仪表系统接地设计规定
仪表系统接地设计规定
仪表系统接地设计规定主要是为了确保仪表系统的电气安全和性能稳定。
以下是一些常见的仪表系统接地设计规定。
1. 仪表系统的接地点应尽量选择在电气设备的金属外壳上，以提供可靠的接地路径。
接地点的直流电阻应满足规定的要求。
2. 仪表系统的接地线应选择导电性能好的铜材料，截面积要满足接地线安全电流的要求，并且要避免过长的接地导线，以减小接地电阻。
3. 仪表系统的接地线应与主接地系统相连，以确保仪表系统接地的连续性和可靠性。
在连接接地线时，应采用合适的接地接线端子，并保证接地连线紧固可靠，无松动现象。
4. 仪表系统的接地线应采用独立的接地线槽或皮管，并且不能与其他电缆或导线同时穿过管道，以避免相互干扰和电磁干扰。
5. 仪表系统的接地线在穿越建筑物楼板时，应采用金属接地线槽，接地线槽的金属外壳应与主接地系统相连。
6. 仪表系统的接地线不得与其他设备的信号线、电源线等混杂在一起，以避免产生共模干扰。
7. 仪表系统的接地线应尽量靠近设备连接处，并且尽量错开布置，以避免相互干扰和电磁干扰。
8. 仪表系统的接地线应设立专门的接地电源，以确保仪表系统在接地异常时能够及时发出报警信号，保证系统的安全和稳定。
9. 仪表系统的接地线的布线应符合国家相关电气安全规范和标准，以确保仪表系统接地的可靠性和安全性。
10. 仪表系统的接地线在遇到地面或其他设备接地线时，应采
取合适的接地线连接方式，并保证接地线的连接牢固可靠，无松动现象。
总之，仪表系统接地设计规定是为了保证仪表系统的电气安全和性能稳定。
通过合理布置接地线、选择合适的接地点和接地线材料、保证接地线连线的牢固可靠，可以有效地减小仪表系统的接地电阻，提高系统的接地效果。
同时还要遵守国家相关电气安全规范和标准，确保仪表系统的接地设计符合安全要求。
仪表接地规范
1. 0. 1本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC DCS计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。
本规范不适用于操作控制室、DCS机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1 . 0.2 接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。
1. 0. 3 执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。
2 保护接地2. 0. 1 用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。
它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2. 0. 2 24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。
2．0．3 安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。
3 工作接地3. 0. 1仪表、PLC DCS计算机系统等，应作工作接地。
工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3. 0. 2当仪表、PLC DCS计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。
3. 0. 3当PLC DCS计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3. 0. 4 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等），应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外，屏蔽接地应在控制室侧实施。
3. 0. 5 本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3. 0. 6 本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一4 仪表系统防雷接地4. 0. 1位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置，当控制室内PLC DCS计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时，电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。
《石油化工仪表系统防雷设计规范》
《石油化工仪表系统防雷设计规范》
《石油化工仪表系统防雷设计规范》主要针对石油化工企业相关仪表系统，提出了针对防雷设计要求，具体要求如下：
一、仪表系统的参数
1. 建立仪表系统的参数表，其中应包括仪表功能、工作特性及电气参数等；
2. 按照相关安全规定设置设备保护水平，以确保安全操作；
3. 根据功能特点，确定与仪表系统有关的所有信号和设备插座的防雷要求；
二、雷击保护措施
1. 在石油化工仪表系统的安装地点设置放电装置，放电装置的性能必须满足《济南市低压电器认证验收标准》的相关要求；
2. 根据安装地点区域，确定合理的接地要求，并配备专用的接地装置，连接合理可靠；
3. 在仪表系统的进线端安装相应的进线保护器，并确保性能合格；
4. 对潜在危险的仪表插座要采取必要的防雷措施，可搭配保险裤以防雷电击入；
三、保护设备操作要求
1. 安装设备时必须遵守《石油化工仪表系统设计规范》、《安全技术制度》以及其他有关安全规范；
