儀表接地和防雷基礎(chǔ)知識培訓(xùn)資料

儀表接到和防雷基礎(chǔ)知識EMERSON.ProcessManagement儀表基礎(chǔ)知識培訓(xùn)議程1.接地和防雷基礎(chǔ)知識2.石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范3.接地知識問答4.接地技術(shù)在石化企業(yè)中的應(yīng)用EMERSON.ProcessManagement賺醐醐T為什么要接地?接地技術(shù)的引入最初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而采取的保護性措施，目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護建筑物的作用。同時，接地也是保護人身安全的一種有效手段，當某種原因引起的相線（如電線絕緣不良，線路老化等）和設(shè)備外殼碰觸時，設(shè)備的外殼就會有危險電壓產(chǎn)生，由此生成的故障電流就會流經(jīng)PE線到大地，從而起到保護作用。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT接地的定義接地的定義在現(xiàn)代接地概念中、對于線路工程師來說，該術(shù)語的含義通常是'線路電壓的參考點’：4對于系統(tǒng)設(shè)計師來說，它常常是機柜或機架；+對電氣工程師來說，它是綠色安全地線或接到大地的意思。4一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。壽EMERSONProcessManagementROSEMOUNT防雷的主要措施-接地圖1儀表系統(tǒng)接地ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement連接工作接地干線而設(shè)置的金屬板，稱為工作接地EMERSON.ProcessManagement接地的術(shù)語和定義-1大觸并與大地形成電氣連接的金屬導(dǎo)總接地板的導(dǎo)體，稱為接地總干線（電樓腿接保護接地干線等而設(shè)置的金屬板，稱為保護接齒Ost帝5心、耩排接匯蓋類憲同楚個taC棲棒緩溝工靈于彎ROSEMOUNT接地的術(shù)語和定義-2+為便于連接工作接地干線而設(shè)置的金屬板，稱為工作接地匯總板。+用于連接多個同類接地匯流排、各需接地的設(shè)備與接地匯總板的導(dǎo)線，稱為接地干線。接地干線也用于連接總接地板與工作接地匯總板或保護接地匯總板。根據(jù)接地工作原理和相關(guān)的國家標準、國際標準，規(guī)定了儀表及控制系統(tǒng)的工作接地、保護接地、防雷接地應(yīng)共用一組接地裝置。壽ROSEMOUNTemersonProcessManagement接地電阻儀表及控制系統(tǒng)的接地電阻為電氣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)接地裝置的接地電阻，應(yīng)根據(jù)電氣專業(yè)有關(guān)標準規(guī)范確定，一般情況，不應(yīng)大于40。+接地裝置的接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中電流的比值。按通過接地極的工頻交流電流計算出的電阻稱為主頻接地電阻。+GB50057《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了防雷接地的接地電阻為沖擊接地電阻，規(guī)定的典型倌為不大T10Q。今根據(jù)GB50057規(guī)定：防雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置共用。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT常見的接地符號常見的接地符號4

PE，PGND，F(xiàn)G—保護地或機殼；今BGND或DC-RETURN—直流一48V(+24V)電源(電池)回流；4

GND一工作地；今DGND一數(shù)字地；今AGND-模擬地；+LGND一防雷保護地EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT合適的接地方式接地有多種方式，有單點接地，多點接地以及混合類型的接地。+而單點接地又分為串聯(lián)單點接地和并聯(lián)單點接地。一般來說，單點接地用于簡單電路，不同功能模塊之間接地區(qū)分，以及低頻（f<1MHz）電子線路。+當設(shè)計高頻（f>10MHz）電路時就要采用多點接地了或者多層板（完整的地平面層）。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT信號回流和跨分割的介紹ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement亢的電流回流到地的途為什么要防雷?雷電對人類的生活和生產(chǎn)活動造成巨大的影響。雷電威脅著人類的生命安全，常使建筑、電力、電子、通信和航空、航天等諸多部門遭受嚴重破壞。隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，由雷擊引起的災(zāi)害事故正呈現(xiàn)出上升趨勢。近年來，石油化工企業(yè)的規(guī)模、數(shù)量不斷擴大、增加，儀表系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向迅猛發(fā)展，而儀表設(shè)備普遍存在絕緣強度低、過電壓和過電流耐受能力差、對電磁干擾敏感等弱點，一旦儀表設(shè)備受到直接雷擊或其附近區(qū)域發(fā)生雷擊，雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場會通過供電線、儀表信號線、電纜匯線槽、穿線管等途徑到達儀表設(shè)備，威脅儀表設(shè)備的正常工作和安全運行。如果防護不當，輕則使儀表設(shè)備工作失靈，重則使儀表設(shè)備永久性損壞，嚴重吋還可能造成人員傷亡、生產(chǎn)事故。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT雷擊對儀表系統(tǒng)的危害形式?

