石油化工企業(yè)自動化儀表系統(tǒng)的接地方式

胡波 張麗霞

【摘 要】自動化儀表系統(tǒng)的接地主要有保護(hù)接地、信號接地、屏蔽接地、本質(zhì)安全型系統(tǒng)接地、防靜電接地、防雷接地等，相關(guān)規(guī)范對各種接地的要求也不盡相同。本文介紹了各種接地方式的做法與作用，對自動化儀表系統(tǒng)的接地方式和使用執(zhí)行有重要的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】石油化工；企業(yè)；自動化；儀表系統(tǒng)；接地方式

1.制定自動化儀表系統(tǒng)的接地規(guī)范的意義

自動化儀表系統(tǒng)的接地規(guī)范主要適用于石油化工企業(yè)新建及擴建項目的儀表及自動控制系統(tǒng)工程的儀表、分散型控制系統(tǒng)（DCS）、可編程序控制系統(tǒng)（PLC）、工業(yè)控制計算機系統(tǒng)（IPC）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）、火災(zāi)及可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測系統(tǒng)（FGS）、過程控制計算機系統(tǒng)（PCCS）等的接地系統(tǒng)設(shè)計。改造設(shè)計可參照執(zhí)行。執(zhí)行本規(guī)范時，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。

2.接地方式

2.1保護(hù)接地。低于36V供電的現(xiàn)場儀表，可不做保護(hù)接地，但有可能與高于36V電壓設(shè)備接觸的除外。當(dāng)安裝在金屬儀表盤、箱、柜、框架上的儀表，與己接地的金屬儀表盤、箱、柜、框架電氣接觸良好時，可不做保護(hù)接地。

2.2工作接地。儀表及控制系統(tǒng)工作接地包括：儀表信號回路接地和屏蔽接地。本規(guī)定中的工作接地，均指儀表及控制系統(tǒng)工作接地。隔離信號可以不接地。這里的“隔離”是指每一輸入信號（或輸出信號）的電路與其它輸入信號（或輸出信號）的電路是絕緣的、對地是絕緣的，其電源是獨立的、相互隔離的。非隔離信號通常以直流電源負(fù)極為參考點，并接地。信號分配均以此為參考點。

2.3本安系統(tǒng)接地。采用隔離式安全柵的本質(zhì)安全系統(tǒng)，不需要專門接地。采用齊納式安全柵的本質(zhì)安全系統(tǒng)則應(yīng)設(shè)置接地連接系統(tǒng)。齊納式安全柵的本安系統(tǒng)接地與儀表信號回路接地不應(yīng)分開。

2.4防靜電接地。安裝DCS， PLC， SIS等設(shè)備的控制室、機柜室、過程控制計算機的機房，應(yīng)考慮防靜電接地.這些室內(nèi)的導(dǎo)靜電地面、活動地板、工作臺等應(yīng)進(jìn)行防靜電接地。己經(jīng)做了保護(hù)接地和工作接地的儀表和設(shè)備，不必再另做防靜電接地。

2.5防雷接地。當(dāng)儀表及控制系統(tǒng)的信號線路從室外進(jìn)入室內(nèi)后，需要設(shè)置防雷接地連接的場合，應(yīng)實施防雷接地連接。儀表及控制系統(tǒng)防雷接地應(yīng)與電氣專業(yè)防雷接地系統(tǒng)共用，但不得與獨立避雷裝置共用接地裝置。

3.接地系統(tǒng)

3.1保護(hù)接地。儀表及控制系統(tǒng)的保護(hù)接地應(yīng)按電氣專業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和方法進(jìn)行，并應(yīng)接入電氣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)接地網(wǎng)。控制室應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。整個系統(tǒng)中，保護(hù)線PE與中線N是分開的。儀表及控制系統(tǒng)的保護(hù)接地系統(tǒng)應(yīng)實施等電位連接。儀表電纜槽、電纜保護(hù)金屬管應(yīng)做保護(hù)接地，可直接焊接或用接地線連接在附近已接地的金屬構(gòu)件或金屬管道上，并應(yīng)保證接地的連續(xù)和可靠。

3.2工作接地。需要進(jìn)行接地的儀表信號回路，應(yīng)實施工作接地連接。工作接地在工作接地匯總板之前不應(yīng)與保護(hù)接地混接。工作接地的連線，包括各接地線、接地干線、接地匯流排等，在接至總接地板之前，除正常的連接點外，都應(yīng)當(dāng)是絕緣的。工作接地最終與接地體或接地網(wǎng)的連接應(yīng)從總接地板單獨接線。信號屏蔽電纜的屏蔽層接地應(yīng)為單點接地，應(yīng)根據(jù)信號源和接收儀表的不同情況采用不同接法。