2. 外电缆接线要紧固牢固，设备接地极安全有效，连接可靠并平坦光洁；
3. 各保护器的线路连接要牢固，不能采用电抗材料连接；
4. 各防雷装置要定期维护，相关记录和操作要按照《电工安全技术操作规程》的规定实施；
四、系统测试检查
1. 对石油化工仪表系统的所有电气元件有责任人员进行测试和检查；
2. 检查放电装置的电流接头是否符合装置标准要求；
3. 检查仪表系统的各种仪器及插座的接线是否牢固，是否有明显的热源或异常情况；
4. 检查进线保护器的送供电系统和控制系统的联结情况，故障回路是否结实；
5. 合理检查及维修各层级的安全联锁装置，确保可靠性。
电气设备接地规范详解
电气设备接地规范详解为了保护人身和设备的安全，减少电气事故发生，保障人员和财产不受损失，所有电气设备应按规定进行可靠接地。
各生产经营单位参照本《电气设备接地规范》执行。
一、适用范围本规范规定了生产经营单位用电系统、新建扩建、检维修、改造、办公区域、员工宿舍等电气线路接地规定。
二、规范性引用文件GB14052—93《系统接地的形式及安全要求》GB50054—95《低压配电设计规范》GB 50169—2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收柜范》三、术语和定义电气系统配置保护方法有：保护接地、保护接零、重复接地、工作接地等。
电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地。
与大地土壤直接接触的金属导体或金属导体组称为接地体：联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线；接地体和接地线统称为接地装置。
四、接地概念及种类1、防雷接地：为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。
防雷装置如与电报设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。
2、交流工作接地：将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接。
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N 线）接地。
N 线必须用铜芯绝缘线。
在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。
必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接；也不能与 PE 线连接。
3、安全保护接地：安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。
即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，有 PE 线连接起来，但严禁将 PE 线与 N 线连接。
4、直流接地：为了使各个电子设备的准确性好、稳定性高，除了需要一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。
可采用较大截面积的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。
5、防静电接地：为防止智能化大楼内电子计算机机房干燥环境产生的静电对电子设备的干扰而进行的接地称为防静电接地。
DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求
DCS系统接地要求、方式、原则、电阻率、材料以及注意事项和规范要求集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。
集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。
其主要特征是它的集中管理和分散控制。
一、DCS系统接地的基本要求DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时，有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。
接地系统能够为DCS提供屏蔽层，消除电子噪声干扰，并为整个控制系统提供公共信号参考点（即参考零电位）。
当接地系统发生问题时(接地电阻过大，多点接地，接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等)，会造成人员的触电伤害及设备的损坏，据了解，有些DCS系统经常“死机” (或不明原因的“死机”)，大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。
因此，完善、可靠、正确的接地，是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。
二、DCS接地分类在一般情况下，DCS控制系统需要两种接地：保护地和工作地（逻辑地、屏蔽地等）。
对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统，还要求有本安地。
2.1保护地（CG，Cabinet Grounding）是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。
DCS系统所有的操作员机柜、现场控制站机柜、打印机、端子柜等均应接保护地。
保护地应接至厂区电气专业接地网，接地电阻小于4Ω。
2.2逻辑地也叫机器逻辑地、主机电源地，是计算机内部的逻辑电平负端公共地，也是+5V等的电源输出地。
如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。
