工厂仪表系统的接地

王增国　王永旺　陈东　刘瑞平

摘 要：随着我国科学技术不断的发展提高，也在很大程度上推动了工厂仪表领域的發展进程，所以，本文主要立足于工厂仪表系统的接地，展开了深入的研究与分析，以此期望为我国今后在对于工厂仪表系统的接地问题上，提供一些参考性的建议。

关键词：工厂仪表；系统接地；分析总结

引言

工厂仪表系统，自身本来就具有较高的复杂性，也是作为一种针对于不同的信号在进行采集、处理、检测等方面系统，那么这也就意味着，一定要确保自身的安全以及稳定性的。而仪表系统在整个仪表系统自身的安全以及稳定性上面，是起到了绝对性的影响作用，工厂仪表系统往往也是当作为一个现场系统，而这种现场系统，又决定了自身的基地无定式，是一定需要依照于现场实际的情况来进行安排考虑的。

1仪表系统的保护接地

在针对于仪表系统的保护接地方面，又可以将其称之为安全接地，其主要发挥的作用，就是尽可能的避免出现因为相关仪表设备的外壳自身带有一定的电流，从而严重的致使于相关工作人员的身体伤害。仪表设备外壳带有电的主要原因可能是：（1）整个仪表系统自身，发生了电气故障，可能是自身的绝缘性不强或者是电源线碰到外壳等。（2）在除于无静电防范措施的过程当中，是会容易形成静电的累积的。图1.保护接地的主要原理。

在处于无接地线的过程当中，相关的设备外壳自身所存有的电压，是要明显的高过于安全电压65V的，这也就会严重的导致出现人员触电事故的发生。有接地线ae过程时的相关电源线设备的外壳电压则是为：Vs=IR，在此公式当中，I主要表示为发生故障的漏电电流。R则是代表为保护接地线电阻。在基于这里的发生故障的漏电电流上，是不会大于相关断路器所额定的电流值，通常情况表来讲，对于保护接地线电阻的电流值要求上是较小的。在大约为1 之下，那么对于Vs就能够很好的被控制在安全电压之下的。在基于电源浮空系统当中，也就是图1当中的无电源接地线pe的过程时，那么此公式则为：Vs=I（R+Re）。在此公式当中，Re主要表示为，仪表系统接地线电阻。

目前来看，一些发达国家的相关设备制造商，来进行制造的过程当中，都会要求Re是一定要低于1 的，但是对于Vs的要求上，仍是可以人为控制在安全的电压之下的，仪表设备的外壳的静电累积的主要原因则是有以下几方面：1.静电的感应以及沉积。图2.为静电感应原理。

依照于图2可以看出，点场源A在对于整个仪表的设备外壳感应电容上则为C，仪表设备的外壳对于地感应电容则是C2，，电场源A对地电压则是为U，那么仪表设备外壳对于整个地电压的Vs则表示为：Vs=C2U/（C1+C1），尽管在此公式当中的C1以及C2很小，通常情况来讲，实测只是在10-8F数量级，但是，在其其中，仍然是有：0

仪表的外壳与自身带有静电的物体，在实际发生接触的过程当中，就会严重的使得静电不断的沉积，例如：空调的出风口下的仪表外壳上面，就会因为与着一些自身带有电离以及电荷的空调出风之间进行紧密的接触，如果，当整个仪表的外壳对于大地的绝缘电阻处于较高的过程当中，也是能够不断的产生静电的累积问题的。

通常情况来讲，静电电势是需要通过使用相关的静电测量仪，来对其的数值进行测定的，一般都是会高达值几千甚至于几十千伏。但是，尽管由于仪表的外壳对于地电容的10-8F数量级以下的，自身的储能也仅仅只是停留带10-4J数量级上面，并不能够直接對人类造成严重的触电伤害，但是一些国外较为发达国家，则是有相关的人员认为，是需要将此种类型的触点事故加强重视的，认为这样的事故是会严重的导致相关人员短时间内出现失控，可能触碰到更高的电源电压，造成了第二次伤害事故的发生。这里如果仪表外壳进行有效的接地，那么就能够将自身所存在的静电荷，有效的泄如到地表当中，也是能够在最大限度上避免出现静电累积的问题。主要是由于对发生故障的地线电阻以及载流量上进行充分的考虑，通常情况来讲，相关的仪表设备的制造商家，对该设备当中的保护接地线，是有着不同程度上的截面积以及连接阻抗等方面的实质要求的。

