热控接地系统检修规程

热控接地系统检修规程

1.范围

本标准规定了热控系统接地检修工艺技术标准；

本标准适用于热控系统接地的运行维护及检修。

2.规范性引用文件

《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》DL/T 659-1998

《DCS系统的电缆布设和接地设计规定》

3.定义与缩略语

接地

所谓“接地”，就是将一个点和大地之间，或者将大地看成是公共点的某种构件之间，用低电阻导体连接起来。对于弱电装置来说，所谓“地”，可以理解为一个等电位点或电位面，它是整个电路或系统的基准电位点，但不一定是大地电位。如果该点经一低阻通路连至大地，则该点电位即为大地电位。实验证明，在距接地体20米以外的地方，电流密度很小，已几乎无电位降，也就是说，该点的电位已近于零。这种电位等于零的地方即称为电气上的“地”。对于弱电装置来说，所谓接大地，就是指其接地体应在距强电接地体20米以外的零电位处。

屏蔽

所谓屏蔽，是指用低电阻材料或磁性材料制成的容器，将需要隔离的电子线路包围起来的方法。在电子线路中，进行屏蔽主要是为了将电力线或磁力线限制在一定的范围内或不让外部干扰信号影响电子线路的正常运行。

4.概述

4.1接地的目的和种类

接地的目的有两个：一是将电气设备接地后，可以防止在该设备上由于电荷积累，电压升高，而造成人身不安全或引起火花放电；二是将电气设备外壳或导线屏蔽层等接地，给高频干扰电压提供低阻抗通路，防止它对电子设备的干扰。总之，接地一是为了安全，二是为了抗干扰。前者称为保护接地，后者称为信号接地。一台弱电设备，如果能把屏蔽和接地很好的结合起来，便可使大部分干扰得到克服。反之，如果屏蔽和接地配合不好，或者接地点和接地方式不当，不仅不能克服干扰，有时反而会造成一些新的干扰和新的不安全因素。

地面建筑物内的各种设备的接地，通常是将接地导体接在接地网上。一般，接地网分为三类：一是电力设备用的动力电源接地网，二是作为避雷针用的接地网，三是弱电设备用的接地网。第一种为“交流地”，第三种为“直流地”。

4.2干扰的种类

干扰有放电噪声干扰、工频干扰和信号发生器干扰。干扰主要通过以下几种传播方式：

a)由分布电容传播的干扰：各种导线之间、元件之间、管子电极之间、线圈之间以及它们

与地之间，都存在不同大小的分布电容。例如；两根1米长的平行导线之间的分布电容约为30pF；1米长屏蔽电缆内外层之间的分布电容约为40pF；一台电源变压器与该仪器底板之间的分布电容约为1000pF等；而且还与走线方式和元件的布置有关。通常，干扰电压正比于干扰的频率。频率越高，越容易通过分布电容产生干扰。同时，还与输入阻抗成正比。因此，要求低电平前级放大器的输入阻抗要尽可能小，一般希望在几百欧姆以下。

b) 由互感耦合传播的干扰：线圈或变压器的漏磁是一个很大的干扰，在设备外部，当两根导线在较长一段区间内平行架设时，也会产生这种干扰。有时为了避免这种干扰，部分信号传输采用双绞线。

c) 由公共阻抗传播的干扰：当两个设备的电流流经一个公共阻抗时，一设备电流在该阻抗上产生的压降会影响到另一个设备。就是同一设备内部的各个单元电路，也会有经过公共阻抗而互相影响的问题。

d) 由辐射电磁场引入的干扰：在我们生活的周围，存在的电磁场，不论是照明线还是动力线，都可以在周围磁场变化时产生感应电动势，并通过电源线对电子设备产生干扰。

4.3接地的方式

4.3.1 保护接地

保护接地的主要目的是将电气设备的机壳、底座接地，以防止人员触电，保证安全。根据供电方式的不同，一般按下图接地：

4.3.2 信号接地

信号接地一般与保护接地有一定的区别，通常采用分开接地。如下图所示：

保护接地和信号接地应如上图机壳1和机架1所示，不能按照机壳2和机架2的接地方式接地，机壳2和机架2的接地方式是错误的，因为它将电子线路的信号地直接接到了机架上，这样会导致机架上的干扰信号进入电子线路。

4.4热控系统采用的实际接地方式

热控电子设备的接地，不仅是为了保证人身和设备安全，更重要的是为了提高设备的抗干扰能力，提高测量和控制的准确度和可靠性。因为在电子设备中，即使绝缘性能很好，也避免不了分布电容所引起的杂散电流。当在市电频率下，这种电容电流很小，可以忽略不计。当频率高达5MHz以上时，这种电容电流较在市电频率下约大十万倍，它对电子仪器的工作将会造成很大影响。最好的办法就是将电子仪器全部采用金属外壳或金属机柜，然后用短而粗的导线与地相连。接地线的长度一般不宜超过电子设备工作信号1/4波长的奇数倍。因此，对于热控电子设备，一般要求在仪器附近设置专门的接地体，即直流接地汇流铜板等，然后再将直流接地汇流铜板与总接地干线连接起来。火力发电厂（包括本公司）一般采用保护地与信号地分开接地的方式，保护地即机壳接地一般接在交流地或建筑地上，而信号地则单独接到直流地汇流铜板上。接地电缆与接地汇流铜板必须采用铜线篦子焊接连接，接地电缆应挂电缆牌，以标明电缆起点和终点。

