仪控制系统接地和屏蔽

接地电阻 • 接地极的电位与通过接地极流入大地的电流之比称为接地极对地电阻。 • 接地极对地电阻和总接地板、接地总干线及接地总干线两端的连接点电阻之和称为接地电阻。 • 仪表和控制系统的接地电阻即为电气专业低压配电系统接地装置的接地电阻。保护接地的接地电阻一
般不应大于4Ω，最高不宜超过10Ω。工作接地的接地电阻应根据仪表制造厂的要求确定，如制造厂 无明确要求，可采用与保护接地相同的数值。 • 因为等电位接地士多点连接，即建筑物钢筋、地下金属管道、电缆金属外皮都与大地接触，也是接地 极系统的一部分，因此4Ω的数值是不难做到的。 • 在等电位接地系统里，人们更加应该重视的是连接电阻。因为连接电阻的数值决定等电位程度的优劣。 连接电阻小，意味着等电位程度高。
兼作接地体用的直接与大地接触的金属构件、金属井管、 钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等，称为自然 接地体。 • 接地线：连结用电仪表、设备至接地体的金属导体，称为 接地线。 • 接地装置：是指接地线和接地体的总和。 • 接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻与接地线电阻 的总和，称为接地电阻。
仪表和控制系统接地的作用
• 一是安全，即保护人身安全和仪表及控制系统的安全； • 二是保障仪表和控制系统稳定、准确地运行，也就是保证信号通
畅、抗御各种干扰。
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接地有关术语和定义
• 接地：电气设备、用电仪表、屏蔽层用接地线与接地体连 接，叫做接地。
• 接地点：接地体所在位置。 • 接地体：埋在地下和大地接触的金属导体，称为接地体。
• 工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本安仪表接地，其目 的是提供电位参考点、抑制干扰、防爆等。
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工作接地
• 信号回路接地应根据仪表类型、仪表制造厂的要求及使用场合确 定，目前使用的仪表需要信号回路接地的有：接地型热电偶、PH 计、电动仪表的公共端（即24VDC的负极）。
• 同一信号回路应严格做到单点接地，除了规定部位接地外，其他 部位应与一切金属构件绝缘。
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屏蔽接地 ：
• 是用来降低电磁场干扰、电缆的屏蔽层、排扰线、电缆保护管、 电缆槽等均应接地才能起到屏蔽作用。
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需进行屏蔽接地的部分
所有起屏蔽作用并规定接地的金属部分均应接地， 一般包括： • 导线的屏蔽层、排忧线。 • 仪表线上的屏蔽接线端子。 • 未作保护接地而应起静电屏蔽作用的导线管、汇线槽、仪表外壳。 • 多芯电缆的备用芯线，应在一端接地，其接地端应和电缆屏蔽层
或排忧线接地端在同一侧。 • 导线的屏蔽层、排忧线一般应在控制室侧接地。同一屏蔽层或同
一排忧线应严格做到单端接地。
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屏蔽接地注意事项
为了保证电缆屏蔽层具有良好的屏蔽效果， 除了要保证电缆屏蔽层有一接地电阻较小的 接地极外，还应注意以下二个方面： • 避免屏蔽接地与电气接地合用，以防电气设备等漏电电流流经屏
• 为检测本安系统接地连接电阻，采用两根导线连接安全栅接地汇流排与总接 地板，断开其中一根，即可测得回路电阻，估算出连接电阻。
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连接电阻、对地电阻和接地电阻
连接电阻 • 从仪表设备的接地端子到总接地板之间导体及连接器电阻之和，即接地连接通路的电阻的总和称为连
接电阻。 • ISA及IEC的规定，国内有关标准规定，连接电阻推荐为不大于1Ω。
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本安仪表接地
本安仪表接地部分一般包括： • 安全保持器（安全栅等）的接地端子。 • 架装、盘装仪表的接地端子（包括24VDC直流电源的负极接地、
隔离变压器绕组间的屏蔽层接地等）。 • 现场仪表外壳、现场仪表盘（柜、箱、架）。 • 现场接线盒、汇线槽、导线管。
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• 针对危险电压，各国都有安全电压值的规定。有 些国家规定为50V和25V，日本规定为60V，我国 习惯采用36V和12V，有些规定采用36V。
• 应进行保护接地的有：仪表盘（柜、箱、架）及 底座、用电仪表外壳、配电箱（盘）、接线盒、 汇线槽、导线管、铠装电缆的铠装护层等。
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静电接地 ：
蔽层。 • 保证屏蔽层单点接地，除接地点外，屏蔽层其他地方不应与金属
支架或设备接触，防止地电位差在屏蔽层中形成地电流。
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本安接地：
• 是指齐纳安全栅的接地（隔离型安全栅采用了隔离保护技术，不 必作专门的接地）。一般齐纳安全栅由直流24～30V供电，因此 齐纳安全栅接地必须与直流电源公共端相连接。另一方面，为了 实现对交流短路的保护，安全栅接地又必须与交流供电中线连接。
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工作接地
• 定义：为保证仪表精确度和可靠安全地工作而设置的接地，称为 仪表系统的工作接地。
• 在仪表和控制系统中，信号分为隔离信号和非隔离信号，隔离信 号一般可以不接地，非隔离信号需要建立一个公共参考点（一般 为直流电源的负极）。同时，这种电路的共模抑制电压通常很小， 为了减少由此引进的共模干扰，也需对此公共点实行接地。
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本安系统接地
• 两线制或三线制变送器是由直流电源供电的，为使安全栅能在直流电源故障 时实现对危险场所的保护功能，安全栅接地必须与直流电源的公共端相连接。
• 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。
• 安全栅接地汇流排与交流供电的中线起始点相连的最简单可靠的方法是用导 线连接。
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仪表接地分类
仪表接地一般分为二种：地
• 定义：在用电仪表、电气设备的金属部分，由于 绝缘损坏等意外事故可能带危险电压的情况下， 为了防止这种电压危及人身安全而设置的接地， 称为保护接地。
• 保护接地就是给危险电压提供一条通路，使之不 经过人体。
• 绝缘体或高电阻体由于感应或摩擦等原因均可能 造成电荷积聚。积聚的电荷可能对仪表和控制信 号造成干扰，静电荷放电可能损坏仪表设备。
• 为防止静电的危害，一方面采取措施抑制静电的 产生，另一方面应采用接地的方法给静电提供宣 泄的通路，使之不能积聚。已作保护接地的地方， 即可认为已作了静电接地。
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