石油化工企业自动化仪表系统的接地方式

胡波 张丽霞

【摘 要】自动化仪表系统的接地主要有保护接地、信号接地、屏蔽接地、本质安全型系统接地、防静电接地、防雷接地等，相关规范对各种接地的要求也不尽相同。本文介绍了各种接地方式的做法与作用，对自动化仪表系统的接地方式和使用执行有重要的指导意义。

【关键词】石油化工；企业；自动化；仪表系统；接地方式

1.制定自动化仪表系统的接地规范的意义

自动化仪表系统的接地规范主要适用于石油化工企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统工程的仪表、分散型控制系统（DCS）、可编程序控制系统（PLC）、工业控制计算机系统（IPC）、安全仪表系统（SIS）、火灾及可燃气体和有毒气体检测系统（FGS）、过程控制计算机系统（PCCS）等的接地系统设计。改造设计可参照执行。执行本规范时，尚应符合国家现行有关强制性标准规范的要求。

2.接地方式

2.1保护接地。低于36V供电的现场仪表，可不做保护接地，但有可能与高于36V电压设备接触的除外。当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表，与己接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时，可不做保护接地。

2.2工作接地。仪表及控制系统工作接地包括：仪表信号回路接地和屏蔽接地。本规定中的工作接地，均指仪表及控制系统工作接地。隔离信号可以不接地。这里的“隔离”是指每一输入信号（或输出信号）的电路与其它输入信号（或输出信号）的电路是绝缘的、对地是绝缘的，其电源是独立的、相互隔离的。非隔离信号通常以直流电源负极为参考点，并接地。信号分配均以此为参考点。

2.3本安系统接地。采用隔离式安全栅的本质安全系统，不需要专门接地。采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。

2.4防静电接地。安装DCS， PLC， SIS等设备的控制室、机柜室、过程控制计算机的机房，应考虑防静电接地.这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等应进行防静电接地。己经做了保护接地和工作接地的仪表和设备，不必再另做防静电接地。

2.5防雷接地。当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后，需要设置防雷接地连接的场合，应实施防雷接地连接。仪表及控制系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用，但不得与独立避雷装置共用接地装置。

3.接地系统

3.1保护接地。仪表及控制系统的保护接地应按电气专业的有关标准规范和方法进行，并应接入电气专业的低压配电系统接地网。控制室应采用TN-S系统。整个系统中，保护线PE与中线N是分开的。仪表及控制系统的保护接地系统应实施等电位连接。仪表电缆槽、电缆保护金属管应做保护接地，可直接焊接或用接地线连接在附近已接地的金属构件或金属管道上，并应保证接地的连续和可靠。

3.2工作接地。需要进行接地的仪表信号回路，应实施工作接地连接。工作接地在工作接地汇总板之前不应与保护接地混接。工作接地的连线，包括各接地线、接地干线、接地汇流排等，在接至总接地板之前，除正常的连接点外，都应当是绝缘的。工作接地最终与接地体或接地网的连接应从总接地板单独接线。信号屏蔽电缆的屏蔽层接地应为单点接地，应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。

3.3本安系统接地。纳式安全栅的本安系统接地连接示意（见图1）。两线制或三线制变送器是由直流电源供电的，为使安全栅能在直流电源故障时实现对危险场所的保护功能，安全栅接地必须与直流电源的公共端相连接。齐纳式安全栅的接地汇流排或接地导轨（以下统称接地汇流排）必须与直流电源的负极相连接。

3.4防静电接地。控制系统防静电接地应与保护接地共用接地系统。静电放电的特点是高电压、小电流、时间短。抑制或消除静电放电应采取多种措施，除尽量避免产生静电外，及时泄放静电是有效手段之一。仪表及控制系统的防静电接地比较简单，静电导体对地的泄放电阻通常是10000欧姆-1000000欧姆数量级的，所以，很多相应的规范、资料规定用于防静电接地的电阻为100欧。并且，防静电接地应与其它接地系统共用接地裝置。

3.5防雷接地。仪表电缆槽、仪表电缆保护管应在进入控制室处，与电气专业的防雷电感应的接地排相连。控制室内的仪表信号雷电浪涌保护器的接地线应接到工作接地汇总板，雷电浪涌保护器的接地汇流排应接到工作接地汇总板或总接地板。控制室内仪表供电的雷电浪涌保护器应与配电柜的保护接地汇总板或电气专业的防雷电感应的接地排相连。

4.接地系统

4.1接地装置。接地装置由接地极（接地体）、接地总干线（接地总线）、总接地板（总接地端子、接地母排）组成。系统简单的情况下，保护接地汇总板可与总接地板合用。埋入地中直接与大地接触并与大地形成电气连接的金属导体，称为接地极或接地体。用来连接接地极与总接地板的导体，称为接地总干线（电气专业称为接地总线）。

为便于连接保护接地干线等而设置的金属板，称为保护接地汇总板。接地系统由接地装置、工作接地汇总板、保护接地汇总板、接地干线、各类接地汇流排等组成。

4.2仪表及控制系统的工作接地、保护接地、防雷接地应与电气的低压配电系统合用接地装置。

5.接地连接方法

5.1保护接地。仪表及控制系统保护接地的各接地干线应汇接到保护接地汇总板，再由保护接地汇总板经接地干线接到总接地板上。当保护接地汇总板和总接地板合用时，保护接地的各接地干线直接接到总接地板上。仪表及控制系统交流供电中线的起始端应经保护接地干线接到总接地板上。

5.2工作接地。仪表及控制系统工作接地的各接地干线应分别接到工作接地汇总板，再由工作接地汇总板经两根单独的工作接地干线接到总接地板。当有多个仪表需工作接地时，宜先将各仪表的工作接地线分别接到工作接地汇流排或接地连接端子排，再经工作接地干线接到工作接地汇总板。

5.3本安系统接地。齐纳式安全栅的各接地汇流排可直接接到本机柜的工作接地汇流排，再经工作接地干线接到工作接地汇总板。每个汇流排的接地线宜使用两根单独的导线。齐纳式安全栅的各接地汇流排也可分别经工作接地干线接到工作接地汇总板.每个汇流排的工作接地干线宜使用两根单独的导线。

5.4仪表及控制系统接地连接原理图。仪表及控制系统的接地连接采用分类汇总，最终连接的方式。根据具体应用情况，保护接地汇总板和总接地板可以分别设置，也可以合用。

6.接地系统接线

6.1接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘电线或电缆。

6.2接地系统的各接地汇流排可采用截面为25mmX6mm的铜条制作。

6.3接地系统的各接地汇总板应采用铜板制作，厚度不小于6mm，长、宽尺寸按需要确定。

6.4机柜内的保护接地汇流排应与机柜进行可靠的电气连接。

6.5工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。