点开孔,并焊接取源部件,待系统试运行前对仪表进行现场安装。
5、仪表调试开箱检查仪表,核实仪表型号、规格,清点随机说明书及附件。
最简单仪表接地方法
最简单仪表接地方法一、最简单仪表接地方法嘿,宝子们!今天咱们来唠唠最简单的仪表接地方法哈。
仪表接地可是个挺重要的事儿呢。
你想啊,如果仪表接地没弄好,就可能会出现各种小麻烦,比如信号干扰之类的。
那咱先来说说第一种方法。
找一根合适的接地线,这接地线呢,得是那种导电性能比较好的材料哦。
就像铜这种材料就很不错,它导电性强,能很好地把电导入大地呢。
你可以找一根粗细合适的铜导线,然后把它的一端连接到仪表的接地端子上。
这个接地端子一般在仪表上都能找到,就像一个小螺丝口或者是专门的接口那样的东西。
接着呢,把这根导线的另一端找个合适的地方接地。
比如说啊,家里有那种接地棒的话,就把导线紧紧地固定在接地棒上。
如果没有接地棒呢,也可以找个金属水管之类的,不过要确保这个水管是真正接地的哦,可别接错了。
再说说第二种方法哈。
要是在一些特殊的环境里,比如在一些工业厂房里,可能会有那种专门的接地网。
这个时候呢,咱们就可以利用这个接地网来接地。
还是先把仪表的接地端子找出来,然后用导线连接到接地网上。
不过在连接的时候,要注意查看接地网的连接点是否牢固,有没有生锈之类的情况。
如果生锈了,就得先把锈处理干净,这样才能保证接地良好。
还有一种方法呢,就是使用接地跨接线。
这种跨接线一般是用在一些设备之间的接地连接上。
如果你的仪表是和其他设备一起使用的,而且这些设备都需要接地,那就可以用接地跨接线把它们连接起来,然后再一起接地。
这样做的好处就是可以让整个系统的接地更加统一和稳定。
另外啊,在接地的时候,还要注意接地线的长度不能太长。
如果太长的话,可能会产生电感,影响接地效果。
而且接地线的安装要尽量避免弯曲太多,最好是能走直线就走直线。
还有哦,接地的地方周围最好不要有太多的杂物。
要是有一些易燃物或者是容易导电的东西堆在接地的地方,那也是很危险的。
接地的时候也要考虑到环境的湿度。
如果环境比较潮湿的话,可能需要采取一些额外的措施,比如使用防水的接地端子盒之类的东西,防止水汽进入影响接地效果。
仪表接地的原理和用意(SHT3081-2019补充资料)
仪表接地的原理和用意(SH/T3081-2019补充资料) SH/T3081-2019《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(protecting earthing),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。
图1 TN-S接线图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1、保护接地的作用有三个:①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;②形成漏电回路电流,使漏电保护器件动作,起到保护作用;③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。
浅谈仪表系统接地及安装
浅谈仪表系统接地及安装摘要:仪表系统存在的绝缘强度低,过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等不足之处,严重影响仪表设备的正常控制。
为确保生产装置安全运行,仪表系统的正确接地也很重要,分别介绍了保护接地、工作接地和防雷接地3种仪表系统接地技术,阐述了接地连接方法、接地体的设置、接地连接线的要求,针对仪表系统接地安装应注意的问题作出了具体说明,同时就仪表系统安装质量问题提出了一些参考建议。
关键词:仪表系统;保护接地;工作接地;屏蔽接地;本质安全接1仪表系统接地分类1.1保护接地保护接地,是保证仪表、电气设备及人身安全所需的接地,就是将仪表设备或系统不带电的金属部分与接地体之间做良好的金属连接。
正常情况下,仪表或系统设备的金属外壳和正常不带电的金属部分为防止绝缘部分破坏而带危险电压时都要做保护接地。
如:仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC的机柜、操作站仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层,以及控制室内的防静电地板。
如果保护接地良好,就可以避免触电事故,当出现某意外事故时,就必然出现较大接地电流,保护接地能大幅降低人身承受的接地电压,因此不会产生设备损坏及电击致命的严重后果。
同样现场仪表桥架、穿线管应每隔30m与已接地的金属构件相连。
一般来讲,使用直流24V的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。
控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排,接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。
1.2信号回路接地信号回路接地一般有2种情况,一种是仪表设备本身结构形成的事实上的信号回路接地。
例如:为减少测量滞后而采取热电偶与金属套焊接在一起的接地型热电偶;另一种是为了达到抑制干扰信号的目的所要求的接地,在保证单点接地情况下,共模干扰可被有效抑制。
为抑制干扰而使信号回路接地,即信号公共端接地。
1.3防雷接地为把雷电电流迅速导入大地以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。
仪表防雷是综合防护工程,需要采用多种防护方法和措施,本文不详细赘述。
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。