雷擊從形式上可分為直接雷擊與感應(yīng)雷擊兩種，對儀表系統(tǒng)可能產(chǎn)生的危害形式劃分為下列幾種。七1直接雷擊雷電直接擊中現(xiàn)場儀表設(shè)備或與之連接的管路，通常會損壞儀表的傳感器模件并且可能損壞變送器的電子線路板。雷電流在沿儀表支架流入大地的過程中，產(chǎn)生強大的感應(yīng)磁場，能通過信號傳輸線路耦合到控制室DCS等電子設(shè)備內(nèi)，損壞DCS等電子設(shè)備。42感應(yīng)雷擊ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement(1)靜電感應(yīng)。當雷云來臨時，地面物體，尤其是導(dǎo)體聚積大量電荷產(chǎn)生放電，放電電流若進入現(xiàn)場儀表和用電設(shè)備，造成設(shè)備損壞。(2)電磁脈沖輻射。雷電流在其通道周圍的空間產(chǎn)生電磁場，向外輻射電磁波，耦合到控制室的計算機、儀表和現(xiàn)場儀器儀表，以及各類金屬導(dǎo)體上，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或感生電流，造成設(shè)備故障，損壞以致控制系統(tǒng)失靈。雷擊對儀表系統(tǒng)的危害形式-23雷電過電壓侵入直接擊雷或雷電感應(yīng)都可能使導(dǎo)線或金屬管道產(chǎn)生過電壓，此雷電過電壓沿各種金屬管道、電纜槽、電纜線路就可能將高電位引入儀表系統(tǒng)，造成干擾和破壞。4反rt?防雷裝置接閃時，強大的瞬間雷電流通過引下線流入接地裝置，由于大地電阻的存在，雷電電荷不能快速向大地泄放，必然會引起局部地電位上升（可能上百千伏），如果儀表控制系統(tǒng)的接地體與該點沒有足夠安全距離，它們之間就會產(chǎn)生放電，造成反擊電流，可直接擊穿用電器的絕緣部分，會對儀表控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾乃至破壞。ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement儀表系統(tǒng)防雷的主要措施2均壓iHj當正I生時，EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT■■表fl糧纖電潛，呼建筑勿、%持邏繡—畫蜜:氣體醒h辟儀3接地地。g前國內(nèi)石油化工儀表系統(tǒng)的接地主要有兩種措施：浮地、多點接EMERSON.ProcessManagement防雷的主要措施-接地分。、一口篇茶，可護禹S屋與靠，問要，霞雖疑作TH的，崔田勝C焚囊PL以IA#-s.H爐左，C占D>—于與<這^^oROSEMOUNT4屏蔽防雷的主要措施-屏蔽的可aw信，，量：:萬S??路兀廬二患入磁括邊電包n_-fiif養(yǎng),s§^wlfi半可nWiffiss^v人築産：、UK1^8化擊?ii石瘍s、,<&s一屏)1±Z(K蔽屏室制控十，一防入H磁閉，<H的H產(chǎn)無以w^r一。,n整，量UH的^?電統(tǒng)。T需裔綠肖仃His壟鑿龍墨_，蔽制籠蕉盟寒墨—制，葬，8BH)驚逼\7罩蔽屏表儀場現(xiàn)XJ2z(\素徭，接蔽雷屏防雷入I澤實，>接量<位電霉儀現(xiàn)的實厲施鑫蠢I表場儀現(xiàn)場：匕1與要ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement&線或電源線的屏蔽層沿線路多點接地或肇醸饌鼷r呆闞（3）信號線和電源線屏蔽MO所有麟i韆囍繾繃體《鰱鼸EMERSON.ProcessManagement防雷的主要措施-屏蔽-2di曇用管有采屬又或金，內(nèi)，全管地安屬接證金點保入多既穿取樣纜采這電層，將蔽地可屏接，外端擾的一干纜用頻電采低蔽以的屏可生雙層產(chǎn)或敝所管屏地屬內(nèi)。接金的擾點將纜干多，電頻由纜蔽低IH電屏制防蔽雙抑了屏或于為雙內(nèi)利ROSEMOUNT漏乍聚_多種脈需要電獅?證置還要考慮投資的成本、運行的EMERSON.ProcessManagement防雷的主要措施-分流導(dǎo)讓用、全V.$、?治夕以性全安統(tǒng)慮。窪f薩是専禱%個統(tǒng)、為震5蒙五慢ROSEMOUNT防靜電接地相關(guān)術(shù)語4.1）地任何一點的電位按慣例取為零的大地或?qū)щ娢镔|(zhì)。2）接地電氣連接到能提供或接受大量電荷的物體上（如在地、艦船或運載工具金屬外殼等）。