儀 表 接 地 系 統(tǒng)1n n 為保證自動(dòng)化儀表系統(tǒng)穩(wěn)定準(zhǔn)確地運(yùn)行，保障人身和設(shè)備安全，要設(shè)計(jì)和配置接地系統(tǒng)。21 儀表接地系統(tǒng)的分類(lèi)和作用n n 儀表及控制系統(tǒng)接地種類(lèi)有：儀表及控制系統(tǒng)接地種類(lèi)有：保護(hù)接地、工作接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地、防靜電接地和 保護(hù)接地、工作接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地、防靜電接地和防雷接地。防雷接地。n n 1.1 1.1 保護(hù)接地 保護(hù)接地n n 保護(hù)接地 保護(hù)接地(也稱(chēng)為安全接地 也稱(chēng)為安全接地)是為人身安全和電氣設(shè)備安全 是為人身安全和電氣設(shè)備安全而設(shè)置的接地。儀表及控制系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分，正常時(shí) 而設(shè)置的接地。儀表及控制系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分，正常時(shí)不帶電，在故障、損壞或非正常情況時(shí)可能帶危險(xiǎn)電壓，不帶電，在故障、損壞或非正常情況時(shí)可能帶危險(xiǎn)電壓，對(duì)這樣的設(shè)備，均應(yīng)實(shí)施保護(hù)接地。保護(hù)接地就是給危險(xiǎn) 對(duì)這樣的設(shè)備，均應(yīng)實(shí)施保護(hù)接地。保護(hù)接地就是給危險(xiǎn)電壓提供一條通路，使之不經(jīng)過(guò)人體。電壓提供一條通路，使之不經(jīng)過(guò)人體。3n n 保護(hù)接地的保護(hù)作用原理，從圖 保護(hù)接地的保護(hù)作用原理，從圖51 51可以看出，若表盤(pán)未 可以看出，若表盤(pán)未作保護(hù)接地 作保護(hù)接地(圖 圖51(a)51(a)，表盤(pán)帶電時(shí)，此時(shí)如果人體觸及，表盤(pán)帶電時(shí)，此時(shí)如果人體觸及表盤(pán)，電流經(jīng)人體和電源中性接地電阻而形成通路，人就 表盤(pán)，電流經(jīng)人體和電源中性接地電阻而形成通路，人就遭受觸電的危害。若將表盤(pán)加上接地裝置，如圖 遭受觸電的危害。若將表盤(pán)加上接地裝置，如圖51(b)51(b)，此時(shí)儀表盤(pán)由于意外事故帶電時(shí)，接地短路電流將沿著，此時(shí)儀表盤(pán)由于意外事故帶電時(shí)，接地短路電流將沿著接地體和人體兩條通路流過(guò)。由于表盤(pán)通過(guò)接地線(xiàn)與接地 接地體和人體兩條通路流過(guò)。由于表盤(pán)通過(guò)接地線(xiàn)與接地體相接，人體觸及時(shí)，接觸電壓已在危險(xiǎn)電壓以下，并且 體相接，人體觸及時(shí)，接觸電壓已在危險(xiǎn)電壓以下，并且人體的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接地電阻 人體的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接地電阻R R，所以通過(guò)人體的電流很，所以通過(guò)人體的電流很小，短路電流大多通過(guò)接地電阻 小，短路電流大多通過(guò)接地電阻Rd Rd，這樣人體就避免了觸，這樣人體就避免了觸電的危險(xiǎn)。所以，要求工業(yè)計(jì)算機(jī)機(jī)柜和儀表盤(pán) 電的危險(xiǎn)。所以，要求工業(yè)計(jì)算機(jī)機(jī)柜和儀表盤(pán)(柜、箱、柜、箱、架 架)及底座、用電儀表外殼、配電 及底座、用電儀表外殼、配電(箱 箱)、接線(xiàn)盒、匯線(xiàn)槽、接線(xiàn)盒、匯線(xiàn)槽、導(dǎo)線(xiàn)管及鎧裝電纜的鎧裝護(hù)層等用金屬接地線(xiàn)同接地體做 導(dǎo)線(xiàn)管及鎧裝電纜的鎧裝護(hù)層等用金屬接地線(xiàn)同接地體做牢固的連接，以保證良好的接地。牢固的連接，以保證良好的接地。4圖51 人體觸及帶電表盤(pán)時(shí)的電流通路 5n n 對(duì)于安全電壓值的規(guī)定，各國(guó)并不完全相同。我國(guó)習(xí)慣采 對(duì)于安全電壓值的規(guī)定，各國(guó)并不完全相同。