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摘要;本文着重介绍了自动化仪表的接地的问题
关键词;自动化 仪表
【中图分类号】TS210.3
如今,由于计算机技术的日益成熟,自动化控制已经成为工业生产不可缺少的一部分。合理准确的接地是保证集散控制系统运行安全可靠,系统网络通信畅通的重要前提。正确的接地既能抑制外来干扰,又能减小设备对外界的干扰影响。而错误的接地反而会引入干扰,严重时甚至会导致集散控制系统无法正常工作。因此接地问题不仅在系统设计时要周密考虑,在工程安装投运时也必须以最合理的方式加以实现。
仪表系统的接地分为保护接地,工作接地、防静电接地和防雷接地等。
保护接地
安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳)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(380V、220V或110V),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他故障)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,如果人不小心接触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。因此,必须将金属外壳和地之间做良好的连接,使机壳和地等电位。此外,保护接地还可以防止静电的积聚。
工作接地
工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设置的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其他防爆系统中还有本安接地。机器逻辑地,也叫主机电源地。是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。信号回路接地,如个变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。屏蔽接地(模拟信号的屏蔽层的接地)。本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。在一般情况下,仪表系统信号绝大多数是低频信号,假如信号源和仪表两点接地,由于存在地电位差,可能会产生共模干扰,因此在低电平测量仪表中接地的原则,是信号线只应有一点接地且信号线的屏蔽层也只须有一点接地,并且接地端在靠近仪表一侧效果较好,把二次仪表与地绝缘,从而避免形成接地回路,以切断共模干扰电压的漏电途径,使干扰不能进入信号回路中。如果一条线路上的信号源和二次仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。并且无论信号线和电源线等均需加屏蔽,把接地和屏蔽正确地结合起来使用,可以解决大部分的干扰问题。这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和系统具有本本质安全性质的措施之一。
防静电接地
所谓静电,并非绝对静止的电,而是在宏观范围内暂时失去平衡的相对静止的正电荷和负电荷。静电现象是十分普遍的電现象。生产工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产。
接地是消除静电危害最常见、最有效的方法,它主要是消除导体上的静电。
为了抑制变化电场的干扰,控制系统中广泛采用了多种静电屏蔽,如变压器的静电屏蔽层线路的屏蔽层或局部空间的屏蔽罩等。所有作静电屏蔽用的导体都必须良好接地才能发挥作用。安装控制系统的控制室、机柜室,应考虑防静电接地。这些室内的导静电地面活动地板、工作台等应进行防静电接地。已经做了保护接地和工作接地的设备,不必再另作防静电接地。
防雷接地
雷是一种自然现象,雷击是一种自然灾害。雷击房屋、电力线路、电力设备等设施时,会产生极高的过电压和极大的过电流,所波及的范围内,可能造成设备损坏,可能造成防大规模停电,可能造成火灾或爆炸,还可能直接伤及人畜。接地装置是防雷装置的重要组成部分,接地装置向大地泄露雷电流,限制防雷装置对地电压过高。
当控制系统的信号、通信和电源等线路在室外敷设或从室外进入室内的(如安装浪涌吸收器SPD\双层屏蔽接地等),需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地。控制系统的的防雷接地不得与独立的防直接雷电装置共用接地系统。
工程术语:
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,称为接地极或地体。
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)。
为了方便连接工作接地汇总板、保护接地汇总板等和接地总干线而设置的金属板,称为总接地板(电气专业称为总接地端子、接地母排)。
为便于连接保护接地干线等设置的金属板,称为保护接地汇总板。
为便于连接工作接地干线而设置的金属板,称为工作接地汇总板。
用于连接多个同类接地汇流排、各个需要接地的设备与接地汇总板的导线,称为接地干线。接地干线也用于连接总接地板与工作接地汇总板或保护接地汇总板。
参考文献:
GBJ93-86 工业自动化仪表工程施工验收规范
GBJ31-90 自动化仪表安装工程质量检验评定标准