需要接入公共接地极。
2.3屏蔽地（AG，Analog Grounding）也叫模拟地，它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉，以提高信号精度。
石油化工仪表及控制系统接地的设计
于４ 欧姆。因此对接地 电极 、 接地导线的截面积、 连 接方式的选择会直接影响接地 电阻值 。接地连线 、 接地干线和接地总干线与接地汇总板板 、 总接地板
的连接 采用铜 接 线片 和镀锌 钢质 螺栓 ， 或采 用焊接 。 接 地 总干线 与接 地 电极 连接 还应 进行热 镀锌 。
【 编号】１７ — ０Ｘ２ １）３ ００ — ３ 文章 ６ ８２ （０ ２０— ０ ６ ０ １
石油化工仪表及控制系统接地的 设计
宋 昊， 王 伟， 韩 刚
（ 州开元石化有限责任公司， 辽宁 锦州 １１０ ） 锦 ２ ０ １
［ 要］ 摘 ： 仪表及集散控制系统在石油化工生产装置中广泛应用， 中仪表及控制 系统的可靠接地是保 其
方 面 制造 商要 提 高 系统抗 干扰 能力 ： 一方 面要 另
求 工程 设计 做好 系统 的接 地工作 。 ［ 参考 文献 ］
ｇ ｏ ｎ ｉ ｇ ｒ ｔｃ ｉｅ ｇ ｏ ｎ ｉ ｇ ｓ ｍｅ ｐ ｔｎ ｉ ｒ ｕ ｄ ｎ ；ｐ ｏ ｅ ｔ ｕ ｄ ｎ ； ａ ｏ ｅ ｔ ｖ ｒ ｌ ａ
屏蔽 接 地是 为 了防止 电磁干 扰 。屏蔽 接地 一般
在控制室 ， 信号线的屏蔽层汇集到接地板上。当信 号源接地时， 屏蔽层也应在信号源处接地 ， 否则存在 电位差产生干扰 电流 ， 对信号产生干扰 。信号接地
与屏蔽 层 同时接地 如 图 １ 示 。 所
ｌ ２５ ｚ ～． ｍｍ １～５ ０ ２ｍｍ １—０ ６ ５ｍｍ
ａ ｄ ｉ ｙ ｉ ａ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｎ ｉ ｕ ｔｉ ｌ ｍｅ ｔ ｔ ｎ ｎ ｔ ｔｐ ｃ ａ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｄ ｃ ｒ ｉ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉ ｓ ｌ ｃ ｏ ｃ ｏ
圜圜国囫
仪表系统(自控 仪表系统安全检查表)
控制室内仪表应安装在仪表盘上且接线应布在仪表盘后，应整齐，安全。
符合
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92 第4.6.11条
仪表接线规范，标识清晰。
二、爆炸危险场所仪表选型
9
仪表选型应按爆炸危险区的防爆等级选择相应防爆等级的仪表。
符合
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
符合
《自动化仪表工程施工及验收规范》
GB50093-2002
第9.2.10条
具有屏蔽层的电缆电线都已接地。
25
对于现场仪表电缆槽，仪表电缆保护管以及36v以上的仪表外壳的保护接地，每隔30m用接地连接线与就近已接地的金属构件相连，并应保证其接地的可靠性及电气的连续性。
符合
《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000
DCS控制系统设置了UPS不间断电源，可以提供30分钟的应急供电。
39
在下列几种情况下仪表电源宜采用不间断电源：
大、中型化工生产装置、重要公用工程系统及辅助生产装置；高温高压、有爆炸危险的生产装置；设置较多、较复杂信号联锁系统的生产装置；采用DCS、PLC、ESD等执行监控的生产装置。
符合
《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000第4.3.2条
6
电缆架空敷设时，穿墙或穿楼板的孔洞必须进行防气、液和鼠害等的密封处理。
符合
《控制室设计规定》HG/T20508-2000第2.7.1条
控制室进线洞口已封死。
7
中央控制室建筑物耐火等级不应低于二级。
符合
《控制室设计规定》HG/T20508-2000第2.4.2条
控制室采用砖混结构，建筑耐火等级为二级。
符合
仪表安装规范
第一章总则第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。
第条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。
第条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。
第条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。
第条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。
第条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。
第条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。
第条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。
第条仪表工程应具备下列条件方可施工：一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全；二、施工图纸已经过会审；三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作；四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。
