- 全自動(dòng)精準(zhǔn)作業(yè)，國際質(zhì)量權(quán)威認(rèn)證
- 重慶市高新技術(shù)企業(yè)
- 西南專業(yè)地磅生產(chǎn)廠家
- 24小時(shí)服務(wù)熱線：
重慶龍正衡器有限公司淺談關(guān)于地磅稱重系統(tǒng)接地的作用、分類、及常用的接地方法等問題進(jìn)行討論、分析和說明，強(qiáng)調(diào)了儀表系統(tǒng)接地的重要性，指出了儀表系統(tǒng)接地施工中應(yīng)當(dāng)注意的問題。
1.前言
近年來，儀表系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向迅猛發(fā)展，石油化工裝置對儀表設(shè)備的運(yùn)行要求也就越來越高，而儀表設(shè)備普遍存在絕緣強(qiáng)度低、過電壓和過電流耐受能力差、對電磁干擾敏感等弱點(diǎn)，一旦儀表設(shè)備受到強(qiáng)電干擾,就會(huì)威脅儀表設(shè)備的正常 工作和安全運(yùn)行，輕則使儀表設(shè)備工作失靈,重則使儀表設(shè)備永 久性損壞,嚴(yán)重時(shí)還可能造成人員傷亡、生產(chǎn)事故。為了使上述危害減少到最小程度、生產(chǎn)裝置正常安全運(yùn)行，儀表系統(tǒng)接地就顯得格外重要，這也是設(shè)計(jì)、施工中一個(gè)需要引起足夠重視的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，儀表系統(tǒng)接地的正確與否對整個(gè)儀表控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。為此，有必要對這一問題做一探討。
2.地磅儀表系統(tǒng)接地
儀表系統(tǒng)接地按用途和作用不同，可分為保護(hù)接地和工作接地。對于裝有安全柵防爆措施的系統(tǒng)如化工行業(yè)所用的系統(tǒng),還要求有本安地。
2. 1保護(hù)接地
是指保證儀表、電氣設(shè)備及人身安全所需接地，包括保護(hù)接地、防雷接地和防靜電接地。對儀表系統(tǒng)而言，保護(hù)接地就是將正常不帶電的儀表外殼、儀表盤等金屬部分與接地體有良好的金屬連接，以保證人身和設(shè)備安全。例如：如果意外事故使儀表盤帶電，儀表盤未作良好接地則對地電壓就接近相電壓U (220v)若此時(shí)人身觸及儀表盤則人體接觸電壓為U, = [R,/ (R。 + R〕] * U,R。為電源中性點(diǎn)接地電阻值，一般為幾個(gè)歐姆。R, 為人體電阻值一般情況下可高達(dá)1. 5 ~7Kft,不管怎樣R,總之遠(yuǎn)大于R。，所以U, -U。,通過人體的電流為I, =U,/R, -U/R,, 此時(shí)電流可達(dá)100mA能使人致命。然而,如果保護(hù)接地良好,就 可以避免觸電事故，當(dāng)出現(xiàn)某意外事故時(shí),就必然出現(xiàn)較大接地電流,保護(hù)接地能大大降低人身承受的接地電壓，因此不會(huì)產(chǎn)生設(shè)備損壞及電擊致命的嚴(yán)重后果。同樣現(xiàn)場儀表橋架、穿線管應(yīng)每隔30m與已接地的金屬構(gòu)件相連。一般來講，使用DC24V 為電源的現(xiàn)場儀表、變送器等無特殊要求的可不作保護(hù)接地?？刂剖业膬x表自控設(shè)備、機(jī)柜、儀表盤等應(yīng)單獨(dú)設(shè)置保護(hù)接地匯流排。接至廠區(qū)電氣專業(yè)接地網(wǎng)，接地電阻小于4Ω。
2.2工作接地
指為保證儀表系統(tǒng)正常運(yùn)行所需接地，包括信號(hào)回路接地、屏蔽接地、邏輯接地和本安儀表接地。
2.2.1信號(hào)回路接地
信號(hào)回路接地一般有兩種情況，一種是儀表設(shè)備本身結(jié)構(gòu)形成的事實(shí)上的信號(hào)回路接地。例如：為減少測量滯后而采取熱電偶與金屬套焊接在一起的接地型熱電偶等。另一種是為了達(dá)到抑制干擾信號(hào)的目的所要求的接地，在保證單點(diǎn)接地情況下，共摸干擾就可得到有效被抑制。為抑制干擾而使信號(hào)回路接地就是直流電源負(fù)端接地（信號(hào)公共端接地）。
