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控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)接地設置中應該注意的問題

2025China.cn   2014年03月12日

  為保證控制系統(tǒng)的現(xiàn)場接地實施水平,保證控制系統(tǒng)在現(xiàn)場的安全可靠使用,特制定本規(guī)程,對接地的種類,接地的形式和方法做出了規(guī)范。

  一、接地分類

  接地主要可分為保護接地、工作接地、本安系統(tǒng)接地、防靜電接地和防雷接地。

  1、保護接地

  1)保護接地(也稱為安全接地)是為人身安全和電氣設備安全而設置的接地。凡控制系統(tǒng)的機柜、操作臺、儀表柜、配電柜、繼電器柜等用電設備的金屬外殼及控制設備正常不帶電的金屬部分,由于各種原因(如絕緣破壞等)而有可能帶危險電壓者,均應作保護接地。

  2)低于36V供電的現(xiàn)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。

  3)當安裝在金屬儀表盤、箱、柜、框架上的儀表,與已接地的金屬儀表盤、箱、柜、框架電氣接觸良好時,可不做保護接地。

  2、工作接地

  1)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。

  2)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,其電源相互隔離的。

  3)非隔離信號通常是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。

  4)儀表工作接地的原則為單點接地,信號回路中應避免產(chǎn)生接地回路,如果一條線路上的信號源和接收儀表都不可避免接地,則應采用隔離器將兩點接地隔離開。

  3、本安系統(tǒng)接地

  1)采用隔離式安全柵的本質安全系統(tǒng),不需要專門接地。

  2)采用齊納式安全柵的本質安全系統(tǒng)則應設置接地連接系統(tǒng)。

  3)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分開。

  4、防靜電接地

  1)安裝DCS、PLC、SIS等設備的控制室,應考慮防靜電接地。這些室內的導靜電地面、活動地板、工作臺等都應進行防靜電接地。

  2)已經(jīng)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。

  5、防雷接地

  1)當儀表及控制系統(tǒng)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。

  2)儀表及控制系統(tǒng)防雷接地應與電氣專業(yè)防雷接地系統(tǒng)共用,但不得與**避雷裝置共用接地裝置。

  二、接地形式和接地原則

  系統(tǒng)接地形式主要分為等電位接地和單獨接地。接地原則為單點接地,即通過唯一的接地基準點ERP組合到接地系統(tǒng)中去。

  1、系統(tǒng)推薦采用等電位單點接地方式進行接地。這要求工藝裝置(或廠區(qū))周圍存在等電位接地網(wǎng)。

  2、在無法滿足等電位接地的情況下,允許系統(tǒng)工作接地進行一點單獨接地,同時將系統(tǒng)保護接地接到電氣地。在系統(tǒng)地和保護地無法分離的情況下,可以將系統(tǒng)保護接地和工作接地進行一點單獨接地。

  三、接地連接方法

  1、當采用等電位接地時,要求將建筑物(或裝置)的金屬結構、基礎鋼筋、金屬設備、管道、進線配電箱的PE(保護接地線)母排、接閃器引下線形成等電位聯(lián)結,控制系統(tǒng)保護接地和工作接地應分類匯總到該總接地板,實現(xiàn)等電位聯(lián)結,與電氣裝置合用接地裝置并與大地連接。但控制系統(tǒng)在接地網(wǎng)上的接入點應和防雷地、大電流或高電壓設備的接入點保持不小于5米的距離。

  2、當采用單獨接地時,此時應保證接地電阻小于4歐姆,且單獨接地體與其他電氣專業(yè)接地體應相距5m以上,和**和防直擊雷接地體須相距20米以上。具體的一點接地的形式根據(jù)可現(xiàn)場條件,在以下幾種情況下選擇。(以下所列情況為工作接地的連接,正常情況下保護接地應接到電氣地,若無法將工作接地和保護接地分開,可以將保護接地與工作接地連接到同一單獨接地體)

 ?、僭谝话愕臈l件下,推薦采用4根2m長的50*50的角鋼,呈邊長為5m的正方形打入地下70cm以上,再用鍍鋅扁鐵焊接(建議用堆焊)起來,用≥16mm2的導線(一般控制導線長度≤20m)引到控制室接地銅排的方式,基本上都能滿足接地電阻小于4歐姆的要求,特殊的地理情況下,需采用降阻劑來降低接地電阻。

