石油化工企業自動化儀表系統的接地方式

胡波 張麗霞

【摘 要】自動化儀表系統的接地主要有保護接地、信號接地、屏蔽接地、本質安全型系統接地、防靜電接地、防雷接地等，相關規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，對自動化儀表系統的接地方式和使用執行有重要的指導意義。

【關鍵詞】石油化工；企業；自動化；儀表系統；接地方式

1.制定自動化儀表系統的接地規范的意義

自動化儀表系統的接地規范主要適用于石油化工企業新建及擴建項目的儀表及自動控制系統工程的儀表、分散型控制系統（DCS）、可編程序控制系統（PLC）、工業控制計算機系統（IPC）、安全儀表系統（SIS）、火災及可燃氣體和有毒氣體檢測系統（FGS）、過程控制計算機系統（PCCS）等的接地系統設計。改造設計可參照執行。執行本規范時，尚應符合國家現行有關強制性標準規范的要求。

2.接地方式

2.1保護接地。低于36V供電的現場儀表，可不做保護接地，但有可能與高于36V電壓設備接觸的除外。當安裝在金屬儀表盤、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，可不做保護接地。

2.2工作接地。儀表及控制系統工作接地包括：儀表信號回路接地和屏蔽接地。本規定中的工作接地，均指儀表及控制系統工作接地。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本安系統接地。采用隔離式安全柵的本質安全系統，不需要專門接地。采用齊納式安全柵的本質安全系統則應設置接地連接系統。齊納式安全柵的本安系統接地與儀表信號回路接地不應分開。

2.4防靜電接地。安裝DCS， PLC， SIS等設備的控制室、機柜室、過程控制計算機的機房，應考慮防靜電接地.這些室內的導靜電地面、活動地板、工作臺等應進行防靜電接地。己經做了保護接地和工作接地的儀表和設備，不必再另做防靜電接地。

2.5防雷接地。當儀表及控制系統的信號線路從室外進入室內后，需要設置防雷接地連接的場合，應實施防雷接地連接。儀表及控制系統防雷接地應與電氣專業防雷接地系統共用，但不得與獨立避雷裝置共用接地裝置。

3.接地系統

3.1保護接地。儀表及控制系統的保護接地應按電氣專業的有關標準規范和方法進行，并應接入電氣專業的低壓配電系統接地網。控制室應采用TN-S系統。整個系統中，保護線PE與中線N是分開的。儀表及控制系統的保護接地系統應實施等電位連接。儀表電纜槽、電纜保護金屬管應做保護接地，可直接焊接或用接地線連接在附近已接地的金屬構件或金屬管道上，并應保證接地的連續和可靠。

3.2工作接地。需要進行接地的儀表信號回路，應實施工作接地連接。工作接地在工作接地匯總板之前不應與保護接地混接。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，都應當是絕緣的。工作接地最終與接地體或接地網的連接應從總接地板單獨接線。信號屏蔽電纜的屏蔽層接地應為單點接地，應根據信號源和接收儀表的不同情況采用不同接法。

3.3本安系統接地。納式安全柵的本安系統接地連接示意（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對危險場所的保護功能，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軌（以下統稱接地匯流排）必須與直流電源的負極相連接。

3.4防靜電接地。控制系統防靜電接地應與保護接地共用接地系統。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采取多種措施，除盡量避免產生靜電外，及時泄放靜電是有效手段之一。儀表及控制系統的防靜電接地比較簡單，靜電導體對地的泄放電阻通常是10000歐姆-1000000歐姆數量級的，所以，很多相應的規范、資料規定用于防靜電接地的電阻為100歐。并且，防靜電接地應與其它接地系統共用接地裝置。

3.5防雷接地。儀表電纜槽、儀表電纜保護管應在進入控制室處，與電氣專業的防雷電感應的接地排相連。控制室內的儀表信號雷電浪涌保護器的接地線應接到工作接地匯總板，雷電浪涌保護器的接地匯流排應接到工作接地匯總板或總接地板。控制室內儀表供電的雷電浪涌保護器應與配電柜的保護接地匯總板或電氣專業的防雷電感應的接地排相連。

4.接地系統

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。系統簡單的情況下，保護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體，稱為接地極或接地體。用來連接接地極與總接地板的導體，稱為接地總干線（電氣專業稱為接地總線）。

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

4.2儀表及控制系統的工作接地、保護接地、防雷接地應與電氣的低壓配電系統合用接地裝置。

5.接地連接方法

5.1保護接地。儀表及控制系統保護接地的各接地干線應匯接到保護接地匯總板，再由保護接地匯總板經接地干線接到總接地板上。當保護接地匯總板和總接地板合用時，保護接地的各接地干線直接接到總接地板上。儀表及控制系統交流供電中線的起始端應經保護接地干線接到總接地板上。

5.2工作接地。儀表及控制系統工作接地的各接地干線應分別接到工作接地匯總板，再由工作接地匯總板經兩根單獨的工作接地干線接到總接地板。當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，再經工作接地干線接到工作接地匯總板。

5.3本安系統接地。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線。齊納式安全柵的各接地匯流排也可分別經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線。

5.4儀表及控制系統接地連接原理圖。儀表及控制系統的接地連接采用分類匯總，最終連接的方式。根據具體應用情況，保護接地匯總板和總接地板可以分別設置，也可以合用。

6.接地系統接線

6.1接地系統的導線應采用多股絞合銅芯絕緣電線或電纜。

6.2接地系統的各接地匯流排可采用截面為25mmX6mm的銅條制作。

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

6.4機柜內的保護接地匯流排應與機柜進行可靠的電氣連接。

6.5工作接地匯流排、工作接地匯總板應采用絕緣支架固定。