2.2.2屏蔽接地
屏蔽層要起到屏蔽作用就必須接地，為此如果儀表系統(tǒng)中儀表及信號(hào)線要求接地應(yīng)注意將儀表上屏蔽接線端子、信號(hào)線屏蔽層及未作保護(hù)接地但仍要起靜電屏蔽作用的導(dǎo)線管、匯線槽，儀表外殼正確可靠接地。
2. 2. 3 邏輯地
也叫機(jī)器邏輯地、主機(jī)電源地，是計(jì)算機(jī)內(nèi)部的邏輯電平負(fù)端公共地，也是+5V等的電源輸出地。如CPU的正負(fù)5伏、正負(fù)12伏的負(fù)端。需要接入公共接地極。
2. 2. 4 本安地
應(yīng)獨(dú)立設(shè)置接地系統(tǒng)，接地電阻在4Ω。本安地的接地系統(tǒng)應(yīng)保持獨(dú)立，與廠區(qū)電氣地網(wǎng)或其它儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)的距離應(yīng)在5m以上。
本安儀表系統(tǒng)接地除了具有抑制干擾的意義外，同時(shí)也是保證儀表系統(tǒng)本質(zhì)安全防爆的措施之抑制作用如前所述，在此重點(diǎn)介紹防爆作用，本安系統(tǒng)主要是借助安全柵將進(jìn)入危險(xiǎn)場所的能量限制在安全限額以內(nèi)。對隔離型安全保持器就是在整個(gè)儀表回路中采用隔離變壓器把危險(xiǎn)側(cè)信號(hào)和安全側(cè)進(jìn)行有效的電流隔離,對非隔離型，則采用齊納二極管反向擊穿特性而進(jìn)行安全保護(hù).,而對于現(xiàn)場側(cè)接地與控制室一側(cè)安全柵端子的等電位需采取專門措施予以保證。目前有兩種通用方法，一種是限制接地電阻辦法，另一種是等電位導(dǎo)線連接辦法。所謂限制接地電阻辦法就是要求接地系統(tǒng)保持獨(dú)立，并且接地電阻矣 4Ω。目前多數(shù)就是采用這種方法。所謂等電位連接法就是將現(xiàn)場接地線直流電源負(fù)端以及儀表系統(tǒng)接地端都?jí)航拥椒弦蟮谋Ｗo(hù)接地干線上。以保證本安儀表系統(tǒng)所有接地的電位平衡。
信號(hào)回路只有一個(gè)接地點(diǎn)，不能有一個(gè)以上接地點(diǎn)，如果出現(xiàn)多個(gè)接地點(diǎn)就難免產(chǎn)生電位差，產(chǎn)生共模信號(hào)干擾電流造成對儀表信號(hào)的干擾。但究竟在現(xiàn)場還是控制室接地，宜根據(jù)控制系統(tǒng)儀表類型和線路組成來定。對于控制系統(tǒng)而言一般采用控制室一側(cè)接地對于信號(hào)線屏蔽層接地也只能由一個(gè)接地點(diǎn)，且應(yīng)與信號(hào)回路在同一測接地，其作用是為了消除屏蔽層和信號(hào)線間的分布電容所形成的阻抗不高的回路,避免由此引起的 共摸干擾。
3.接地系統(tǒng)的做法及接地體的設(shè)置
在國內(nèi)石油化工裝置中，我們接觸較多的儀表系統(tǒng)的接地主要有兩種措施：浮地、多點(diǎn)接地。
浮地是指儀表的工作地與建筑物的接地系統(tǒng)保持絕緣，這樣建筑物接地系統(tǒng)中的電磁干擾就不能傳導(dǎo)到儀表系統(tǒng)中，地電位的變化對儀表系統(tǒng)也無影響。其缺點(diǎn)是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動(dòng)和增加了對模擬電路的感應(yīng)干擾；由于該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接，易產(chǎn)生靜電積累而導(dǎo)致靜電放電，可能造成靜電擊穿或強(qiáng)烈的干擾。因此，浮地的效果不僅取決于浮地的絕緣電阻的大小，而且取決于浮地的寄生電容的大小和信號(hào)的頻率。
多點(diǎn)接地是指儀表、控制系統(tǒng)等設(shè)備的工作接地與保護(hù)接地分開，這種接地方式的突出優(yōu)點(diǎn)是可以就近接地，接地線的寄生電感小。但是如果較強(qiáng)的雷電波通過保護(hù)地進(jìn)入系統(tǒng)，電子電路同樣會(huì)因承受高壓而損壞。
由于石油化工裝置在多雷電地區(qū)防雷要求越來越高，以上兩種接地方式都不能滿足防雷的需要，因此，可以考慮將保護(hù)地與工作地相連接,并且接入防雷接地系統(tǒng)，問題就可以解決了。