 ?、趯τ跊]有條件單獨打地樁的情況下,可以采用電氣地作為系統(tǒng)的接地,此時工作接到和保護接地都連接到電氣地,但要注意選取接入點時應盡可能遠離大電機的接入點,同時與避雷地的接入點間的距離也應大于20m。

 ?、巯到y(tǒng)的操作臺、外配柜等低壓電氣柜應視為保護接地,接地線統(tǒng)一連到一保護接地接地銅條。若外配柜中安裝有安全柵,安全柵接地應視為工作接地,接地線連接到工作接地接地銅條。然后根據(jù)具體情況連接到接地體。

 ?、軐τ趦蓚€控制站之間或控制站與操作臺之間的距離較遠的情況下(一般以是否在同一幢內或者兩者之間距離超過30m為基準),可以采取分別接地的原則進行接地。

 ?、萑暨h程機籠與主控機籠之間采用了電氣隔離裝置或光電隔離裝置,則遠程機籠可以就地進行接地。

 ?、轚PS的接地一般應選擇廠方的電氣地。

  四、接地系統(tǒng)接線和接地電阻

  1、接地系統(tǒng)的導線應采用多股絞合銅芯絕緣或電纜。

  2、接地系統(tǒng)的各接地匯流排可采用截面為25mm×6mm的銅條制作。

  3、接地系統(tǒng)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。

  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。

  5、工作接地匯流排、工作接地匯總板應采用絕緣支架固定。

  6、接地系統(tǒng)的各種連接應牢固、可靠,并應保證良好的導電性。接地線、接地干線、接地總干線與接地匯流排、接地匯總板的連接應采用銅接線片和鍍鋅鋼質螺栓,并應用防松件,或采用焊接。

  7、各類接地連線中,嚴禁接入開關或熔斷器。

  8、接地線的截面可根據(jù)連接儀表的數(shù)量和接地線的長度按下列數(shù)值選用:

  a)接地線:1mm2~2.5mm2;

  b)接地干線:4mm2~16mm2;

  c)接地總接線板的接地干線:10mm2~25mm2;

  d)接地總干線:16mm2~50mm2;

  e)雷電浪涌保護器接地線:2.5mm2~4mm2;

  9、電浪涌保護器接地線應盡可能短,并且避免彎曲敷設;

  10、地系統(tǒng)的標識顏色為綠色或綠、黃兩色;

  11、儀表或設備的接地端子到接地極之間的導線與連接點的電阻總和,稱為接地連接電阻。

  12、接地極對地電阻與接地連接電阻之和稱為接地電阻。

  13、儀表及控制系統(tǒng)的接地電阻為工頻接地電阻,不應大于4歐姆。

  14、儀表及控制系統(tǒng)的接地連接電阻不應大于1歐姆。

  五、其他注意事項

  1、當現(xiàn)場雷暴日較多,控制系統(tǒng)的信號、通信和電源等線路在室外敷設或從室外進入室內的,應考慮實施防雷接地措施。

  2、計算機在出廠前已將工作接地和保護接地連在一起,系統(tǒng)操作臺插座上的接地端子在系統(tǒng)出廠時已經(jīng)連接到接地排上,計算機是通過電源線的接地線連接到接地端子上的。

  3、接地干線長度若超過10米或周圍有強磁場設備,應采取屏蔽措施,將接地干線穿鋼管保護,鋼管間連為一體;或采用屏蔽電纜,鋼管或屏蔽電纜的屏蔽層應單端接地。若接地干線在室外走線并距離超過10米,應采用雙層屏蔽,內層單點接地,外層兩端接地,以防止電磁脈沖的干擾。

  4、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管道上,并應保證接地的連續(xù)和可靠,但不得接至輸送可燃物質的金屬管道。儀表電纜槽、電纜保護金屬管的連接處,應進行可靠的導電連接。

  5、信號屏蔽電纜的屏蔽層接地應為單點接地,應根據(jù)信號源和接收儀表的不通情況采用不同接法。當信號源接地時,信號屏蔽電纜的屏蔽層應在信號源端接地,否則,信號屏蔽電纜的屏蔽層應在信號接收儀表一側接地。

  6、接地干線導線截面積應不小于16mm2。

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