我國(guó)習(xí)慣采用 用36V 36V和 和1 2V 1 2V，國(guó)外有的規(guī)定為，國(guó)外有的規(guī)定為50V 50V和 和25V 25V；而日本某些公；而日本某些公司則規(guī)定 司則規(guī)定60V 60V以下的用電儀表可以不作保護(hù)接地。以下的用電儀表可以不作保護(hù)接地。n n 低于 低于36V 36V供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表、變送器、就地開(kāi)關(guān)等，若無(wú)特 供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表、變送器、就地開(kāi)關(guān)等，若無(wú)特殊要求時(shí)可不作保護(hù)接地。由于現(xiàn)場(chǎng)的安裝情況非常復(fù)雜，殊要求時(shí)可不作保護(hù)接地。由于現(xiàn)場(chǎng)的安裝情況非常復(fù)雜，低于 低于36V 36V供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表的金屬外殼也可能接觸到高于 供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表的金屬外殼也可能接觸到高于36V 36V的其它電源，在這樣的情況下這些儀表的外殼也應(yīng)作保護(hù) 的其它電源，在這樣的情況下這些儀表的外殼也應(yīng)作保護(hù)接地。接地。n n 當(dāng)安裝在金屬儀表盤(pán)、箱、柜、框架上的儀表，與已接地 當(dāng)安裝在金屬儀表盤(pán)、箱、柜、框架上的儀表，與已接地的金屬儀表盤(pán)、箱、柜、框架電氣接觸良好時(shí)，可不做保 的金屬儀表盤(pán)、箱、柜、框架電氣接觸良好時(shí)，可不做保護(hù)接地。護(hù)接地。6n n 1.2 1.2 工作接地 工作接地n n 工作接地的作用是保證儀表精確、可靠地正常工作。它包 工作接地的作用是保證儀表精確、可靠地正常工作。它包括 括信號(hào)回路接地、屏蔽接地和本安系統(tǒng)接地 信號(hào)回路接地、屏蔽接地和本安系統(tǒng)接地。n n 1 1、儀表信號(hào)回路接地、儀表信號(hào)回路接地n n 在儀表及控制系統(tǒng)中，信號(hào)分為隔離信號(hào)和非隔離信號(hào)。在儀表及控制系統(tǒng)中，信號(hào)分為隔離信號(hào)和非隔離信號(hào)。隔離信號(hào)一般可以不接地。這里的 隔離信號(hào)一般可以不接地。這里的“隔離 隔離 是指每一輸入信 是指每一輸入信號(hào) 號(hào)(或輸出信號(hào) 或輸出信號(hào))的電路與其它輸入信號(hào) 的電路與其它輸入信號(hào)(或輸出信號(hào) 或輸出信號(hào))的電路 的電路是絕緣的、對(duì)地是絕緣的，其電源是獨(dú)立的、相互隔離的。是絕緣的、對(duì)地是絕緣的，其電源是獨(dú)立的、相互隔離的。非隔離信號(hào)需要建立一個(gè)信號(hào)公共參考點(diǎn)，非隔離信號(hào)通 非隔離信號(hào)需要建立一個(gè)信號(hào)公共參考點(diǎn)，非隔離信號(hào)通常以直流電源負(fù)極為參考點(diǎn)，并接地。信號(hào)分配均以此為 常以直流電源負(fù)極為參考點(diǎn)，并接地。信號(hào)分配均以此為參考點(diǎn)。同時(shí)這種電路的共模抑制電壓通常很小，為了減 參考點(diǎn)。同時(shí)這種電路的共模抑制電壓通常很小，為了減小由此引進(jìn)的共模干擾，也需要對(duì)此總進(jìn)線(xiàn)接地。小由此引進(jìn)的共模干擾，也需要對(duì)此總進(jìn)線(xiàn)接地。7n n 2 2、屏蔽接地、屏蔽接地n n 屏蔽接地的作用是抑制電容性耦合干擾，降低電磁干 屏蔽接地的作用是抑制電容性耦合干擾，降低電磁干擾。儀表系統(tǒng)中用以降低電磁干擾的部件如電纜的屏蔽層、擾。儀表系統(tǒng)中用以降低電磁干擾的部件如電纜的屏蔽層、排擾線(xiàn)、儀表上的屏蔽接地端子，均應(yīng)作屏蔽接地。排擾線(xiàn)、儀表上的屏蔽接地端子，均應(yīng)作屏蔽接地。n n 在強(qiáng)雷擊區(qū)，室外架空敷設(shè)的不帶屏蔽層的普通多芯電纜，在強(qiáng)雷擊區(qū)，室外架空敷設(shè)的不帶屏蔽層的普通多芯電纜，其備用芯應(yīng)按照屏蔽接地。如果是屏蔽電纜，屏蔽層已接 其備用芯應(yīng)按照屏蔽接地。如果是屏蔽電纜，屏蔽層已接地，則備用芯可不接地，穿管多芯電纜備用芯也可不接地。地，則備用芯可不接地，穿管多芯電纜備用芯也可不接地。