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    夏天雷雨多 防爆、防雷 仪表接地该怎么做?
    时间:2017-07-06 10:34:09   阅读数:

    夏天雷雨多;防雷、防爆仪表中的接地该怎么做到位;江苏仪表厂带你结合标准一起看

    接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施, 目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地, 从而起到保护建筑物的作用。同时, 接地也是保护人身安全的一种有效手段。
    而如今,随着计算机与自动化控制技术的发展,各种电子设备成为工业生产中不可或缺的一部分,因此正确合理的接地已经成为保障工业生产安全可靠的重要前提。
    那么工业生产中都需要有哪些种类的接地?设计要求是什么样呢?今天江苏万科仪表设备厂一同根据HG/T20513-2014《仪表系统接地设计规范》学习仪表接地那些事。

    保护接地
     
    保护接地一般用PE表示。安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(如机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。原因是系统的供电是强电供电,通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体。如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差。这种情况下,对人身及设备有着严重的安全隐患。因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。
    根据HG/T20513-2014《仪表系统接地设计规范》要求,需要进行保护接地的设备包括:
    1. 仪表盘、仪表操作台、仪表柜、仪表架和仪表箱;
    2. 仪表控制系统机柜和操作站;
    3. 计算机系统机柜和操作台;
    4. 供电盘、供电箱、用电仪表外壳、电缆桥架、保护管、接线箱和铠装护层等。
    原则上高于36V供电都要求有保护接地。保护接地电阻值不大于4Ω,最高不宜超过10Ω。
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    工作接地
    工作接地是一个统称,所有仪表电路系统正常工作接地都被称为工作接地。HG/T20513-2014将工作接地分为信号回路接地和屏蔽接地。
    信号回路接地
    信号回路接地主要是为电子设备建立统一的基准电位,如变送器信号的负端接地,开关量信号的负端接地等。信号接地是否可以与电源接地直接连接,主要是根据系统对信号屏蔽的要求。当系统有屏蔽要求时,信号接地需要做相应的处理。
    根据标准规定,信号回路接地应满足:
    1. 非隔离的信号需要建立一个同意的信号参考点,应进行信号回路接地(通常为直流电源负极);
    2. 隔离信号可以不接地,隔离应当是每一输入/输出信号与其他输入/输出信号的电路是绝缘的,对地是绝缘的,电源是独立的且互相隔离的。
     
    屏蔽接地
    信号接地同样是工作接地的一种,主要作用是防止高频电磁干扰信号对设备内部电路信号产生影响,通过接地方式屏蔽电磁干扰。由于干扰源多来自数字电路,而被干扰电路信号多为模拟信号,因此这种接地也被称为模拟信号的屏蔽层接地。
    根据标准,屏蔽接地应满足:
    1. 仪表系统中用以降低电磁干扰的部件,如电缆屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子均应作屏蔽接地;
    2. 室外架空铺设的不带屏蔽层的普通多芯电缆的备用芯应接地;
    3. 屏蔽电缆的屏蔽层已经接地,备用芯可以不接地;
    4. 穿保护管的多芯电缆备用芯可以不接地。
     
    电源接地
    为电子设备中电源的负极,需要接入公共接地极。
    本安接地
    本质安全仪表系统接地不应是单独的接地系统,应与电气系统接地合一。安全栅分为隔离式和齐纳式两种。隔离式安全栅采用隔离保护技术,不需要专门接地,而齐纳式安全栅则根据其保护工作原理需要良好的接地系统。安全栅接地汇流条与交流供电的中线始点相连的最简单、可靠的方法是用导线连接。现场本安仪表的信号端一般是不接地的,仪表外壳接地的目的并非为了本质安全。另外,地电位只作用在外壳接地的变送器的绝缘上,不会达到击穿现场仪表绝缘的程度。有的文献把变送器外壳接地当作信号端接地,并以外壳接地点与非危险场所的齐纳式安全栅接地点之间的电位差来讨论安全栅的击穿问题是不正确的。如果仪表信号的现场端是固有接地的,回路形成两点接地,地电位差就有可能作用于安全栅上。在这种情况下,使用齐纳式安全栅是不对的,应使用隔离式安全栅,以免形成多点接地。这样既符合信号传送的要求,也符合本质安全的要求。
    防静电接地
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    静电放电的特点是电压高、电流小、时间短.功率高。对仪表系统而言,人体静电在电子装置的金属外壳上放电是最常见的静电放电现象 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。
    根据标准要求,安装自动系统等设备的控制室、机柜室、过程控制计算机的机房,都应做防静电接地。这些室内的倒静电地面、防静电活动地板、工作台等也应做防静电接地。
    根据HG/T20513-2014,对于已进行保护接地和工作接地的仪表和设备,可以不做防静电接地;大型控制室防静电接地可以单独设防静电接地板;金属电缆桥架应进行防静电接地;非金属电缆桥架其静电回流线应接地。
     
    防雷接地
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     当仪表及控制系统的信 号线路从室外进入室内后,对于需要防雷接地连接的系统和设备,应安装防雷接地连接。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。仪表及控制系统防雷接地是仪表及控制系统防雷工程的一个组成部分。
     
    防爆接地
    在有爆炸危险的场所使用的电器、仪表设备,不论其工作电压大小和安装位置高低,其正常不带电的金属部分均需可靠地重复接地,以保证接地系统的安全可靠,防止因接地故障而造成爆炸事故。这种双重接地被称为防爆接地。
     
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    设计原则
    接地设计要遵循的原则是:保护接地和工作接地不能有一个以上的接地点,这是为了防止不同的接地点之间形成电位差,给仪表系统带来干扰。如果仪表在现场和控制室接地,这样就需对两个地进行隔离。一般情况下仪表盘、控制柜内同时有保护接地和工作接地,应分别接入保护接地汇总铜板和工作接地汇总铜板。其中本安仪表接地、屏蔽接地、信号回路接地接到各接地汇流条后再接入工作接地汇总铜板。
    此外,各类接地连接种不得接入开关或熔断器。
    接地安装注意事项
    控制系统对接地要求比较严格,在现场接地时一定要严格按照厂商的接地规范接地,否则会影响控制系统的可靠性。对控制系统现场接地时应注意以下几点:
    (1) I/O柜的电源地与UPS的电源地必须接至同一个地,保证等电位;
    (2) 接地电缆必须符合厂商的要求,并连接到机柜内专用的接地螺丝上;
    (3) 系统接地与屏蔽接地不能在机柜汇合,必须单独接入到接地网;
    (4) 柜间接地不能用机柜并接螺栓代替,必须用接地线严格连接;
    (5) 接地要牢固可靠,汇流连接板并要涂防腐漆;
    (6) 接地电阻符合控制系统要求,并要进行严格的测定;
    (7) 接地严格按照厂商接地要求接地,不能为了省事走捷径或不按照接地线线径要求进行接地。
    接地系统的维护
    对于仪表控制系统而言,接地系统的完整与完好非常重要,经常并定期对仪表接地系统检查和维护工作是必不可少的。需要重点注意以下几个方面:
    (1) 接地线是否折断、损伤或严重腐蚀;
    (2) 接地线和接地干线的连接是否牢固;
    (3) 接地土壤是否因外力的影响而松动;
    (4) 重复接地线,接地体及连接处是否完整无损。
     
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