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1、DCS系统的接地探讨26华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWERDCS系统的接地探讨陈瑜(山西大唐国际云冈热电有限责任公司,山西大同037039)摘要:介绍了DCS接地与干扰的关系,阐述了DCS接地的概念,形式,要求及注意事项.关键词:接地;DCS;干扰中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1003—9171(2006)增刊2-0026—03DiscussiononEarthofDCSChenyu(ShanxiDatangInternationalYungangThermalPowerCo.Ltd.,Daton
2、g037039,China)Abstract:TherelationshipbetweenearthinganddisturbanceofDCSisintroduced,andearthingconcept,earthingmodeandrequirementaswellasnoteworthypointsarepresented.Keywords:earth;DCS;disturbance在DCS应用中,最重要的问题之一就是接地问题了.要理解DCS系统的接地,必须理解DCS常见的几种干扰,接地的概念,接地的组成部分.1引起干扰的原因干
3、扰又叫噪声,是窜入或叠加在系统电源,信号线上的与信号无关的电信号.干扰会造成测量的误差,严重的干扰会造成设备的损坏.常见的干扰有以下几种:1.1电阻耦合引入的干扰(1)当几种信号线在一起传输时,由于绝缘材料老化,漏电而影响到其它信号,即在其它信号中引入干扰.(2)在一些用电能作为执行手段的控制系统中,信号传感器漏电接触到带电体,也会引入很大的干扰.(3)在一些老式仪表和执行机构中,现场端采用220V供电,有时设备烧坏,造成电源与信号线路短路,也会造成较大的干扰.(4)由于接地不合理,例如在信号线的两端接地,会因为地电位差而加入一较大的干
4、扰.1.2电容电感耦合引入的干扰因为在被控现场往往有很多信号同时接入计算机,而且这些信号线或者走电缆槽,或者走电缆管,这些信号之间均有分布电容存在,会通过这些分布电容将干扰加到别的信号线上,同时,在交变信号线的周围会产生交变的磁通,而这些交变磁通会在并行的导体之间产生电动势,也会造成线路上的干扰.1.3计算机供电线路上引入的干扰在电厂中,大型电气设备启动频繁,大的开关装置动作也较频繁,这些电动机的启动,开关的闭合产生的火花会在其周围产生很大的交变磁场.这些交变磁场既可以通过在信号线上耦合产生干扰,也可能通过电源线产生高频干扰,这些干扰如
5、果超过容许范围,也会影响计算机系统的工作.1.4雷击引入的干扰雷击可能在系统周围产生很大的电磁干扰,也可能通过各种接地线引入干扰.2接地的概念接地的作用总的来说有两种:保护人和设备不受伤害;抑制干扰.抑制干扰接地又叫直流接地,而前者叫交流接地.交流接地是将DCS中平时不带电的金属部分与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全.DCS的供电是强电供电,通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生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,增刊22006华北电力技术NORTHCHINA
6、ELECTRICPOWER27那么该带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体.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很好的连接,使机壳和地等电位.此外,交流接地还可以防止静电的积累.直流接地是为了使DCS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,在石化和其它防爆系统中还有本安接地.机器逻辑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,如各变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等.屏蔽接地是指模拟信号屏蔽层
7、的接地.除了上述几种接地外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地.供电系统地:在很多企业,特别是电厂,其厂区内有一个很大的地线网,而通常供电系统的地是与地线网连在一起的.有的厂家强调计算机系统的所有接地必须和供电系统地以及其他严格分开,而且之间至少应保持15m以上的距离.为了彻底防止供电系统地的影响,建议供电线路用隔离变压器隔开.这对那些电力负荷很重,而且负荷经常启停的单位是应注意的.从抑制干扰的角度来看,将电力系统地和计算机系统的所有地分开是很有好处的,因为一般电力系统的
8、地线是不太干净的.但从工程角度来看,在有些场合下单设计算机系统地并保证其与供电系统地隔开一定距离是很困难的,这时可以考虑能否将计算机系统的地和供电地共用一个,这要考虑几个因素:(1)供电系统地上是否干扰很大
