1、1 总则 1 01 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 02 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 03 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 01 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
2、02 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 03 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 01 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 02 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 03 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
3、04 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 05 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 06 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 01 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 02 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。
4、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 4。5 02 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:5 021 当厂区电气系统接地网接地电阻值小于 4,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;5 022 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 4( 或按仪表制造厂要求确定 )。5 03 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
5、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 04 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 05 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1 。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 50m。5 06 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 1 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 1。5 07
6、 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 01 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 02 下列情况,应单独设置仪表系统接地体:6 021 需要单独设置的本质安全仪表系统;6 022 需要单独设置的 DCS 或计算机系统;6 023 电气系统接地网接地电阻不能满足仪表系统接地要求时;6 024 仪表系统对噪声敏感,抗干扰要求高时;6 025 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 01 仪表系统的接地连线,应采用多股铜芯绝缘电线或电缆。7 02 仪表系统的接地连接,应根据不
7、同要求分别接至下列设施:7 021 单独设置的仪表系统接地体;7 022 厂区电气系统接地网;7 023 电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。7 03 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 04 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 70 4 选用。7 05 仪表盘、仪表柜、控制柜上需要接地的仪表,应连接到接地端子或接地汇流排。接地汇流排可采用 25mm6mm 铜条制作,应设置绝缘
8、支架支撑。7 06 仪表盘、仪表柜、控制柜内的接地端子或接地汇流排,经各自的接地分干线连接至接地连接板,再由接地总干线与接地体连接。各汇流排、分干线应彼此绝缘。7 07 接地连接板应采用铜板制作,且应采用绝缘支架固定。7 08 接地支线的连接、接地分干线的连接、接地总干线与接地连接板之间的连接,应设置铜制接线片,并采用铜制紧固件固定。7 09 各类接地连线中,严禁接入开关或熔断器。7 010 仪表系统接地点的位置,应有明显的标志,接地连线应为绿色。附录 A 用词说明本规范条文中要求严格程度的用词,在执行时按下述说明区别对待:A,0 1 表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须” 反面词
9、采用“严禁” 。A0 2 表示严格,在正常情况下应这样做的用词:正面词采用“应” ;反面词采用“不应”或“不得” 。A0 3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”或“可”反面词采用“不宜”附加说明本规范主编单位、参编单位和主要起草人名单主编单位:上海金山石油化工设计院参编单位:上海高桥石油化工设计院主要起草人:沈加明条文说明1 总则1 01 防静电接地设计是大型操作控制室、 DCS 机房、计算机机房设计中的一个必要内容。自控专业应根据控制室、机房的建筑设计以及控制室、机房中自控设备的要求,考虑防静电接地的必要性,然后向电气专业提出相应的条件。2 保护接地2 02
10、对于安全电压值的规定,各国并不完全相同。我国习惯采用 36V 和 12V,国外有的规定为 50V 和 25V,日本有的公司规定 60V 以下的用电仪表可以不作保护接地。本规范中规定 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。3 工作接地3 04 在仪表系统中,传输各类信号时,为了减少噪声的干扰,大量使用屏蔽电缆。当信号源没有接地时,屏蔽电缆应在控制室侧接地;当信号源本身接地时,如接地热电偶、氧化还原电极、PH 值电极等,屏蔽电缆应在现场信号源侧接地。3 05 在本质安全仪表系统中需要本安接地的是本安关联设备,如分流二级管的负极、安全保护器的接地端
11、子等,如需要独立设置本安仪表接地体时,其接地电阻值应符合仪表制造厂的要求。4 仪表系统防雷接地4 01 为了增强仪表控制系统的防雷效果,保护现场仪表、DCS 及 PLC 的 IO 卡件在遭受雷击时免遭损坏,可在现场变送器上和控制室现场电缆引入处加装浪涌保护器。浪涌保护器能将雷击时几十微秒内产生的感应电流、感应电压引入大地,以免损坏敏感的电子部件。5 接地连接方式和接地电阻要求5 02 PLC、 DCS 的良好接地是保证它们能正常工作的必要条件之一。PLC 主要用于开关量的检测控制,它的输入、输出模块大多具有光电隔离功能,因而接地要求相对比较低,用于模拟量检测控制的 DCS 系统,它的接地要求相
12、对比较高。但各家 DCS 系统制造厂的具体要求也不一样,现根据收集到的资料,把几种主要的 DCS 系统的接地要求用表 5 表示。5 03 当信号回路多点接地时,由于地电位的不同,会在信号传输中引起误差。但也有一些信号回路不接地的“浮动工作地”系统。5 04 本质安全仪表系统的接地有的制造厂要求保持独立,以防止其它系统偶然发生的过高接地电压影响本安系统的地电位。6 接地体的设置6 02 当仪表系统单独设置接地体时,可以参照图 61 来实施;也可如图 62 用接地网干线把多个接地体连接成网,以降低接地电阻值。7 接地连线及连接要求7 01 本条根据近年来的实践经验,规定仪表系统的接地连线应使用多股
13、铜芯绝缘电线或电缆,不允许再使用裸导体或钢材,这对保证接地系统的质量,提高接地连接的连续性和可靠性有较大的好处。7 02 本条中仪表系统的接地连线,除可引向单独设置的仪表系统接地体、厂区电气系统接地网以外,还可根据近期引进装置的经验,引向电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。这需要在设计过程中向电气专业提出条件,由电气专业负责进行全面规划和设计。设置接地分配器后,施工方便,并能提高接地系统的可靠性。7 04 仪表系统的接地电流通常较小,因此接地连线不需要进行载流量的计算,仅需考虑机械强度和电阻值。在本条中对接地支线、接地分干线、接地总干线的截面,根据国内外有关资料,给出了一定的选用范围。