3）（靜電）接地俗金屬導(dǎo)體（通過接地極）與大地進行電氣上的連接，使金屬導(dǎo)體的電位接近大地電位的措施七4）接地3、直接接地或通過一個低阻抗同地相連。□、通過一個具有很小成兒乎為零電阯（阻抗）的導(dǎo)線成其他導(dǎo)體與地連接。5）軟接地通囑醐I，地暨齡醐譏W通常為5mA）之下。軟接地所需要的附6）直接接地洛金屬體與大地進行導(dǎo)電性連接的一種接地方式。ROSEMOUNTemersonProcessManagement防靜電接地相關(guān)術(shù)語々7）間接接地為使行靜電接地，將其表面的全部或局部與接地的金屬體緊密相8）靜電放電接地裝置一個公共裝置，在靜電放電防護工作區(qū)內(nèi)與該裝置連接的無器件被接地。9）接地參考平面一個平的導(dǎo)電表而，其電位被用作為公共參考電位。10）靜電接地連接系統(tǒng)帶電體上的電荷向大地泄漏、消散的外界導(dǎo)出通道。11）人體接地通過墊、導(dǎo)電地面、導(dǎo)電鞋或其他各種接地用具使人體與大地保持通導(dǎo)狀12）接地（電）極囲入大地以便與大地良好接觸的導(dǎo)體或兒個導(dǎo)體的組合。13）對地電壓'I'iROSEMOUHFH乜位差（令大地電位為零）。EMERSON.ProcessManagement防靜電接地相關(guān)術(shù)語4想的情況是一個分系統(tǒng)只接在同持足夠的電接觸時，一種在它們之間提供必要14）（靜電）連接捋彼此間沒有良好導(dǎo)電通路的物體導(dǎo)電性連接，使相互間大體上處于相同電位的措施。15）搭接"雛神表酮b.躺姑攤』縛雛-軋舵綱値ffe側(cè)氏破艦植跳16）單點接地M娜麵?體擺誡髒齣流217）搭接線［條，片］a、一種用于搭接的金屬編織線或金屬條［片］。b'耀耀驅(qū)EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT18）泄漏電阻物體在不帶電的情況下，從被測點到接地連接系統(tǒng)間的等效電阻。19）

泄漏電流街帶電體上的電荷通過各種池漏途徑向大地池漏的電流。20）靜電泄漏通道帶電區(qū)的靜電荷通過帶電體內(nèi)部和表面而使之泄漏的途徑。21）雜散電流tt何路流動的電流，這些非指定的通路可以是大地、與大地連接的管線和其它金屬物ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement防靜電接地相關(guān)術(shù)語4儀表基礎(chǔ)知識培訓(xùn)議程1.接地和防雷基礎(chǔ)知識2.石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范3.接地知識問答4.接地技術(shù)在石化企業(yè)中的應(yīng)用EMERSON.ProcessManagement賺醐醐T石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范-SH3083-1997本規(guī)薛適用于石油化工企業(yè)自動控制工_的儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)_的接地設(shè)計，裝置的改造可參照技行。本規(guī)范從工程設(shè)計的角度出發(fā)，按保護接地、工作接地（儀表信號回路Wi4質(zhì)安全系統(tǒng)接地、屏蔽接地）、防靜電接地和防雷接地等分類進行規(guī)i。本規(guī)范中的儀表是廣義的，包括各種類型的用電儀表及按鈕、開關(guān)、繼電器等電器。一本規(guī)范在接地種類中包括了防靜電接地。+在接地方法上參照了國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范，規(guī)定了儀表及控制系統(tǒng)接地與電氣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)接地合一，規(guī)定了儀表及控制系統(tǒng)的保護接地、工作接地（儀表信號回路接地，屏蔽接地）、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地、防靜電接地和防雷接地共用接地裝置。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT保護接地保護接地4用電儀表、自控設(shè)備的金屬外殼和正常不帶電的金屬部分，由于絕緣破壞而有可能帶危險電壓時，均應(yīng)作保護接地O+它們包括：儀表盤、儀表柜、儀表箱、PLC及DCS機柜、操作站及輔助設(shè)憊、俳電盤、俳電箱、接線盒、電纜槽、電繰托盤、穿線眷、h裝電纜尚鎧裝護層等。