仪表及控制系统接地知识科普
仪表接地技术
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
图5—3 信号回路在控制室侧接地示意图
3、防反击 防雷装置在承受雷击时，接闪器、引下线、接地装置
呈现很高电压，可能击穿邻近导体的绝缘，造成反击。为 此，必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间 保持足够的安全距离。
独立避雷针空中距离一般不得小于5m。 避雷线空中距离一般也不得小于5m。 接地装置地下距离一般不得小于3m。
2、屏蔽接地 屏蔽接地的作用是抑制电容性耦合干扰，降低电磁干
扰。仪表系统中用以降低电磁干扰的部件如电缆的屏蔽层、 排扰线、仪表上的屏蔽接地端子，均应作屏蔽接地。
在强雷击区，室外架空敷设的不带屏蔽层的普通多芯电缆， 其备用芯应按照屏蔽接地。如果是屏蔽电缆，屏蔽层已接 地，那么备用芯可不接地，穿管多芯电缆备用芯也可不接 地。
图5—7 输入式安全栅原理图
输入式安全栅是现场二线制变送器与控制室仪表及电源联 系的纽带，它一方面为变送器提供电源，另一方面将来自 变送器的4～20 mA DC信号，经隔离变压器线性地转换成 4～20 mA DC(或1—5 V DC)信号，传送给控制室内的仪表。 在上述传递过程中，依靠双重限压限流电路，使任何情况 下输往危险场所的电压不超过30 V DC，电流不超过30 mA DC，从而保证了危险场所的安全。
2、为使安全栅能在交流电源故障时实现对危险场所的保 护功能，安全栅接地又必须与交流供电的中线相连。这就 决定了安全栅接地最终应是电气系统接地。
仪表及控制系统接地方案
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、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。
仪表及控制系统接地知识科普
仪表及控制系统接地知识科普仪表及控制系统接地不是一个新的论题，很多问题早有结论，也有正确的设计方法。
但在部分工程技术人员中，仍存在一些模糊概念和疑虑。
接地的作用、接地的分类很多文献都讨论过，由不同的方法可以有不同的分类，都有道理，本文不再讨论。
本文主要讨论接地设计怎么做，为什么。
仪表及控制系统接地的目的主要有两个：一是为人身安全和电气设备的运行，包括保护接地、本安接地、防静电接地和防雷接地等；二是为信号传输和抗干扰的工作接地。
但二者又是相关的，不能截然分开。
关于仪表系统接地，我国目前还没有制定相应的国家标准。
但电气专业关于保护接地、防雷接地的国家标准中的有关规定，是可以参照执行的。
IEC和ISA等国际组织的有关标准提供了很好的参考，特别是信息技术装置功能接地和保护接地通过等电位连接以及合用接地的规定，为设计人员提供了权威的、明确的工程设计依据。
01保护接地保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地(也称为安全接地)，仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样，属于低压配电系统接地，因此，应按电气专业的有关标准、规范和方法进行。
例如：GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》等。
对于低压配电系统接地，电气专业有一系列比较完善的设计、计算、试验、施工及验收的标准规范，对接地系统的各个环节都有较完整的理论、实验和方法，绝不是某个接地电阻值就可以概括的。
仪表专业用电一般来自不间断电源UPS或电气专业的建筑物配电，大体可分为控制室用电和现场仪表用电。
控制室用电一般采用TN-S系统(整个系统中的保护线和中线是分开的)［1］。
现场仪表用电一般采用TT系统(分散接地)。
根据等电位连接原则，仪表用电的保护接地应当是电气接地系统。
不但建筑物内实施等电位连接，石油化工装置一般还采用全装置等电位连接。
接地工程应当按电气专业的标准规范和方法来设计。
有的设计将UPS供电的仪表系统的保护接地分离出来单独设置接地系统，这是不适宜的。
(整理)第13节仪表接地
第十三节接地一、范围从工程设计的角度出发，按保护接地、工作接地（仪表信号回路接地、本质安全系统接地、屏蔽接地）、防静电接地和防雷接地等分类进行规定。
在接地方法上参照了国内外相关规范，规定了仪表及控制系统接地与电气专业的低压配电系统接地合一，仪表及控制系统的保护接地、仪表信号回路接地，屏蔽接地、本质安全系统接地、防静电接地和防雷接地共用接地装置。
二、接地分类2．1保护接地仪表及控制系统的保护接地与电气专业的保护接地的定义和概念是相同的，所以有关规定应当是统一的，应当按电气专业的有关标准规范和方法进行设计。
通常需要做接地的自控设备如：仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC/EDS 的机柜和操作站、仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层，以及控制室内的防静电地板。
一般来讲，使用DC24V为电源的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。
保护接地的方法现场仪表桥架、穿线管应每隔30m用接地线与已接地的金属构件相连。
