控制系统接地

仪表控制系统接地方法

一、接地分类

接地主要可分为保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地和防雷接地。

1、保护接地

1)保护接地（也称为安全接地）是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分，由于各种原因（如绝缘破坏等）而有可能带危险电压者，均应作保护接地。

2)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。

3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表，与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时，可不做保护接地。

2、工作接地

1)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。

2)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。

3)非隔离信号通常是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。

4)仪表工作接地的原则为单点接地，信号回路中应避免产生接地回路，如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地，则应采用隔离器将两点接地隔离开。

3、本安系统接地

1)采用隔离式安全栅的本质安全系统，不需要专门接地。

2)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。

3)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。

4、防静电接地

1)安装DCS、PLC、SIS 等设备的控制室，应考虑防静电接地。这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等都应进行防静电接地。

2)已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。

5、防雷接地

1)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。

2)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。

二、接地形式和接地原则

系统接地形式主要分为等电位接地和单独接地。接地原则为单点接地，即通过唯一的接地基准点ERP 组合到接地系统中去。

1、系统推荐采用等电位单点接地方式进行接地。这要求工艺装置（或厂区）周围存在等电位接地网。

2、在无法满足等电位接地的情况下，允许系统工作接地进行一点单独接地，同时将系统保护接地接到电气地。在系统地和保护地无法分离的情况下，可以将系统保护接地和工作接地进行一点单独接地。

三、接地连接方法

1、当采用等电位接地时，要求将建筑物（或装置）的金属结构、基础钢筋、金属设备、管道、进线配电箱的PE（保护接地线）母排、接闪器引下线形成等电位联结，控制系统保护接地和工作接地应分类汇总到该总接地板，实现等电位联结，与电气装置合用接地装置并与大地连接。但控制系统在接地网上的接入点应和防雷地、大电流或高电压设备的接入点保持不小于5 米的距离。

2、当采用单独接地时，此时应保证接地电阻小于4 欧姆，且单独接地体与其他电气专业接地体应相距5m 以上，和独立和防直击雷接地体须相距20 米以上。具体的一点接地的形式根据可现场条件，在以下几种情况下选择。（以下所列情况为工作接地的连接，正常情况下保护接地应接到电气地，若无法将工作接地和保护接地分开，可以将保护接地与工作接地连接到同一单独接地体）

① 在一般的条件下，推荐采用4 根2m 长的50*50 的角钢，呈边长为5m 的正方形打入地下70cm 以上，再用镀锌扁铁焊接（建议用堆焊）起来，用≥16mm2 的导线（一般控制导线长度≤20m）引到控制室接地铜排的方式，基本上都能满足接地电阻小于4 欧姆的要求，特殊的地理情况下，需采用降阻剂来降低接地电阻。

② 对于没有条件单独打地桩的情况下，可以采用电气地作为系统的接地，此时工作接到和保护接地都连接到电气地，但要注意选取接入点时应尽可能远离大电机的接入点，同时与避雷地的接入点间的距离也应大于20m。

③ 系统的操作台、外配柜等低压电气柜应视为保护接地，接地线统一连到一保护接地接地铜条。若外配柜中安装有安全栅，安全栅接地应视为工作接地，接地线连接到工作接地接地铜条。然后根据具体情况连接到接地体。

④ 对于两个控制站之间或控制站与操作台之间的距离较远的情况下（一般以是否在同一幢内或者两者之间距离超过30m 为基准），可以采取分别接地的原则进行接地。

⑤ 若远程机笼与主控机笼之间采用了电气隔离装置或光电隔离装置，则远程机笼可以就地进行接地。

⑥ UPS 的接地一般应选择厂方的电气地。

四、接地系统接线和接地电阻

1、接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘或电缆。

2、接地系统的各接地汇流排可采用截面为25mm×6mm 的铜条制作。

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。

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。

5、工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。

6、接地系统的各种连接应牢固、可靠，并应保证良好的导电性。接地线、接地

干线、接地总干线与接地汇流排、接地汇总板的连接应采用铜接线片和镀锌钢质螺栓，并应用防松件，或采用焊接。

7、各类接地连线中，严禁接入开关或熔断器。

8、接地线的截面可根据连接仪表的数量和接地线的长度按下列数值选用：

a)接地线：1mm2 ～2.5mm2；

b)接地干线：4mm2 ～16mm2；

c)接地总接线板的接地干线：10mm2 ～25mm2；

d)接地总干线：16mm2 ～50mm2；

e)雷电浪涌保护器接地线：2.5mm2 ～4mm2；

9、电浪涌保护器接地线应尽可能短，并且避免弯曲敷设；

10、地系统的标识颜色为绿色或绿、黄两色；

11、仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电阻总和，称为接地连接电阻。

12、接地极对地电阻与接地连接电阻之和称为接地电阻。

13、仪表及控制系统的接地电阻为工频接地电阻，不应大于4 欧姆。

14、仪表及控制系统的接地连接电阻不应大于1 欧姆。

五、其他注意事项

1、当现场雷暴日较多，控制系统的信号、通信和电源等线路在室外敷设或从室外进入室内的，应考虑实施防雷接地措施。

2、计算机在出厂前已将工作接地和保护接地连在一起，系统操作台插座上的接地端子在系统出厂时已经连接到接地排上，计算机是通过电源线的接地线连接到接地端子上的。

3、接地干线长度若超过10 米或周围有强磁场设备，应采取屏蔽措施，将接地干线穿钢管保护，钢管间连为一体；或采用屏蔽电缆，钢管或屏蔽电缆的屏蔽层应单端接地。若接地干线在室外走线并距离超过10 米，应采用双层屏蔽，内层单点接地，外层两端接地，以防止电磁脉冲的干扰。