+24V或低于24V供電的現(xiàn)場儀表、變送器、就地開關(guān)等，若無特殊要求時，可不作保護接地。4安裝在非爆炸危險場所的金屬表盤上的按鈕、信號燈、繼電器等小_低壓電器的金屬外殼，當#己接地的金屬表盤框架電氣_觸良好時，可不作保護接地。壽EMERSONProcessManagementROSEMOUNT目5髓醐麗累統(tǒng)與數(shù)字系敘兩應(yīng)對模擬1必須接地的本安關(guān)聯(lián)設(shè)備，應(yīng)根據(jù)儀4ROSEMOUNT路地和屏蔽地，可通過接地匯EMERSONProcessManagement機鑼i也應(yīng)S鑽孟設(shè)備，需要建立儀表、PLC、DCS、v包括：信號回路若當儀表、PLC、DCS統(tǒng)一ft基準電位時，工作接地盤饗n言勺襲頭如瘍(te^件。在I?How儀表系統(tǒng)防雷接地儀表系統(tǒng)防雷接地+位于多雷擊區(qū)或強雷擊區(qū)內(nèi)的石油化工裝置，當控制室內(nèi)PLC、DCS、計算機系統(tǒng)儀表電纜引入處及現(xiàn)場儀表已設(shè)置了電涌保護器時，電涌保護器應(yīng)進行儀表系統(tǒng)防雷接地。4在強雷擊區(qū)室外架空敷設(shè)且不在金屬電纜槽內(nèi)或穿管的多芯電纜，其備用芯宜作防雷接地。ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement靜電放電的特點是高電壓、小電流、時間短。抑制或消除靜電放電應(yīng)采取多種措施，除盡量避免產(chǎn)生靜電外，及時泄放靜電是有效手段之一。+儀表及控制系統(tǒng)的防靜電接地比較簡單，靜電導(dǎo)體對地的泄放電阻通常是104?106Q數(shù)量級的，所以，很多相應(yīng)的規(guī)范、資料規(guī)定用于防靜電接地的電阻為100Q。4并且，防靜電接地應(yīng)與其它接地系統(tǒng)共用接地裝置EMERSON.ProcessManagement儀表系統(tǒng)防靜電接地ROSEMOUNT儀表系統(tǒng)防雷接地儀表系統(tǒng)防雷接地位于多雷擊區(qū)、：PLC、DCS、置了電涌保護器時，窓曬擊聽SSBtt釀金馳纟體鹹穿管的多國褰標?GB50057《建笈|雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)由電氣專業(yè)按GB50057的規(guī)定設(shè)X繡檢護器遺進行儀表i遼恨罪ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement儀表系統(tǒng)防雷接地儀表系統(tǒng)防雷接地位于多雷擊區(qū)、：PLC、DCS、置了電涌保護器時，窓電釀多國褰標準GB50057《建笈i繼

磊早g雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)由電氣專業(yè)按GB50057的規(guī)定設(shè)X繡檢護器遺進行儀表i遼恨罪ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement接地連接方式-1儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等電子設(shè)備的保護接地，應(yīng)接至廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)，接地電阻小于40。+儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等電子設(shè)備的工作接地（信號回路接地、屏蔽接地），可按以下兩種方式進行：+當廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)接地電阻值小于4Q，且能滿足儀表系統(tǒng)的要求而儀表制造廠又無特殊要求時，可直接接至廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)；ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement當廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)接地電阻值較大或儀表制造廠有特殊要求時，應(yīng)獨立設(shè)置儀表接地系統(tǒng)，接地電阻應(yīng)小于4Q（或按儀淒制造廠要求確定）一般情況下，儀表回路和系統(tǒng)，應(yīng)只有一個信號回路接地點。