仪表系统接地
仪表系统接地分为保护接地、工作接地一、保护接地通常需要做接地的自控设备如:仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS(DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统)/PLC/EDS的机柜和操作站、仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层,以及控制室内的防静电地板。
一般来讲,使用DC24V为电源的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。
保护接地的方法现场仪表桥架、穿线管应每隔30m用接地线与已接地的金属构件相连。
特别要指出的是,现场接地绝不能利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相连的金属构件进行接地。
控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排。
其接地体可与电力系统的接地体共用。
仪表保护接地连接线标识颜色为绿色。
二、工作接地工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地、本质安全接地。
1、信号回路接地在非隔离的信号系统中,应建立一个统一的信号参考点。
即进行信号回路接地。
通常为直流电源的负极接地。
使用非隔离的信号系统这是我在设计中一般的首选方法。
在运行时,系统受到干扰的情况极其少见。
在隔离的信号系统中,隔离信号可不接地。
这里指的隔离是每一个输入/输出信号与其他输入输出信号的电路是绝缘的。
做到电源独立、相互隔离、参考点浮空。
我认为在回路较多的系统,不要轻易使用这种方法。
在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。
接地线颜色标识为黄/绿线。
2、屏蔽接地电缆的屏蔽层、排扰线应作屏蔽接地。
在强雷击区,室外架空不带屏蔽的普通多芯电缆,备用芯应屏蔽接地。
主要是为了避免雷电在信号线路感应出高电压。
现场接线箱内,端子两侧的电缆屏蔽线应在箱内进行跨接。
同一信号回路,同一屏蔽层应该单点接地。
一般屏蔽接地应在控制室一侧接地。
在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。
接地线颜色标识为黄/绿线。
3、本质安全接地齐纳安全栅的汇流排必须与直流电源公共端相连(主要是保证当电源故障时能够对危险场所进行保护)。
仪表系统的接地
仪表系统的接地仪表系统的接地仪表系统的接地仪表系统接地分为保护接地、工作接地一、保护接地通常需要做接地的自控设备如:仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC/EDS的机柜和操作站、仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层,以及控制室内的防静电地板。
一般来讲,使用DC24V为电源的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。
保护接地的方法现场仪表桥架、穿线管应每隔30m用接地线与已接地的金属构件相连。
特别要指出的是,现场接地绝不能利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相连的金属构件进行接地。
控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排。
其接地体可与电力系统的接地体共用。
仪表保护接地连接线标识颜色为绿色。
二、工作接地工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地、本质安全接地。
1、信号回路接地在非隔离的信号系统中,应建立一个统一的信号参考点。
即进行信号回路接地。
通常为直流电源的负极接地。
使用非隔离的信号系统这是我在设计中一般的首选方法。
在运行时,系统受到干扰的情况极其少见。
在隔离的信号系统中,隔离信号可不接地。
这里指的隔离是每一个输入/输出信号与其他输入输出信号的电路是绝缘的。
做到电源独立、相互隔离、参考点浮空。
我认为在回路较多的系统,不要轻易使用这种方法。
在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。
接地线颜色标识为黄/绿线。
2、屏蔽接地电缆的屏蔽层、排扰线应作屏蔽接地。
在强雷击区,室外架空不带屏蔽的普通多芯电缆,备用芯应屏蔽接地。
主要是为了避免雷电在信号线路感应出高电压。
现场接线箱内,端子两侧的电缆屏蔽线应在箱内进行跨接。
同一信号回路,同一屏蔽层应该单点接地。
一般屏蔽接地应在控制室一侧接地。
在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。
接地线颜色标识为黄/绿线。
3、本质安全接地齐纳安全栅的汇流排必须与直流电源公共端相连(主要是保证当电源故障时能够对危险场所进行保护)。
其汇流排或导轨作本安接地。
仪表控制系统接地方法
仪表控制系统接地
方法
1
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
2
2020年4月19日。
仪表接地和接线技术
▪在电缆和地之间没有电位差
▪使输入不同类型信号的电缆
能够正常布线
▪能够很好地抑制高频干扰
限制
h
9
只在电缆的一端进行地
连接
(一般的屏蔽效果)
▪可以保护绝缘线
( 仪表变压器, ...)