接地體的設(shè)置應(yīng)參照《全國通用電氣安全標(biāo)準(zhǔn)圖、接地裝置安裝》,也應(yīng)考慮現(xiàn)場具體情況選用。要求保護(hù)接地和工作接地必須獨(dú)立設(shè)置，但保護(hù)接地是否能同電力系統(tǒng)接地相連接視情況而定。下列情況應(yīng)單獨(dú)設(shè)設(shè)置儀表接地體：
（1）土壤電阻率較高，接地電阻達(dá)不到規(guī)定要求的場所。
（2）周圍環(huán)境有較嚴(yán)重電磁干擾的場所。
（3）所采用的儀表對噪聲敏感。
（4）所有儀表遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)接地網(wǎng)。
地磅稱重顯示器系統(tǒng)保護(hù)接地電阻值宜為4歐姆，最高不超過10歐姆，而 土壤電阻率較高難以實(shí)現(xiàn)這個(gè)數(shù)值時(shí)可以適當(dāng)提高（或加降阻劑）。一般要求如下：
（1）工作接地電阻應(yīng)在1 ~4歐姆。
（2）當(dāng)設(shè)置防雷系統(tǒng)時(shí)接地電阻應(yīng)小于1歐姆。
（3）DCS, PLC等控制系統(tǒng)接地應(yīng)小于4歐姆。
（4）接地板間距離應(yīng)大于5米。
4.儀表系統(tǒng)接地連接線要求
保護(hù)接地線分支線應(yīng)宜采用多股銅芯電纜或電線。單體儀表的接地線截面積為2. 5mm2,機(jī)柜間的接地干線截面積為 4mm2 ~ 16mm2,連接總接地板的接地干線截面積為10mm2 ~ 25mm2。連接室外接地裝置的導(dǎo)體應(yīng)采用帶絕緣的熱鍍鋅扁鋼 (或銅材），也可以采用截面積為16mm2 ~50mm2多股銅芯電纜。
埋地接地干線卡采用有效截面積的扁鋼或銅包圓鋼焊接， 接頭采用搭接。扁鋼搭接為寬度2倍，圓鋼為直徑6倍,接地匯流排應(yīng)采用銅排,并用絕緣支架隔離。
5.儀表系統(tǒng)接地安裝應(yīng)注意的問題
（1）接地電纜壓接時(shí),應(yīng)當(dāng)保證壓接可靠;若采用焊接時(shí),焊接處應(yīng)采取防腐蝕措施。
（2）電纜屏蔽線接地時(shí),許多施工單位為了保證接線外觀美 觀，常常將屏蔽線從電纜頭處剪斷，然后壓接專用接地線。本人 認(rèn)為，這樣做雖然美觀，但同時(shí)也帶來了隱患。如果壓接不牢， 就會(huì)形成屏蔽線兩端浮空的情況，從而產(chǎn)生干擾信號(hào)。將屏蔽線絕緣,直接接到相應(yīng)的匯流條還是比較穩(wěn)妥的做法。
（3）當(dāng)儀表信號(hào)電纜采用鎧裝電纜時(shí),鎧裝層兩端應(yīng)進(jìn)行保 護(hù)接地。GB50093也對此做了明確的規(guī)定。
（4）當(dāng)控制室、機(jī)柜室內(nèi)的接地干線采用扁鋼時(shí)，應(yīng)絕緣到接地裝置連接點(diǎn)。GB50093中10.2. 17條也做了規(guī)定。這也是新增的條款。一般可以采用熱縮套管絕緣。當(dāng)然最好是在圖紙審查階段就提出采用接地電纜的設(shè)計(jì)變更要求。
（5）控制室、機(jī)柜室內(nèi)接地線、電纜較多，儀表工作地和保護(hù)地的支線最好用黃色和綠色加以區(qū)分。
（6）必須按規(guī)定進(jìn)行接地系統(tǒng)的電阻測試，以保證接地能滿足控制系統(tǒng)制造商的要求。測試時(shí)，應(yīng)通知監(jiān)理到現(xiàn)場。如果達(dá)不到系統(tǒng)要求，必須及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)，采取相應(yīng)的降阻措施。
6.結(jié)語
儀表系統(tǒng)接地關(guān)系到整個(gè)儀表系統(tǒng)運(yùn)行，而儀表又是生產(chǎn)裝置的大腦和眼睛，因此儀表系統(tǒng)接地十分重要，施工過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求施工?！?/span>
地磅稱重系統(tǒng)接地及安裝咨詢熱線電話：023-68663815；手機(jī)微信同號(hào)：15909382158