4、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管道上，并应保证接地的连续和可靠，但不得接至输送可燃物质的金属管道。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处，应进行可靠的导电连接。

5、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通情况采用不同接法。当信号源接地时，信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号源端接地，否则，信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一侧接地。

6、接地干线导线截面积应不小于16mm2

石油化工仪表接地设计规范（SH3083-1997）大家看看第5条中的条款

1 总则

1.0.1 本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC、DCS、计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。

本规范不适用于操作控制室、DCS机房、计算机机房等的防静电接地设计。

1.0.2 接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。

1.0.3 执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。

2 保护接地

2.0.1 用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。

它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。

2.0.2 24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。

2.0.3 安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。

3 工作接地

3.0.1 仪表、PLC、DCS、计算机系统等，应作工作接地。工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。

3.0.2 当仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。

3.0.3 当PLC、DCS、计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。

3.0.4 仪表系统中用以降低电磁干扰的部件（如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等），应作屏蔽接地。除信号源本身接地者外，屏蔽接地应在控制室侧实施。

3.0.5 本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。

3.0.6 本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。

4 仪表系统防雷接地

4.0.1 位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置，当控制室内PLC、DCS、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时，电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。

4.0.2 在强雷击区室外架空敷设且不在金属电缆槽内或穿管的多芯电缆，其备用芯宜作防雷接地。

5接地连接方式和接地电阻要求

5.0.1 仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备的保护接地，应接至厂区电气系统接地网，接地电阻小于4Ω。

5.0.2 仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备的工作接地(信号回路接地、屏蔽接地)，可按以下两种方式进行：

5.0.2.1 当厂区电气系统接地网接地电阻值小于4Ω，且能满足仪表系统的要求而仪表制造厂又无特殊要求时，可直接接至厂区电气系统接地网；

5.0.2.2 当厂区电气系统接地网接地电阻值较大或仪表制造厂有特殊要求时，应独立设置仪表接地系统，接地电阻应小于4Ω(或按仪表制造厂要求确定)。

5.0.3 一般情况下，仪表回路和系统，应只有一个信号回路接地点。当使用变压器耦合型隔离器

或光电耦合型隔离器时，在隔离器两侧也可分别设置信号回路接地点。

5.0.4 传送信号用导线的屏蔽层，应在仪表盘（柜）的接地端子或接地汇流排处接地，不应浮空或重复接地。

5.0.5 本质安全仪表系统的齐纳型安全栅接地系统，宜独立设置，接地电阻应小于1Ω。本质安全仪表系统的接地极宜保持独立，且与厂区电气系统接地网或其他仪表系统接地网之间的距离，不宜小于5．0m。

5.0.6 控制室侧的仪表系统防雷（电涌保护器）接地，如现有仪表系统的接地电阻值不大于1Ω时，可与仪表的保护接地、工作接地共用接地极；否则应独立设置接地系统，使仪表系统防雷（电涌保护器）接地的接地电阻值不大于1Ω。

5.0.7 现场变送器的防雷（电涌保护器）接地，可采用将仪表本体连接到已接地的金属电缆穿线管等方法实现。

6 接地体的设置

6.0.1 当电气系统接地网符合本规范的要求时，仪表系统不应单独设置接地体。

6.0.2 下列情况，应单独设置仪表系统接地体：

6.0.2.1 需要单独设置的本质安全仪表系统；

6.0.2.2 需要单独设置的DCS或计算机系统；

6.0.2.3 电气系统接地网接地电阻不能满足仪表系统接地要求时；

6.0.2.4 仪表系统对噪声敏感，抗干扰要求高时；

6.0.2.5 单独设置接地体较为经济、合理时。

7 接地连线及连接要求

7.0.1 仪表系统的接地连线，应采用多股铜芯绝缘电线或电缆。

7.0.2 仪表系统的接地连接，应根据不同要求分别接至下列设施：

7.0.2.1 单独设置的仪表系统接地体；

7.0.2.2 厂区电气系统接地网；

7.0.2.3 电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。

7.0.3 个别现场仪表、电缆接线盒等的保护接地连接，可就近接至已接地的金属构件或金属管道，但不得接至输送可燃性物质的金属管道。利用以上设施作接地连接时，应保证其接地的连续性可靠性，且应满足仪表系统接地电阻的要求。

7.0.4 接地连线的截面，可根据接地电阻值的要求及连接仪表的数量和接地连线的长度按表7.0.4选用