3.3本安系統(tǒng)接地。納式安全柵的本安系統(tǒng)接地連接示意（見圖1）。兩線制或三線制變送器是由直流電源供電的，為使安全柵能在直流電源故障時實現(xiàn)對危險場所的保護(hù)功能，安全柵接地必須與直流電源的公共端相連接。齊納式安全柵的接地匯流排或接地導(dǎo)軌（以下統(tǒng)稱接地匯流排）必須與直流電源的負(fù)極相連接。

3.4防靜電接地。控制系統(tǒng)防靜電接地應(yīng)與保護(hù)接地共用接地系統(tǒng)。靜電放電的特點是高電壓、小電流、時間短。抑制或消除靜電放電應(yīng)采取多種措施，除盡量避免產(chǎn)生靜電外，及時泄放靜電是有效手段之一。儀表及控制系統(tǒng)的防靜電接地比較簡單，靜電導(dǎo)體對地的泄放電阻通常是10000歐姆-1000000歐姆數(shù)量級的，所以，很多相應(yīng)的規(guī)范、資料規(guī)定用于防靜電接地的電阻為100歐。并且，防靜電接地應(yīng)與其它接地系統(tǒng)共用接地裝置。

3.5防雷接地。儀表電纜槽、儀表電纜保護(hù)管應(yīng)在進(jìn)入控制室處，與電氣專業(yè)的防雷電感應(yīng)的接地排相連。控制室內(nèi)的儀表信號雷電浪涌保護(hù)器的接地線應(yīng)接到工作接地匯總板，雷電浪涌保護(hù)器的接地匯流排應(yīng)接到工作接地匯總板或總接地板。控制室內(nèi)儀表供電的雷電浪涌保護(hù)器應(yīng)與配電柜的保護(hù)接地匯總板或電氣專業(yè)的防雷電感應(yīng)的接地排相連。

4.接地系統(tǒng)

4.1接地裝置。接地裝置由接地極（接地體）、接地總干線（接地總線）、總接地板（總接地端子、接地母排）組成。系統(tǒng)簡單的情況下，保護(hù)接地匯總板可與總接地板合用。埋入地中直接與大地接觸并與大地形成電氣連接的金屬導(dǎo)體，稱為接地極或接地體。用來連接接地極與總接地板的導(dǎo)體，稱為接地總干線（電氣專業(yè)稱為接地總線）。

為便于連接保護(hù)接地干線等而設(shè)置的金屬板，稱為保護(hù)接地匯總板。接地系統(tǒng)由接地裝置、工作接地匯總板、保護(hù)接地匯總板、接地干線、各類接地匯流排等組成。

4.2儀表及控制系統(tǒng)的工作接地、保護(hù)接地、防雷接地應(yīng)與電氣的低壓配電系統(tǒng)合用接地裝置。

5.接地連接方法

5.1保護(hù)接地。儀表及控制系統(tǒng)保護(hù)接地的各接地干線應(yīng)匯接到保護(hù)接地匯總板，再由保護(hù)接地匯總板經(jīng)接地干線接到總接地板上。當(dāng)保護(hù)接地匯總板和總接地板合用時，保護(hù)接地的各接地干線直接接到總接地板上。儀表及控制系統(tǒng)交流供電中線的起始端應(yīng)經(jīng)保護(hù)接地干線接到總接地板上。

5.2工作接地。儀表及控制系統(tǒng)工作接地的各接地干線應(yīng)分別接到工作接地匯總板，再由工作接地匯總板經(jīng)兩根單獨的工作接地干線接到總接地板。當(dāng)有多個儀表需工作接地時，宜先將各儀表的工作接地線分別接到工作接地匯流排或接地連接端子排，再經(jīng)工作接地干線接到工作接地匯總板。

5.3本安系統(tǒng)接地。齊納式安全柵的各接地匯流排可直接接到本機柜的工作接地匯流排，再經(jīng)工作接地干線接到工作接地匯總板。每個匯流排的接地線宜使用兩根單獨的導(dǎo)線。齊納式安全柵的各接地匯流排也可分別經(jīng)工作接地干線接到工作接地匯總板.每個匯流排的工作接地干線宜使用兩根單獨的導(dǎo)線。

5.4儀表及控制系統(tǒng)接地連接原理圖。儀表及控制系統(tǒng)的接地連接采用分類匯總，最終連接的方式。根據(jù)具體應(yīng)用情況，保護(hù)接地匯總板和總接地板可以分別設(shè)置，也可以合用。

6.接地系統(tǒng)接線

6.1接地系統(tǒng)的導(dǎo)線應(yīng)采用多股絞合銅芯絕緣電線或電纜。

6.2接地系統(tǒng)的各接地匯流排可采用截面為25mmX6mm的銅條制作。

6.3接地系統(tǒng)的各接地匯總板應(yīng)采用銅板制作，厚度不小于6mm，長、寬尺寸按需要確定。

6.4機柜內(nèi)的保護(hù)接地匯流排應(yīng)與機柜進(jìn)行可靠的電氣連接。

6.5工作接地匯流排、工作接地匯總板應(yīng)采用絕緣支架固定。