n n 在儀表系統(tǒng)中要作屏蔽接地的有：在儀表系統(tǒng)中要作屏蔽接地的有：n n 導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽層、排擾線(xiàn)；導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽層、排擾線(xiàn)；n n 儀表上的屏蔽接地端子；儀表上的屏蔽接地端子；n n 未作保護(hù)接地而起屏蔽作用的金屬導(dǎo)線(xiàn)管、金屬匯 未作保護(hù)接地而起屏蔽作用的金屬導(dǎo)線(xiàn)管、金屬匯線(xiàn)槽及金屬儀表外殼。線(xiàn)槽及金屬儀表外殼。8n n 3 3、本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)接地、本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)接地n n 本安儀表系統(tǒng)接地除了具有抑制干擾的作用外，還有使儀 本安儀表系統(tǒng)接地除了具有抑制干擾的作用外，還有使儀表系統(tǒng)具有本安性質(zhì)的措施之一。表系統(tǒng)具有本安性質(zhì)的措施之一。n n 本安儀表系統(tǒng)的本安性能是借助于安全柵的隔離和能量限 本安儀表系統(tǒng)的本安性能是借助于安全柵的隔離和能量限制作用，以保證進(jìn)入危險(xiǎn)的能量限制在安全定額以下，從 制作用，以保證進(jìn)入危險(xiǎn)的能量限制在安全定額以下，從而達(dá)到安全火花型防爆性能。而達(dá)到安全火花型防爆性能。n n 安全柵可以分成兩種類(lèi)型，一種是隔離型，另一種是非隔 安全柵可以分成兩種類(lèi)型，一種是隔離型，另一種是非隔離型。離型。n n 采用隔離式安全柵的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)，不需要專(zhuān)門(mén)接地。采用隔離式安全柵的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)，不需要專(zhuān)門(mén)接地。采用齊納安全柵的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置接地連接系統(tǒng)，采用齊納安全柵的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置接地連接系統(tǒng)，其接地與儀表信號(hào)回路接地不應(yīng)分開(kāi)。其接地與儀表信號(hào)回路接地不應(yīng)分開(kāi)。9n n 本安儀表系統(tǒng)需要接地的應(yīng)包括：本安儀表系統(tǒng)需要接地的應(yīng)包括：n n 安全柵的接地端子；安全柵的接地端子；n n 架裝盤(pán)裝儀表上的接地端子；架裝盤(pán)裝儀表上的接地端子；n n 24V 24V直流電源的負(fù)極；直流電源的負(fù)極；n n 現(xiàn)場(chǎng)儀表金屬外殼、現(xiàn)場(chǎng)儀表盤(pán) 現(xiàn)場(chǎng)儀表金屬外殼、現(xiàn)場(chǎng)儀表盤(pán)(柜、箱、架子 柜、箱、架子)、現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)盒、導(dǎo)線(xiàn)管、匯線(xiàn)槽等配線(xiàn)金屬構(gòu)件?，F(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)盒、導(dǎo)線(xiàn)管、匯線(xiàn)槽等配線(xiàn)金屬構(gòu)件。10 1.3 1.3 防靜電接地 防靜電接地 絕緣體或高電阻體由于感應(yīng)或磨擦等原因均可能造成電荷 絕緣體或高電阻體由于感應(yīng)或磨擦等原因均可能造成電荷積聚。積聚的電荷可能對(duì)儀表和控制信號(hào)造成干抗，靜電 積聚。積聚的電荷可能對(duì)儀表和控制信號(hào)造成干抗，靜電荷放電可能損壞儀表設(shè)備。為防止靜電的危害，一方面采 荷放電可能損壞儀表設(shè)備。為防止靜電的危害，一方面采取措施抑制靜電的產(chǎn)生，另一方面應(yīng)采用接地的方法給靜 取措施抑制靜電的產(chǎn)生，另一方面應(yīng)采用接地的方法給靜電提供宣泄的通路，使之不能積聚。電提供宣泄的通路，使之不能積聚。n n 安裝 安裝DCS DCS、PLC PLC、SIS SIS等設(shè)備的控制室、機(jī)柜室、過(guò)程控制 等設(shè)備的控制室、機(jī)柜室、過(guò)程控制計(jì)算機(jī)的機(jī)房，應(yīng)考慮防靜電接地。這些室內(nèi)的導(dǎo)靜電地 計(jì)算機(jī)的機(jī)房，應(yīng)考慮防靜電接地。