仪表控制系统接地方法及原则

尤洪伟

（朝阳昊天有色金属有限公司，辽宁 朝阳 122000）

1 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。

1.1 保护接地

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。①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36 V供电的现场仪表，可不做保护接地，但有可能与高于36 V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。

1.2 工作接地

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。①隔离信号可以不接地，这里的“隔离”是指每一输入信号的电路与其它输入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。②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。③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。

1.3 本安系统接地

主要有：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。

1.4 防静电接地

主要有：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。

1.5 防雷接地

主要有：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。

2 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。

第一，系统推荐采用等电位单点接地方式进行接地。这要求工艺装置周围存在等电位接地网。

第二，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。

3 接地连接方法

当采用等电位接地时，要求将建筑物的金属结构、基础钢筋、金属设备、管道、进线配电箱的 PE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 m的距离。

当采用单独接地时，此时应保证接地电阻小于 4Ω，且单独接地体与其他电气专业接地体应相距5 m以上，和独立和防直击雷接地体须相距20 m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。①在一般的条件下，推荐采用4根2 m长的50×50的角钢，呈边长为5 m的正方形打入地下70 cm以上，再用镀锌扁铁焊接起来，用≥16 mm2的导线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20 m。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，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。⑥UPS的接地一般应选择厂方的电气地。

4 接地系统接线和接地电阻

采用的方法：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25 mm×6 mm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6 mm，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，接地线：1 mm2～2.5 mm2；接地干线：4 mm2～16 mm2；接地总接线板的接地干线：10 mm2～25 mm2；接地总干线：16 mm2～50 mm2；雷电浪涌保护器接地线：2.5 mm2～4 mm2。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4Ω。⑭仪表及控制系统的接地连接电阻不应大于1Ω。