4.5屏蔽接地

4.5.1 屏蔽的要求

屏蔽与接地是密切相关的，要有好的屏蔽效果，除了必须仔细考虑屏蔽层的接法外，还必须注意接地方式。在《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》中规定：

分散控制系统的接地应符合制造厂的技术条件和有关标准的规定。屏蔽电缆的屏蔽层必须单点接地。分散控制系统采用独立的接地网时，若制造厂无特殊要求，则其接地极与电厂电气接地网之间应保持10米以上的距离，且接地电阻不得超过2Ω。当分散控制系统与电厂电力系统共用一个接地网时，控制系统地线与电气接地网只允许有一个连接点，且接地电阻应小于0.5Ω。

热控系统的电缆接地，一般要求电缆的一端必须在系统机柜内统一接地，另一端（就地一端）的所有屏蔽层必须与大地绝缘。机柜的接地如图4-3的机柜1和机架1的接地方式所示，

机柜接地必须与信号地各用一根接地电缆，最终统一接地。应采用机柜地和信号地分开接地的方法，即机柜地一般接在交流地或建筑地上，而信号地一般接在直流地上，通过汇流铜板与厂接地地桩相连。接地电缆与接地汇流铜板必须采用铜线篦子焊接连接（线篦子的材质应与汇流铜板相同），接地电缆的线径不得小于给该系统供电的电源线线径。电缆应与热控系统电缆同层敷设，尽量远离动力电缆，严禁与动力电缆同层敷设。与蒸汽管道等热体距离应大于0.5米。

4.6 DCS系统接地要求

接地的准则是按照逻辑地（信号地）、机箱地和机架地分别用一根接地电缆在机柜内统一接地，然后单独一点接到大地，其接地原理与图4-3的机柜1和机架1的接地方式一样。日立系统可以直接接至电气接地网，无须设置独立接地网，接地电阻不大于2.5Ω。日立采用单点接地方式，通过单独接地点接入电厂电气接地网时，与6KV等高压设备的接地点间的距离应大于10米，不能与这些设备共用接地点。信号地接地电阻必须大于2.0Ω，至机柜内的接地铜排的接地电阻必须小于0.5Ω。各机柜与机房的地板必须绝缘，以确保实现系统单点接地，隔离电压大于1000V。机柜与底座盘绝缘，其绝缘电阻大于2MΩ。所有的接地点必须接触可靠，接地导线与总接地板采用焊接或螺钉连接，并加弹簧垫片。

4.7接地的测量

热控系统的接地测量一般由电气专业定期进行，目前，一般采用的测量设备是双臂电桥标准检流计。为了保证测试的准确性，测试工作应在被测系统全部停电后进行。特殊情况可在系统运行中进行，但测量结果仅供参考。每台机组经过一个A级检修周期必须对热控设备接地系统的接地电阻测量一次，接地电阻应小于0.5Ω。做好接地电阻测试记录，并保存一个A级检修周期。

4.8静电干扰的产生及抑制

静电干扰主要表现在当环境湿度低于50%时，电子仪器就会受到静电的干扰。静电的产生主要来自以下几个方面：

a)输送液体或气体在管道中的流速大于0.7-1.0m/时，就会产生静电。

b)液化气体或压缩气体由管口喷出时，可产生很高的静电，最高可达6-8KV。

c) 若由皮带传动运输，当运动速度足够大且干燥时，可产生较高的静电。

d) 在球摩、人体毛皮、化纤服装等强烈摩擦时，也会产生静电。

消除静电干扰，主要有两个基本方法：最根本的方法是设置完好的静电接大地屏蔽电极，按照上述接地方式正确接地；另一个方法就是在设备允许的范围内适当提高周围环境的空气湿度，以降低人身上堆集的静电荷。一般将空气湿度保持在45%-80%不结露即可。

5 接地系统的检修

质量标准

a)接地电缆标志清晰完整；

b)接地系统的方式符合本规程5.3之规定；

c)接地电缆与接地汇流铜板必须采用铜线篦子焊接连接，接地电缆的线径不得小于给该

系统供电的电源线线径。

e)热控系统的抗干扰能力及接地电阻符合《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》中华人民共和国电力行业标准DL/T 659-1998中的有关规定。抗射频干扰能力应达到：用功率为5W、频率为400MHz-500MHz的步话机做干扰源，距敞开柜门的分散控制系统1.5m

处工作，分散控制系统应正常工作。

6 运行维护

a)机组经过一个A级检修周期必须对热控设备接地系统的接地电阻测量一次，并做好《热控设备接地系统接地电阻测试记录》（见附录A）

b)机组检修时应检查接地电缆及其电缆牌完好。

7常见故障排除

a) 机组运行中如需检查接地系统，严禁将接地电缆解除，应直接用双臂电桥测试。

b) 机组运行中如发现接地电缆开路或接触不良（接地电阻超出规定阻值），应将相应系统的保护、联锁解除，检查接地电缆是否完好，必要时应将接地电缆两端的线篦子上的氧化层去除，重新连接或焊接。

《电子仪器的干扰和抑制》张国屏水利电力出版；

日立系统说明书；

《DCS系统的电缆布设和接地设计规定》

附录

附录A:热控设备接地系统接地电阻测试记录

附录A：

热控设备接地系统接地电阻测试记录