不受低频电场的影
响
▪可以避免蜂鸣现
象 (= 低频干扰)
▪对由高频电场引起的外
部干扰无效
▪由于天线效应,屏蔽可
进行接地,处理完成后,经试验,效果不太理想
措施二
将进505控制器电缆把拆开,按要求将各个电缆屏蔽层分开,
将转速信号屏蔽层接地和输出至电液转换器屏蔽线接地,
工艺在开机至6000RPM时,现场模拟电焊试验,波动明显减
少,但仍有上下150转左右波动
措施三Biblioteka 将输出至电液转换器屏蔽接线浮空,现场再次模拟电焊试
验,转速没有再出现波动。
现
▪�电流的方式:通过正常的电路进行耦合
▪�电容的方式:通过电场进行耦合
▪�电感的方式:通过磁场进行耦合
▪�电磁波或者辐射感应:通过电磁场进行耦合
干扰
干扰源
干扰
耦合
h
敏感设备
21
抑止干扰方法
双绞线作用:低电平信号线,当周围有磁场干扰源存
在时,有很好的抑制磁场干扰作用。
原理:通过在电路中制造一个感性耦合,来实现输入
互连通。
h
4
h
5
信号屏蔽问题
石油化工仪表接地设计规范(SH/T 3081-2003) 2.2.4中规
定,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
仪表接地规范说明解读
接地系统的分类和作用
1.2.2.1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。 在仪表系统中要做屏蔽接地的主要有: ①导线的屏蔽层、排扰线; ②仪表上的屏蔽接地端子; ③未作保护接地而起屏蔽作用的金属导线管、金属汇线槽及金属仪表外壳。
13
保护接地的注意事项
接地系统的分类和作用
1.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。 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。 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。但有可 能与高于36V电压设备接触的除外。 4.己做了保护接地的自控设备即可认为己作了静电接地。在控制室内使用防静电活动地板 时,应做静电接地。静电接地应与保护接地合用接地系统。
要点二:
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 则,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一侧接地。
22
接地系统的方法和原则
3.3 接地原则
3.3.1现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地
23
接地系统的方法和原则
3.3.2对于被要求或必须在现场接地的现场仪表,应在现场侧接地。如接地型热电偶、pH溶液和电磁流量计 等均在现场接地。如下图
17
接地装置
接地装置—接 地线和接地体总 和称为接地装置。
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;接地方法一、仪表系统接地分类1、保护接地是将仪表中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。
原因是仪表的供电是强电供电(220V或11OV),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。
因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
2、工作接地是为了使仪表设备以及与之相连的部件均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。
当人体触及到外壳已带电的电气设备时,由于接地体的接触电阻远小于人体电阻,绝大部分电流经接地体进入大地,只有很小部分流过人体,不致对人的生命造成危害它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地。
工作接地的作用是保持系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压系统所产生过电压的危险性。
3、本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。