特别要指出的是，现场接地绝不能利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相连的金属构件进行接地。
控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排。
其接地体可与电力系统的接地体共用。
仪表保护接地连接线标识颜色为绿色。
2．2工作接地仪表及控制系统工作接地不适用于仪表及控制系统内部的电路板的接地。
正确的接地是消除干扰的重要措施。
仪表信号分隔离信号与非隔离信号，接地的方式和原则不一样。
1、信号回路接地在非隔离的信号系统中，应建立一个统一的信号参考点。
即进行信号回路接地。
通常为直流电源的负极接地。
使用非隔离的信号系统是在设计中一般的首选方法。
在运行时，系统受到干扰的情况极其少见。
在隔离的信号系统中，隔离信号可不接地。
这里指的隔离是每一个输入/输出信号与其他输入输出信号的电路是绝缘的。
做到电源独立、相互隔离、参考点浮空。
在回路较多的系统，不要轻易使用这种方法。
接地线颜色标识为黄/绿线。
仪表接地规范知识
接地的自控设备如：仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC/EDS的机柜和操作站、仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层，以及控制室内的防静电地板。
一般来讲，使用DC24V为电源的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。
保护接地的方法现场仪表桥架、穿线管应每隔30m用接地线与已接地的金属构件相连。
特别要指出的是，现场接地绝不能利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相连的金属构件进行接地。
控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排。
其接地体可与电力系统的接地体共用。
仪表保护接地连接线标识颜色为绿色。
二、工作接地工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地、本质安全接地。
1、信号回路接地在非隔离的信号系统中，应建立一个统一的信号参考点。
即进行信号回路接地。
通常为直流电源的负极接地。
使用非隔离的信号系统这是我在设计中一般的首选方法。
在运行时，系统受到干扰的情况极其少见。
在隔离的信号系统中，隔离信号可不接地。
这里指的隔离是每一个输入/输出信号与其他输入输出信号的电路是绝缘的。
做到电源独立、相互隔离、参考点浮空。
我认为在回路较多的系统，不要轻易使用这种方法。
在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。
接地线颜色标识为黄/绿线。
2、屏蔽接地电缆的屏蔽层、排扰线应作屏蔽接地。
在强雷击区，室外架空不带屏蔽的普通多芯电缆，备用芯应屏蔽接地。
主要是为了避免雷电在信号线路感应出高电压。
现场接线箱内，端子两侧的电缆屏蔽线应在箱内进行跨接。
同一信号回路，同一屏蔽层应该单点接地。
一般屏蔽接地应在控制室一侧接地。
在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。
接地线颜色标识为黄/绿线。
3、本质安全接地齐纳安全栅的汇流排必须与直流电源公共端相连（主要是保证当电源故障时能够对危险场所进行保护）。
其汇流排或导轨作本安接地。
在控制内应设置本安接地汇流排。
接地线颜色标识为兰/绿线。
工作接地的方法信号及屏蔽接地汇流排、本安接地汇流排通过各自的接地线接至工作接地汇流排。
仪表接地的分类及作用
仪表接地的分类及作用
仪表接地的分类及作用
一、仪表接地的分类
仪表接地的分类：
保护接地机器逻辑接地
仪表接地信号回路接地
工作接地屏蔽接地
本安接地
二、仪表接地的作用
仪表接地的作用总的来说只有两种：保护人和设备不受损害，有的又叫保护接地；再就是抑制干扰，有的又叫工作接地。
①保护接地是将DCS中平时不带电的金属部分（机柜外壳，操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。
原因是DCS的供电是强电供电（220V或11OV），通常
情况下机壳等是不带电的，当故障发生（如主机电源故障或其它故障）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，那么这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，那么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作很好的连接，使机壳和地等电位。
此外，保护接地还可以防止静电的积聚。
②工作接地是为了使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，还有本安接地。
·机器逻辑地，也叫主机电源地，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（模人信号的屏蔽层的接地）。
·本安接地，是本安仪表或安全栅的接地。
这种接地除了抑制干扰外，还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。