第条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规范的规定执行。
第二章取源部件的安装第一节一般规定第条取源部件的安装，应在工艺设备制造或工艺管道预制、安装的同时进行。
第条安装取源部件的开孔与焊接工作，必须在工艺管道或设备的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。
第条在高压、合金钢、有色金属的工艺管道和设备上开孔时，应采用机械加工的方法。
第条在砌体和混凝土浇注体上安装的取源部件应在砌筑或浇注的同时埋入，当无法做到时，应予留安装孔。
第条安装取源部件不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。
DCS系统接地规范
DCS系统接地规范1.DCS接地分类总体上分两类：●保护地：为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。
接入公共接地极。
●工作地：包括如下内容。
逻辑地：也叫机器逻辑地、主机电源地，是计算机内部的逻辑电平负端公共地，也是+5V等的电源输出地。
如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。
需要接入公共接地极。
信号地：信号回路地（现场返回信号的负端）。
当DCS给现场提供24VDC 时，且AI、AO为非隔离式，信号地就是系统地。
当由其他设备提供电源时，根据信号源原理决定是否接入公共接地极。
系统地：也叫系统基准地，通常也是系统电源地（+24V负端），是为DCS信号提供的一个基准点。
系统地在DCS中，就是给模件供电的24VDC或5VDC的电源地。
对于通道隔离的I/O模块应用场合，它与信号地是有区别的，因为两者没有电气联系。
系统地接地比较复杂，一般要考虑如下几种情况：1）信号在现场侧已经接地的情况；系统I/O的输入、输出在现场接入同一装置（而装置的电路原理不明确）的情况。
屏蔽地：也叫模拟地，是为了避免电磁场对仪表和信号的干扰而采取的屏蔽网接地。
线缆屏蔽层必须一端接地，防止形成闭合回路干扰。
铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地，必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。
接入公共接地极。
2.与DCS相关的接地分类本安地：也叫本质安全地，是本安仪表和齐纳安全栅的本安接地。
实践中常常将现场的设备外壳与系统地（信号地）、本安地连接，以此保证安全栅能可靠工作，在此种情况下，DCS侧给齐纳安全栅供电的电源地（+24V负端）浮空。
接入公共接地极。
避雷地：将雷击能量导入大地的接地。
在电气接地网覆盖的范围内，一般不只一个避雷地。
避雷地可以通过等电位连接器与公共接地极连接在一起。
3.接地极的分类●电气接地网：电气专业将全厂的地下管道，建筑框架，以及接入大地的变压器中性点等当作一个基电位作参考，此为电气地。
它覆盖整个厂的变电用电区，从原理上讲，整个厂区为一个等电位体。
提前领悟SHT3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》
提前领悟SH/T3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》SH/T3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》已经公示，即将发布、执行。
我们跟专家叶向东一起提前领悟一下新规范的内容吧！我国每年因为雷电危害造成的生产损失数以万计，为了规范仪表防雷，减少雷电风险，2005年，立项了《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》，2007年8月着手起草，编制很快，2008年10月报批，批复却历经4年，于2012年11月由工信部批准，2013年实施，这是我国首篇仪表防雷工程设计的标准规范，是第一个相关领域和相关专业的规范，规定了仪表防雷的基本方法，填补了国内外的空白。
实施以来，成为仪表及控制系统雷电防护的重要规范。
经过多年的实践，有一些可以简化和改进的工程实施方法需要加入到规范中，2018年10月，对2012版《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》进行修订，2020年12月报批。
修订过程注意到国家关于防灾减灾政策，吸收了国际标准的一些基本观点，翻阅了大量雷电防护的论文资料，借鉴了多年来包括全厂型的工程项目设计实践。
1、SH/T3164-2021新规范修改了什么?SH/T3164-2021规范主要内容包括：仪表防雷工程的确定；仪表防雷工程基本方法；仪表防雷工程接地系统；电涌防护器的应用；控制室仪表防雷；现场仪表防雷；仪表电缆防雷；本质安全系统防雷；现场总线系统防雷等等。
本次修订的重点是：①规定了网型结构的接地系统；②确定了控制室仪表防雷接地采用网型结构；③删除了其他类型的接地结构；④规范了仪表防雷工程的方法；⑤增加了网型结构设计参考图和电缆屏蔽接地图两个附录。
本次修订对2012版做了重大修改，使仪表防雷工程更加稳妥有效！简化了方法，使工程设计和实施简便易行。
2、直击雷与感应雷是什么关系?雷电电涌是由雷电流通过电磁感应在线路上产生的冲击电流，电涌强度根据实际情况而异，约为几十到几百安培。
直击雷(左)和感应雷(右)如下图所示：3、室内电子设备还需要防雷吗？雷电电磁脉冲(LEMP)可以由以下途径损坏电子设备：①通过链接导线传输给设备的传导和感应电涌；③辐射电磁场直接作用于设备上的效应。
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。