这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。
4、静电接地,是防止静电对观测者处于相对静止的电荷而采取的接地措施。
由它所引起的磁场效应较之电场效应可以忽略不计。
静电可由物质的接触与分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等物理过程而产生。
工业静电是生产、储运过程中在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的静电。
5、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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈仪表系统接地及安装
发表时间:2018-05-28T13:42:09.410Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第35期作者:缑晓红
[导读] 针对仪表系统接地安装应注意的问题作出了具体说明,同时就仪表系统安装质量问题提出了一些参考建议。
中十冶集团有限公司陕西省西安市 710043
摘要:仪表系统存在的绝缘强度低,过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等不足之处,严重影响仪表设备的正常控制。
为确保生产装置安全运行,仪表系统的正确接地也很重要,分别介绍了保护接地、工作接地和防雷接地3种仪表系统接地技术,阐述了接地连接方法、接地体的设置、接地连接线的要求,针对仪表系统接地安装应注意的问题作出了具体说明,同时就仪表系统安装质量问题提出了一些参考建议。
关键词:仪表系统;保护接地;工作接地;屏蔽接地;本质安全接
1仪表系统接地分类
1.1保护接地
保护接地,是保证仪表、电气设备及人身安全所需的接地,就是将仪表设备或系统不带电的金属部分与接地体之间做良好的金属连接。
正常情况下,仪表或系统设备的金属外壳和正常不带电的金属部分为防止绝缘部分破坏而带危险电压时都要做保护接地。
如:仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC的机柜、操作站仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层,以及控制室内的防静电地板。
如果保护接地良好,就可以避免触电事故,当出现某意外事故时,就必然出现较大接地电流,保护接地能大幅降低人身承受的接地电压,因此不会产生设备损坏及电击致命的严重后果。
同样现场仪表桥架、穿线管应每隔30m与已接地的金属构件相连。
一般来讲,使用直流24V的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。
控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排,接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω。
1.2信号回路接地
信号回路接地一般有2种情况,一种是仪表设备本身结构形成的事实上的信号回路接地。
例如:为减少测量滞后而采取热电偶与金属套焊接在一起的接地型热电偶;另一种是为了达到抑制干扰信号的目的所要求的接地,在保证单点接地情况下,共模干扰可被有效抑制。
为抑制干扰而使信号回路接地,即信号公共端接地。
1.3防雷接地
为把雷电电流迅速导入大地以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。
仪表防雷是综合防护工程,需要采用多种防护方法和措施,本文不详细赘述。
仪表系统防雷工程的主要内容是对电涌电流和电磁场的防护,无论是现场仪表还是控制室仪表,都应在电气专业的直击雷防护范围内,避免现场仪表成为接闪设备。
防雷接地必须采用等电位连接方式,现在大型企业,均提倡在装置中采用等电位连接的防雷接地系统。
等电位连接网络的结构形式有S型、M型以及2种结构形式的组合,仪表系统属于低频小信号系统,采用“单点接地方式”,因此,相关设计规范规定仪表系统防雷工程的接地连接宜采用S型网络的结构形式。
2电气仪表安装技术
2.1电气仪表选型
