仪表及控制系统接地方案.doc

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1、仪表及控制系统接地方案仪表及控制系统接地设计 随着电子式仪表，特别是电动三型仪表和分散控制系统（DCS）的应用，仪表系统的接地已经成为仪表工程设计的一个组成部分。仪表及控制系统的可靠性直接影响到生产装置安全、稳定的运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。特别是采用分散控制系统，若不考虑和处理好现场电磁干扰和兼容问题，一方面要求生产制造单位提高系统抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护单位引起高度重视。                  第一节 抗干扰措施 干扰的形成是因为有干扰源的存在。干扰源有内部和外部的，仪表内部的干扰是由于电子线路的热效

2、应和散粒效应所造成的，内部噪声的拟制是仪表电子线路设计者研究解决的问题。仪表使用者关心的是外部噪声，外部噪声有自然界和人为噪声，自然界噪声是闪电等放电现象所形成，认为噪声由无线电波、大功率输电线、产生电火花的设备、电感性负载等所产生。 一、干扰源及其对系统的干扰机制 1、来自空间的辐射干扰，2、来自信号线引入的干扰；3、来自接地系统混乱时的干扰；4、来自计算机内部的干扰；5、仪表供电线路引入干扰。 二、抗干扰措施 1、隔离；2、屏蔽；3、绞线；4、对电源引入干扰的拟制；5、雷击保护              第二节 典型数字控制系统抗干扰要求及工程设计 一、抗干扰要求 1

3、、采用性能优良的隔离电源，拟制电网引入的干扰；2、正确选择接地点，完善接地系统：1）、全系统采用统一的接地网；2）信号屏蔽层的接地必须保证单点接地；3）合理选择和敷设信号电缆；4）硬件滤波；5）软件抗干扰措施。 二、工业计算机系统工程化应用的抗干扰设计 工业计算机系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑，并结合具体情况进行综合设计，才能保证系统的电磁兼容和运行可靠。在进行具体工程的抗干扰设计时，应注意以下两方面：1）、设备选型；2）综合抗干扰设计。 工业计算机系统工程化应用的电

4、磁兼容性设计是一个系统工程，必须全面综合考虑，并在各个环节上予以高度重视。              第三节 接地系统的设计 接地系统的作用：一是保护设备和人身安全，二是抑制干扰。接地系统设计的错误，轻则造成仪表不正常工作，重则造成严重事故。 仪表接地系统有屏蔽接地、本安接地、保护接地、信号回路接地之分。按此分类，若各种接地都单独设置接地系统，在现实中是难以实现的，为此把仪表接地系统分为两大类，保护地和工作地，工作地包括了屏蔽接地、本安接地、和信号回路接地。 一、接地的作用 1）保护接地的作用：保护设备和人身安全。 2）工作接地的作用：保证仪表精确、可靠地正常工作。 （1

5、）信号回路接地；分两种类型：一是仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备本身结构造成的事实上的接地；一是为抑制干扰而设置接地。 （2）屏蔽接地：抑制电容性耦合干扰，降低电磁干扰的部件的一种有效措施。 在仪表系统中要做屏蔽的接地的有： a导线的屏蔽层、排扰线； b仪表上的屏蔽接地端子； c未作保护接地而起屏蔽作用的金属导线管、金属汇线槽及金属仪表外壳。 （3）本安仪表系统接地。这种接地除了具有抑制干扰的作用外，还有使仪表具有本安性质的措施之一。 本安仪表系统的本安性能是借助于安全栅的隔离和能量限制作用，以保证进入危险的能量限制在安全定额以下，从而达到安全火花型的防爆性能。

6、 二、接地系统的设计 控制室内的仪表接地系统由接地线、接地汇流排、公用连接板、接地体等几部分组成。 接地系统设计中应遵守的原则、接地体的设置以及接地线等有关问题介绍如下： 1、工作接地的原则——单点接地 由于地电位差的存在，如果出现一个以上的接地点就会形成回路，使仪表引入干扰，所以同一信号回路、同一屏蔽层或排扰线只能有根据一个接地点，不能有一个以上的接地点，除了既定接地以外，其他部位应与一切金属构件绝缘。 信号回路的接地位置根据仪表类型决定。有些信号回路，信号源和接收仪表的公共线都要接地，必须把两个接地点作电气隔离。仪表线路中常用隔离变压器来实现。 2、接地体的设置 仪表

7、接地系统的保护接地一般情况下宜和电力系统的接地体共用，不必单独设置接地体。 仪表系统工作接地体的设置有三种处理方式： 单独设置的仪表系统接地体 厂区电气系统接地网 电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。 采取何种方式，应根据具体情况决定。 下面几种情况推荐单独设置接地体： 需要单独设置的本质安全仪表系统； 需要单独设置的DCS或计算机系统； 电气系统接地网接地电阻不能满足仪表系统接地要求时； 土壤电阻率高，接地电阻不能达到设计值的场所，例如砂地、岩石或干燥地区； 周围环境存在严重的电磁干扰； 所选用的仪表对躁声相当敏感