在对于一些设备保护地线当中，是应该对其走线进行分开的，在入地之前汇总入地，在实际使用非浮空电源的相关用电设备过程时，是会采取使用接零保护的，而这样就会导致，在实际进行运行工作的过程当中，极其容易出现电源领线接地开落或者是发生零线搭接上一些其他线的故障问题，这样是会在很大程度上提升，整个领先自身的电势的，从而使得相关的接零设备自身的外壳上，存在了高电压的情况，所以，不管是在使用的那种类型的电源上来看，都一定要增强使用具有专门性的保护地线系统的重视度。

2仪表本质安全接地

这里主要是因为各个工厂自身所处于的环境来看，都是具有较高的复杂以及危险性的，所以，通常情况都是会要求各个工厂的现场仪表是一定要确保为Exia级本质安全型式的，与此同时，还要求了各个工厂在对于安全、危险区域当中的相关仪表设备之间，是一定要确保为其加装安全栅栏或者是隔离器等方式，从而在对于有效的实现。在进行安全栅栏接地的实际工作当中，也是需要在最大限度上，满足于仪表本安接地所提出的各种实质要求，只有真正的做到这点，才能够很好的将工厂的现场仪表自身的安全级别定位在Exia级上。

要想真正的将本质安全实现好，就一定要增强需要一个良好、有效的本安接地的重视度，Exia级本质安全是一定要保证仪表回路即时在处于2个故障点发生的过程当中，那么对于仪表回路当中，依然是不会在危险的区域当中，产生点燃火花。那么在基于这个回路当中，假设出现了仪表回路在现场当中，碰到了大地故障的过程时，如果接下来在发生回路正线在安全区碰高压电压的第二个故障过程当中，如果这时的相关安全栅栏为能够切实的进行接地，那么就会设有一个良好的SE线，此时，如果安全栅栏当中的保险丝F在被熔断的前期，是由整个工厂现场的故障接地位置逐渐的形成回路。

在针对于安全栅栏自身的无极性的AC型过程当中，與之前充分满足实现本安原理之间，是存在着某种程度上的共同性，主要是被应用在检测相关离散信号仪表回路当中的隔离器当中，虽然，在这里还没有确实的进行本安接地，但是由于自身又是作为一个良好的用电设备，也是需要将其考虑在保护接地当中的。

3仪表系统工作接地

在针对于这点上来看，仪表系统工作接地，又可以将其称之为信号地或者是直流地，其主要发挥的作用，就是给相关的仪表信号的处理系统，为其及时的提供一个较为准确有效的信号，这样就能够在很大程度上避免，因为多种不同的部件之间，在进行传递的过程当中造成了失真的现象发生。图3.仪表以及控制接地系统接地联结示意图。

相关发射部件的I，与之相对应的仪表系统地上则是有着V1的共模干扰电势，根据接收的部件2显示来看，与之相对应的仪表系统地上，则是有着V2的共模干扰电势。那么当部件1在对部件2进行电平信号发送的过程当中吗，那么这里的接收部件2，自身所能够接收到的信号电平则是为Vr=Vs-（V2-V1），当发送部件1以及接收部件2，都能够接受到本地信号SG的过程时，那么这里的V1是会等于V2，针对于当处于这种情况之下，信号在进行传递的过程当中，则是不存在失真的问题。站在整个信号电路的角度上来看，干扰电势自身的存才本身就具有较高的客观性，一个较为良好、有效的信号接地，是能够在很大程度上抑制相关的干扰问题的，通常情况来讲，仪表系统在实际进行工作的过程当中，主要是将接地当中的模拟以及数字信号，两者之间进行有效的区分，尤其是针对于一个具有高频的数字信号上面，更多是会采取使用，多处就近与着相关接地线之间进行有效连接的基本原则来对其进行充分的考虑以及分析的。

在针对于信号地线的选择使用上，多数都会利用自身表面阻抗性较小的导线，例如：镀金或者是银材质的扁导线。针对于模拟信号地以及一些自身具有较低频的数字信号来看，通常都是会采取使用到的是单处入地。但整个仪表信号地当中，一般都是会涉及到，一些仪表自身系统当中电路板级的相关电路结构上面，所以，这也就导致了一些制作仪表设备的相关商家，不用将信号地考虑在其中。

此外，还需要加强注意的一点就是，仪表系统的电源接地环节上的重视，为了能够在最大限度上确保，工厂仪表系统自身是一直处于一种稳定、安全、有效的状态下来进行工作的，那么对于工厂的仪表系统电源上，就一定要尽可能的避免使用浮空式的电源，主要是因为，在整个工厂仪表电源当中的一些中性线上，通常都是由每个电源接地线单独与整个工厂仪表系统之间进行连接的，这样做也是为了能够切实的满足实现接地所对其提出的要求。

4结语

只有真正的增强对于我国各个工厂仪表系统的接地重视度，才能够更好的提升我国各个工程仪表系统自身的稳定、安全以及高效性。

參考文献：

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