GB14050-93 系统接地型式及安全技术要求
GB3836 爆炸性气体环境用电气设备
关键词;自动化 仪表
【中图分类号】TS210.3
如今,由于计算机技术的日益成熟,自动化控制已经成为工业生产不可缺少的一部分。合理准确的接地是保证集散控制系统运行安全可靠,系统网络通信畅通的重要前提。正确的接地既能抑制外来干扰,又能减小设备对外界的干扰影响。而错误的接地反而会引入干扰,严重时甚至会导致集散控制系统无法正常工作。因此接地问题不仅在系统设计时要周密考虑,在工程安装投运时也必须以最合理的方式加以实现。
仪表系统的接地分为保护接地,工作接地、防静电接地和防雷接地等。
保护接地
安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳)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(380V、220V或110V),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他故障)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,如果人不小心接触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。因此,必须将金属外壳和地之间做良好的连接,使机壳和地等电位。此外,保护接地还可以防止静电的积聚。
工作接地
工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设置的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其他防爆系统中还有本安接地。机器逻辑地,也叫主机电源地。是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。信号回路接地,如个变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。屏蔽接地(模拟信号的屏蔽层的接地)。本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。在一般情况下,仪表系统信号绝大多数是低频信号,假如信号源和仪表两点接地,由于存在地电位差,可能会产生共模干扰,因此在低电平测量仪表中接地的原则,是信号线只应有一点接地且信号线的屏蔽层也只须有一点接地,并且接地端在靠近仪表一侧效果较好,把二次仪表与地绝缘,从而避免形成接地回路,以切断共模干扰电压的漏电途径,使干扰不能进入信号回路中。如果一条线路上的信号源和二次仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。并且无论信号线和电源线等均需加屏蔽,把接地和屏蔽正确地结合起来使用,可以解决大部分的干扰问题。这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和系统具有本本质安全性质的措施之一。
防静电接地
所谓静电,并非绝对静止的电,而是在宏观范围内暂时失去平衡的相对静止的正电荷和负电荷。静电现象是十分普遍的電现象。生产工艺过程中产生的静电可能引起爆炸和火灾,也可能给人以电击,还可能妨碍生产。
接地是消除静电危害最常见、最有效的方法,它主要是消除导体上的静电。
为了抑制变化电场的干扰,控制系统中广泛采用了多种静电屏蔽,如变压器的静电屏蔽层线路的屏蔽层或局部空间的屏蔽罩等。所有作静电屏蔽用的导体都必须良好接地才能发挥作用。安装控制系统的控制室、机柜室,应考虑防静电接地。这些室内的导静电地面活动地板、工作台等应进行防静电接地。已经做了保护接地和工作接地的设备,不必再另作防静电接地。
防雷接地
雷是一种自然现象,雷击是一种自然灾害。雷击房屋、电力线路、电力设备等设施时,会产生极高的过电压和极大的过电流,所波及的范围内,可能造成设备损坏,可能造成防大规模停电,可能造成火灾或爆炸,还可能直接伤及人畜。接地装置是防雷装置的重要组成部分,接地装置向大地泄露雷电流,限制防雷装置对地电压过高。
当控制系统的信号、通信和电源等线路在室外敷设或从室外进入室内的(如安装浪涌吸收器SPD\双层屏蔽接地等),需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地。控制系统的的防雷接地不得与独立的防直接雷电装置共用接地系统。
工程术语:
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,称为接地极或地体。
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)。
为了方便连接工作接地汇总板、保护接地汇总板等和接地总干线而设置的金属板,称为总接地板(电气专业称为总接地端子、接地母排)。
为便于连接保护接地干线等设置的金属板,称为保护接地汇总板。
为便于连接工作接地干线而设置的金属板,称为工作接地汇总板。
用于连接多个同类接地汇流排、各个需要接地的设备与接地汇总板的导线,称为接地干线。接地干线也用于连接总接地板与工作接地汇总板或保护接地汇总板。
参考文献:
GBJ93-86 工业自动化仪表工程施工验收规范
GBJ31-90 自动化仪表安装工程质量检验评定标准
GB14050-93 系统接地型式及安全技术要求
GB3836 爆炸性气体环境用电气设备