這些室內(nèi)的導(dǎo)靜電地面、活動(dòng)地板、工作臺(tái)等應(yīng)進(jìn)行防靜電接地。面、活動(dòng)地板、工作臺(tái)等應(yīng)進(jìn)行防靜電接地。已經(jīng)做了保 已經(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。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。1 1n n 1.4 1.4 防雷接地 防雷接地n n 防雷主要指防直擊雷、防雷電感應(yīng)、防反擊和防雷電波侵 防雷主要指防直擊雷、防雷電感應(yīng)、防反擊和防雷電波侵入。入。n n 1 1、防直擊雷、防直擊雷n n 對(duì)于建筑物、貯油罐、貯氣罐、高壓架空線(xiàn)等，要采取 對(duì)于建筑物、貯油罐、貯氣罐、高壓架空線(xiàn)等，要采取防直擊雷措施。一般是采用避雷針或避雷帶。防直擊雷措施。一般是采用避雷針或避雷帶。n n 2 2、防雷電感應(yīng)、防雷電感應(yīng)n n 防雷電感應(yīng)分為防靜電感應(yīng)和防電磁感應(yīng)。防雷電感應(yīng)分為防靜電感應(yīng)和防電磁感應(yīng)。12n n（1 1）防靜電感應(yīng)）防靜電感應(yīng)n n 將建筑物和構(gòu)筑物的金屬設(shè)備、管道金屬構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼 將建筑物和構(gòu)筑物的金屬設(shè)備、管道金屬構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等接地。屋架、鋼窗等接地。n n 將建筑物和構(gòu)筑物的金屬屋面、屋面結(jié)構(gòu)鋼筋、屋面金屬網(wǎng)格以及 將建筑物和構(gòu)筑物的金屬屋面、屋面結(jié)構(gòu)鋼筋、屋面金屬網(wǎng)格以及突出屋面的金屬體接地。突出屋面的金屬體接地。n n 防靜電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)與電氣設(shè)備接地裝置共用。防靜電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)與電氣設(shè)備接地裝置共用。n n（2 2）防電磁感應(yīng)）防電磁感應(yīng)n n 為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的長(zhǎng)金屬物體，如管道、構(gòu)架、電 為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的長(zhǎng)金屬物體，如管道、構(gòu)架、電纜外皮等，相距不到 纜外皮等，相距不到l00mm l00mm時(shí)，每隔 時(shí)，每隔20 20 30m 30m需用金屬線(xiàn)跨接；交叉 需用金屬線(xiàn)跨接；交叉或接近不到 或接近不到l00mm l00mm時(shí)，交叉或接近處也應(yīng)跨接。同時(shí)，管道連接處，時(shí)，交叉或接近處也應(yīng)跨接。同時(shí)，管道連接處，如彎頭、閥門(mén)、法蘭盤(pán)等，不能保持良好接觸時(shí)，需用金屬線(xiàn)跨接。如彎頭、閥門(mén)、法蘭盤(pán)等，不能保持良好接觸時(shí)，需用金屬線(xiàn)跨接。用絲扣緊密連接的 用絲扣緊密連接的25 25及以上的管接頭和法蘭盤(pán)，在非腐蝕情況下，及以上的管接頭和法蘭盤(pán)，在非腐蝕情況下，可不跨接?？刹豢缃?。13n n 3 3、防反擊、防反擊n n 防雷裝置在承受雷擊時(shí)，接閃器、引下線(xiàn)、接地裝置 防雷裝置在承受雷擊時(shí)，接閃器、引下線(xiàn)、接地裝置呈現(xiàn)很高電壓，可能擊穿鄰近導(dǎo)體的絕緣，造成反擊。為 呈現(xiàn)很高電壓，可能擊穿鄰近導(dǎo)體的絕緣，造成反擊。為此，必須保證接閃器、引下線(xiàn)、接地裝置與鄰近導(dǎo)體之間 此，必須保證接閃器、引下線(xiàn)、接地裝置與鄰近導(dǎo)體之間保持足夠的安全距離。保持足夠的安全距離。n n 獨(dú)立避雷針空中距離一般不得小于 獨(dú)立避雷針空中距離一般不得小于5m 5m。n n 避雷線(xiàn)空中距離一般也不得小于 避雷線(xiàn)空中距離一般也不得小于5m 5m。n n 接地裝置地下距離一般不得小于 接地裝置地下距離一般不得小于3m 3m。14n n 4 4、防雷電波侵入、防雷電波侵入n n 為了防止電磁感應(yīng)，低壓線(xiàn)路宜采用電纜直接埋地，否 為了防止電磁