【正文】 儀 表 接 地 系 統(tǒng) ? 為保證自動化儀表系統(tǒng)穩(wěn)定準確地運行，保障人身和設(shè)備安全，要設(shè)計和配置接地系統(tǒng)。 1 儀表接地系統(tǒng)的分類和作用 ? 儀表及控制系統(tǒng)接地種類有： 保護接地、工作接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地、防靜電接地和防雷接地。 ? 保護接地 ? 保護接地 (也稱為安全接地 )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)的外露導電部分，正常時不帶電，在故障、損壞或非正常情況時可能帶危險電壓，對這樣的設(shè)備，均應(yīng)實施保護接地。保護接地就是給危險電壓提供一條通路，使之不經(jīng)過人體。 ? 保護接地的保護作用原理，從圖 5—1可以看出，若表盤未作保護接地 (圖 5—1 (a))，表盤帶電時，此時如果人體觸及表盤，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。若將表盤加上接地裝置，如圖 5—1 (b)，此時儀表盤由于意外事故帶電時，接地短路電流將沿著接地體和人體兩條通路流過。由于表盤通過接地線與接地體相接，人體觸及時，接觸電壓已在危險電壓以下，并且人體的電阻遠遠大于接地電阻 R′，所以通過人體的電流很小，短路電流大多通過接地電阻 R′d，這樣人體就避免了觸電的危險。所以，要求工業(yè)計算機機柜和儀表盤 (柜、箱、架 )及底座、用電儀表外殼、配電 (箱 )、接線盒、匯線槽、導線管及鎧裝電纜的鎧裝護層等用金屬接地線同接地體做牢固的連接，以保證良好的接地。 圖 5— 1 人體觸及帶電表盤時的電流通路 ? 對于安全電壓值的規(guī)定，各國并不完全相同。我國習慣采用 36V和 1 2V，國外有的規(guī)定為 50V和 25V；而日本某些公司則規(guī)定 60V以下的用電儀表可以不作保護接地。 ? 低于 36V供電的現(xiàn)場儀表、變送器、就地開關(guān)等，若無特殊要求時可不作保護接地。由于現(xiàn)場的安裝情況非常復(fù)雜，低于 36V供電的現(xiàn)場儀表的金屬外殼也可能接觸到高于 36V的其它電源，在這樣的情況下這些儀表的外殼也應(yīng)作保護接地。 ? 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。 ? 工作接地 ? 工作接地的作用是保證儀表精確、可靠地正常工作。它包括 信號回路接地、屏蔽接地和本安系統(tǒng)接地 。 ? 儀表信號回路接地 ? 在儀表及控制系統(tǒng)中，信號分為隔離信號和非隔離信號。隔離信號一般可以不接地。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。非隔離信號需要建立一個信號公共參考點，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。同時這種電路的共模抑制電壓通常很小，為了減小由此引進的共模干擾，也需要對此總進線接地。 ? 屏蔽接地 ? 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、排擾線、儀表上的屏蔽接地端子，均應(yīng)作屏蔽接地。 ? 在強雷擊區(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，屏蔽層已接地，則備用芯可不接地，穿管多芯電纜備用芯也可不接地。 ? 在儀表系統(tǒng)中要作屏蔽接地的有： ? ① 導線的屏蔽層、排擾線； ? ② 儀表上的屏蔽接地端子； ? ③ 未作保護接地而起屏蔽作用的金屬導線管、金屬匯線槽及金屬儀表外殼。 ? 本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)接地 ? 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。 ? 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，以保證進入危險的能量限制在安全定額以下，從而達到安全火花型防爆性能。 ? 安全柵可以分成兩種類型，一種是隔離型，另一種是非隔離型。 ? 采用隔離式安全柵的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)，不需要專門接地。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)，其接地與儀表信號回路接地不應(yīng)分開。 ? 本安儀表系統(tǒng)需要接地的應(yīng)包括： ? ① 安全柵的接地端子； ? ② 架裝盤裝儀表上的接地端子； ? ③ 24V直流電源的負極； ? ④ 現(xiàn)場儀表金屬外殼、現(xiàn)場儀表盤 (柜、箱、架子 )、現(xiàn)場接線盒、導線管、匯線槽等配線金屬構(gòu)件。 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積聚。積聚的電荷可能對儀表和控制信號造成干抗，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。 ? 安裝 DCS、 PLC、 SIS等設(shè)備的控制室、機柜室、過程控制計算機的機房，應(yīng)考慮防靜電接地。這些室內(nèi)的導靜電地面、活動地板、工作臺等應(yīng)進行防靜電接地。 已經(jīng)做了保護接地和工作接地的儀表和設(shè)備，不必再另做防靜電接地。 ? 防雷接地 ? 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。 ? 防直擊雷 ? 對于建筑物、貯油罐、貯氣罐、高壓架空線等，要采取防直擊雷措施。一般是采用避雷針或避雷帶。 ? 防雷電感應(yīng) ? 防雷電感應(yīng)分為防靜電感應(yīng)和防電磁感應(yīng)。 ? （ 1）防靜電感應(yīng) ? ① 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。 ? ② 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。 ? 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。 ? （ 2）防電磁感應(yīng) ? 為了防止電磁感應(yīng)，平行敷設(shè)的長金屬物體，如管道、構(gòu)架、電纜外皮等，相距不到 l00mm時，每隔 20～ 30m需用金屬線跨接；交叉或接近不到 l00mm時，交叉或接近處也應(yīng)跨接。同時，管道連接處，如彎頭、閥門、法蘭盤等，不能保持良好接觸時，需用金屬線跨接。用絲扣緊密連接的 Φ25及以上的管接頭和法蘭盤，在非腐蝕情況下，可不跨接。 ? 防反擊 ? 防雷裝置在承受雷擊時，接閃器、引下線、接地裝置呈現(xiàn)很高電壓，可能擊穿鄰近導體的絕緣，造成反擊。為此，必須保證接閃器、引下線、接地裝置與鄰近導體之間保持足夠的安全距離。 ? 獨立避雷針空中距離一般不得小于 5m。 ? 避雷線空中距離一般也不得小于 5m。 ? 接地裝置地下距離一般不得小于 3m。 ? 防雷電波侵入 ? 為了防止電磁感應(yīng)，低壓線路宜采用電纜直接埋地，否則入戶端可采用一段鎧裝電纜引入，直接埋地長度不應(yīng)小于 50m，電纜與架空線連接處應(yīng)裝閥型避雷器。 ? 當儀表及控制系統(tǒng)的信號線路從室外進入室內(nèi)后，需要設(shè)置防雷接地連接的場合，應(yīng)實施防雷接地連接。 2 接地系統(tǒng)的構(gòu)成 ? 接地系統(tǒng)由接地線、接地匯流排、接地匯總板、接地體(接地極 )等幾部分組成。 ? 圖 5—2所示的為儀表及控制系統(tǒng)接地示意圖。 圖 5—2 儀表及控制系統(tǒng)接地示意圖 ? 接地線 —把電氣儀表、電氣設(shè)備的接地部分和接地體連接用的金屬導體稱為接地線。 ? 接地體 —埋入地中并和大地接觸的金屬導體稱為接地體。有人工接地體和自然接地體之分。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑物的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等稱為自然接地體。 ? 接地裝置 —接地線和接地體總和稱為接地裝置 。 3 接地系統(tǒng)的接地連接方法和原則 保護接地 ? 儀表及控制系統(tǒng)的保護接地應(yīng)按電氣專業(yè)的有關(guān)標準規(guī)范和方法進行，并應(yīng)接入電氣專業(yè)的低壓配