當使用變壓器耦合型隔離器或光電耦合型隔離器時，在隔離器兩側(cè)也可分別設(shè)置信號回路接地點。今篇震S黯體釅fegg晝溢:的接地端子EMERSON.ProcessManagement接地連接方式-2ROSEMOUNT接地連接方式匾3本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)的齊納型安全柵接地系統(tǒng)，宜獨立設(shè)置，接地電阻應(yīng)小于1Q。本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)的接地極宜保持獨立，且與廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)或其他儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)之間的距離，不宜小于5.Om。控制室側(cè)的儀表系統(tǒng)防雷（電涌保護器）接地，如現(xiàn)有儀表系統(tǒng)的接地電阻值不大于1Q時，可與儀表的保護接地、工作接地共用接地極；否則應(yīng)獨立設(shè)置接地系統(tǒng)，使儀表系統(tǒng)防雷（電涌保護器）接地的接地電阻值不大于1Q。4現(xiàn)場變送器的防雷（電涌保護器）接地，可采用將儀表本體連接到已接地的金屬電纜穿線管等方法實現(xiàn)。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT當電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)符合本規(guī)范的要求時，儀表系統(tǒng)不應(yīng)單獨設(shè)置接地體。4下列情況，應(yīng)單獨設(shè)置儀表系統(tǒng)接地體：+需要單獨設(shè)置的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)；+需要單獨設(shè)置的DCS或計算機系統(tǒng)；+電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)接地電阻不能滿足儀表系統(tǒng)接地要求時；巧儀表系統(tǒng)對噪聲敏感，抗干擾要求高時；4單獨設(shè)置接地體較為經(jīng)濟、合理時。EMERSON.ProcessManagement接地體的設(shè)置ROSEMOUNT接地連線及連接要求儀表系統(tǒng)的接地連線，應(yīng)采用多股銅芯絕緣電線或電纜。+儀表系統(tǒng)的接地連接，應(yīng)根據(jù)不同要求分別接至下列設(shè)施：單獨設(shè)置的儀表系統(tǒng)接地體；+廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)；七電氣系統(tǒng)在不同裝置或不同界區(qū)分設(shè)的接地分配器。+個別現(xiàn)場儀表、電纜接線盒等的保護接地連接，可就近接至己接地的金屬構(gòu)件或金屬管道，但不得接至輸送可燃性物質(zhì)的金屬管道。利用以上@施作接地連接吋，應(yīng)保證其接地的連續(xù)性可靠性，且應(yīng)滿足儀表系統(tǒng)捿地電阻的要求。接地連線的截面，可根據(jù)接地電阻值的要求及連接儀表的數(shù)量和接地連線的長度按表選用。EMERSON.ProcessManagementROSEMOUNT儀表系統(tǒng)接地圖圖1儀表系統(tǒng)接地ROSEMOUNTEMERSON.ProcessManagement儀表基礎(chǔ)知識培訓(xùn)議程1.接地和防雷基礎(chǔ)知識2.石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范3.接地知識問答4.接地技術(shù)在石化企業(yè)中的應(yīng)用EMERSON.ProcessManagement賺麵醐T震記雰雜號變化速+而模擬信號是需要一個干凈的地參考工作的。如果模擬地和數(shù)字地混在一起，噪聲就會影響到模擬信號。然后脈細的走總的思想是盡量阻隔數(shù)字地上的