仪表控制系统接地
仪表及控制系统的接地主要有两个目的：一是为保护人身安全和电器设备的安全运行，二是为仪表信号的传输和抗干扰。
因此仪表及控制系统的接地可分为两类，即保护接地和工作接地。
工作接地一一仪表及控制系统为了抗干扰，确保正常、可靠地运行，应作工作接地，工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地和本安仪表接地。
本安仪表地一一这种接地主要是针对安全栅而言，安全栅按其结构形式分为两种，即隔离式安全栅和齐纳式安全栅，隔离式安全栅，由于结构上采用了隔离保护措施，则不需要专门接地，而齐纳式安全栅，根据其保护工作原理，则需要有可靠的接地系统，由此可见，本安系统接地就是保证齐纳式安全栅在电源发生故障时，对危险场所实现保护功能。
信号回路接地。
信号回路接地分隔离信号和非隔离信号，隔离信号一般可以不接地，如变送器的内部的电路多数是不接地的。
所谓隔离，应当是每一输入信号（或输出信号）的电路与其他输入信号（或输出信号）的电路是绝缘的，对地是绝缘的，其电源是独立的、相互隔离的。
非隔离信号通常以直流24V电源负极为统一的信号参考点并接地，接地是消除干扰的主要措施。
仪表信号公共点接地、DCS及PLC的非隔离输入的接地等, 均应从接线端子排或汇流条接到接地汇总板上，以实现等电位连接，仪表非隔离信号接地，应当注意虽然最终是与电器接地相连接，但不应直接与电气接地混接。
常见仪表控制系统接地分类及设计要求
常见仪表控制系统接地分类及设计要求仪表控制系统接地是指在电气系统中，通过一定的方法将电气设备和系统的金属壳体与地面相连，以实现电气安全和电磁兼容性。
接地分类以及设计要求是确保仪表控制系统正常运行和保护人身安全的关键。
常见的仪表控制系统接地分类包括电气接地和信号接地。
电气接地主要是指将电气设备的金属壳体与大地连接，以保护人身安全和避免电气设备感受到电磁干扰。
信号接地主要是指在仪表控制系统中对信号线进行接地处理，以减少信号电平的干扰和噪音。
在设计仪表控制系统接地时，需要满足以下几点要求：1.接地电阻要求低。
接地电阻是衡量接地效果的重要指标，通常要求接地电阻小于4欧姆，以确保电气设备的接地效果良好。
2.接地装置要可靠。
接地装置应该经过合理的设计和合适的材料选择，以确保可靠耐用、不易生锈腐蚀和损坏，保证长期稳定地接地效果。
3.接地线路要短小粗大。
接地电源线路和接地导线路应尽量缩短，减少线路长度，减少接地电流的路径，降低电阻。
同时，应选择足够粗大的导线，降低导线电阻，提高接地效果。
4.绝缘良好。
接地系统中的导线路和金属部件在使用过程中可能会受到湿气、腐蚀和辐射等多种因素的影响，因此需要采用合适的绝缘措施，以保证接地系统的可靠性和安全性。
5.接地系统应与建筑物大地相连。
接地系统应与建筑物的总接地系统相连，以确保整个仪表控制系统与大地之间保持良好的连通性和一致性。
6.符合相关标准和规范。
在设计仪表控制系统接地时，应参考相关的国家标准和行业规范，确保接地设计符合要求，满足电气安全和电磁兼容性要求。
总之，仪表控制系统接地的分类和设计要求是确保电气设备正常运行和保护人身安全的关键。
通过合理的接地设计和严格的接地要求，可以有效减少电气设备的故障和干扰，提高仪表控制系统的可靠性和性能，保证生产过程的稳定性和安全性。
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仪表及控制系统接地知识科普
仪表及控制系统接地不是一个新的论题，很多问题早有结论，也有正确的设计方法。
但在部分工程技术人员中，仍存在一些模糊概念和疑虑。
接地的作用、接地的分类很多文献都讨论过，由不同的方法可以有不同的分类，都有道理，本文不再讨论。
本文主要讨论接地设计怎么做，为什么。
仪表及控制系统接地的目的主要有两个：一是为人身安全和电气设备的运行，包括保护接地、本安接地、防静电接地和防雷接地等；二是为信号传输和抗干扰的工作接地。
但二者又是相关的，不能截然分开。
关于仪表系统接地，我国目前还没有制定相应的国家标准。
但电气专业关于保护接地、防雷接地的国家标准中的有关规定，是可以参照执行的。
IEC和ISA等国际组织的有关标准提供了很好的参考，特别是信息技术装置功能接地和保护接地通过等电位连接以及合用接地的规定，为设计人员提供了权威的、明确的工程设计依据。
01
保护接地
保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地(也称为安全接地)，仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样，属于低压配电系统接地，因此，应按电气专业的有关标准、规范和方法进行。
例如：GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》等。
对于低压配电系统接地，电气专业有一系列比较完善的设计、计算、试验、施工及验收的标准规范，对接地系统的各个环节都有较完整的理论、实验和方法，绝不是某个接地电阻值就可以概括的。
仪表专业用电一般来自不间断电源UPS或电气专业的建筑物配电，大体可分为控制室用电和现场仪表用电。
控制室用电一般采用TN-S系统(整个系统中的保护线和中线是分开的)［1］。
现场仪表用电一般采用TT系统(分散接地)。
根据等电位连接原则，仪表用电的保护接地应当是电气接地系统。
不但建筑物内实施等电。