电气仪表安装,首先要保证电气仪表具有良好的应用性,能够长时间有效应用,否则在电气仪表安装后无法使用,再次返工,将会造成一定的人力、物力、财力浪费。
基于此,在进行电气仪表安装的过程中需要科学选择电气仪表类型。
对于电气仪表选型,应当结合实际情况,综合分析电气仪表应用目的及需要满足的应用条件,进而选择磁电系或整流系等类型的电气仪表,为以后更加有效的运用电气仪表奠定基础。
2.2仪表安装
在电气仪表自动化安装过程中,施工人员要检查所安装设备的完整性,必须经过检查合格后才能进行安装,投入使用。
安装仪表选取的电缆线应具有电力传输效果好,抗干扰能力强的电缆,便于工期结束后进行的调试工作。
施工人员还要检测远传信号仪表的定值,使其满足电气自动化系统的设计要求和服务功能。
在自动化仪表安装过程中,须进行多次调试,确保所有仪表设备都能正常工作,组成一个完整的自动化工作系统。
要对不符合工作要求的仪表设备及时更换,使所有设备都符合设计安装要求,这样才不会对整个工程竣工交付造成影响。
2.3安全控制
由于电气仪表安装是在露天环境下进行的,这就意味着电气仪表安装具有一定的危险性。
出于保证作业人员及电气仪表的安全,在具体进行电气仪表安装之前,相关技术人员应当对电气仪表安装环境予以了解、对电气仪表进行全面核实、对电气仪表相关知识进行详细分析,进而基于电气仪表安装要求下提出规范、合理进行电气仪表安装方案,以便后续规范、合理的进行电气仪表安装,保证安装工作安全。
2.4电气仪表安装步骤
电气仪表安装包括控制室仪表安装、设备安装、工艺管道安装等。
每个部分对安装的重难点都不同,如若不能科学、合理规划各个部分的安装步骤,无顺序、无目的的进行电气仪表各个部分安装,将可能存在安装漏洞或细节处理不佳等现象,导致电气仪表安装效果差,间接影响电气系统的运行效果。
基于此,再具体进行电气仪表各个部分安装的过程中一定要合理规划安装步骤,按照步骤有序的进行设备安装、控制室仪表安装、工艺管道安装、仪表配线及保护箱安装等。
就以仪表配线及保护箱安装来说,再具体进行安装的过程中,首先技术人员需要根据仪表设置位置及其应用要求,按照电气仪表安装图纸,合理的、规范的进行仪表配线安装;其次,基于电气仪表应用及安全性要求,合理的设置保护箱,安装保护箱。
3仪表系统接地安装应注意的问题
接地电缆压接时,应当保证压接可靠;若采用焊接时,焊接处应采取防腐蚀措施。
目前,铜包钢接地线使用广泛,焊接时,必须严格按厂家的要求使用专用磨具、焊药,确保焊接质量。
由于采用高温焊接,焊接质量可以采用目测的方式进行检查,主要项目为焊接物的大
小、颜色、表面光洁度和气泡等;电缆屏蔽线接地时,许多施工单位为了保证接线外观美观,常常将屏蔽线从电缆头处剪断,然后压接专用接地线。
笔者认为,这样做虽然美观,但同时也带来了隐患。
如果压接不牢,就会形成屏蔽线两端浮空的情况,从而产生干扰信号。
将屏蔽线绝缘,直接接到相应的汇流条是比较稳妥的做法;控制室、机柜室内接地线、电缆较多,仪表工作地和保护地的支线最好用黄色和绿色加以区分,这样便于在接地系统施工完毕后进行检查确认;各接地支线、汇流排或端子板之间在非连接处应彼此绝缘。
接地电缆应敷设整齐美观,在接地电缆两端应用电缆牌或贴纸标清电缆的起始,便于后续检查和施工;必须按规定进行接地系统的电阻测试,以保证接地能满足控制系统制造商的要求。
测试时,应通知监理到现场。
如果达不到系统要求,必须及时联系设计人员,采取相应的降阻措施。
结束语仪表系统接地安装质量关系到整个仪表系统运行,而仪表又是生产装置的大脑和眼睛,因此在今后的仪表系统接地安装工作中,技术人员应当仔细研究设计图纸,充分了解设计意图。
施工过程中,严格按照设计图纸和相关规范标准的要求对施工人员进行详细的技术交底。
质量工程师也应当在现场监督整个安装过程,确保安装质量符合设计及规范标准。
参考文献
[1]薛景涛.关于仪表自动化设计和施工服务中注意问题的相关思考[J].科技风,2017(3).
[2]高森,刘元.浅谈火电厂热工仪表自动化的安装与运行[J].电力自动化,2016,26(5).
[3]黄永红.企业自动化仪表的管理与维护措施[J].科技传播,2017(4):163+162. [4]陈发宇,李谦,孙关福,等.GB 50169—2016电气装置安装工程接地装置施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社,2016.。