SH3081-1997石油化工儀表接地設計規(guī)范.doc

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SH3081-1997 石油化工儀表接地設計規(guī)范 Code for the design of instrument grounding for petrochemical industry 自??1998-1-1??起執(zhí)行 1 總則 　　1.0.1 本規(guī)范適用于石油化工企業(yè)自動控制工程的儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等的接地設計，裝置的改造可參照執(zhí)行。 　　本規(guī)范不適用于操作控制室、DCS機房、計算機機房等的防靜電接地設計。 　　1.0.2 接地系統(tǒng)按功能可分為保護接地、工作接地與儀表系統(tǒng)防雷接地。 　　1.0.3 執(zhí)行本規(guī)范時，尚應符合現(xiàn)行有關(guān)標準規(guī)范的要求。 　　2 保護接地 　　2.0.1 用電儀表、自控設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，均應作保護接地。 　　它們包括：儀表盤、儀表柜、儀表箱、PLC及DCS機柜、操作站及輔助設備、供電盤、供電箱、接線盒、電纜槽、電纜托盤、穿線管、鎧裝電纜的鎧裝護層等。 　　2.02 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。 　　2.0.3 安裝在非爆炸危險場所的金屬表盤上的按鈕、信號燈、繼電器等小型低壓電器的金屬外殼，當與已接地的金屬表盤框架電氣接觸良好時，可不作保護接地。 　　3 工作接地 　　3.0.1 儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等，應作工作接地。工作接地包括：信號回路接地、屏蔽接地、本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)接地。 　　3.0.2 當儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等電子設備，需要建立統(tǒng)一的基準電位時，應進行信號回路接地。 　　3.0.3 當PLC、DCS、計算機系統(tǒng)與模擬儀表聯(lián)用時，應對模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)兩者提供一個公共的信號回路接地點。 　　3.0.4 儀表系統(tǒng)中用以降低電磁干擾的部件（如電纜的屏蔽層、排擾線、儀表上的屏蔽接地端子等），應作屏蔽接地。除信號源本身接地者外，屏蔽接地應在控制室側(cè)實施。 　　3.0.5 本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)中必須接地的本安關(guān)聯(lián)設備，應根據(jù)儀表制造廠的要求可靠接地。 　　3.0.6 本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)的信號回路地和屏蔽地，可通過接地匯流與本質(zhì)安全地連接在一起。 　　4 儀表系統(tǒng)防雷接地 　　4.0.1 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)場儀表已設置了電涌保護器時，電涌保護器應進行儀表系統(tǒng)防雷接地。 　　4.0.2 在強雷擊區(qū)室外架空敷設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。 　　5 接地連接方式和接地電阻要求 　　5.0.1 儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等電子設備的保護接地，應接至廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)，接地電阻小于4Ω。 　　5.0.2 儀表、PLC、DCS、計算機系統(tǒng)等電子設備的工作接地（信號回路接地、屏蔽接地），可按以下兩種方式進行： 　　5.0.2.1 當廠區(qū)電氣系統(tǒng)地網(wǎng)接地電阻值小于4Ω，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)； 　　5.0.2.2 當廠區(qū)電氣系統(tǒng)地網(wǎng)接地電阻值較大或儀表制造廠有特殊要求時，應獨立設置儀表接地系統(tǒng)，接地電阻應小于4Ω（或按儀表制造廠要求確定）。 　　5.0.3 一般情況下，儀表回路和系統(tǒng)，應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)也可分別設置信號回路接地點。 　　5.0.4 傳送信號用導線的屏蔽層，應在儀表盤（柜）的接地端子或接地匯流排處接地，不應浮空或重復接地。 　　5.0.5 本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)的齊納型安全柵接地系統(tǒng)，宜獨立設置，接地電阻應小于1Ω。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5.0m。 　　5.0.6 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1Ω時，可與儀表的保護接地、工作接地共用接地極；否則應獨立設置接地系統(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1Ω。 　　5.0.7 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)。 　　6 接地體的設置 　　6.0.1 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)不應單獨設置接地體。 　　6.0.2 下列情況，應單獨設置儀表系統(tǒng)接地體： 　　6.0.2.1 需要單獨設置的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)； 　　6.0.2.2 需要單獨設置的DCS或計算機系統(tǒng)； 　　6.0.2.3 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； 　　6.0.2.4 儀表系統(tǒng)對噪聲敏感，抗干擾要求高時； 　　6.0.2.5 單獨設置接地體較為經(jīng)濟、合理時。 　　7 接地連線及連接要求 　　7.0.1 儀表系統(tǒng)的接地連線，應采用多股銅芯絕緣電線或電纜。 　　7.0.2 儀表系統(tǒng)的接地連接，應根據(jù)不同要求分別接至下列設施： 　　7.0.2.1 單獨設置的儀表系統(tǒng)接地體； 　　7.0.2.2 廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)； 　　7.0.2.3 電氣系統(tǒng)在不同裝置或不同界區(qū)分設的接地分配器。 　　7.0.3 個別現(xiàn)場儀表、電纜接線盒等的保護接地連接，可就近接至已接地的金屬構(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。利用以上設施作接地連接時，應保證其接地的連續(xù)性可靠性，且應滿足儀表系統(tǒng)接地電阻的要求。 　　7.0.4 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7.0.4選用。 　　表7.0.4 接地連線的截面（mm2） 　　 　　7.0.5 儀表盤、儀表柜、控制柜上需要接地的儀表，應連接到接地端子或接地匯流排。接地匯流排可采用25mm×6mm銅條制作，應設置絕緣支架支撐。 　　7.0.6 儀表盤、儀表柜、控制柜內(nèi)的接地端子或接地匯流排，經(jīng)各自的接地分干線連接至接地連接板，再由接地總干線與接地體連接。各匯流排、分干線應彼此絕緣。 　　7.0.7 接地連接板應采用銅板制作，且應采用絕緣支架固定。 　　7.0.8 接地支線的連接、接地分干線的連接、接地總干線與接地連接板之間的連接，應設置銅制接線片，并采用銅制緊固件固定。 　　7.0.9 各類接地連線中，嚴禁接入開關(guān)或熔斷器。 　　7.0.10 儀表系統(tǒng)接地點的位置，應有明顯的標志，接地連線應為綠色。 　　附錄A 用詞說明 　　本規(guī)范條文中要求嚴格程度的用詞，在執(zhí)行時按下述說明區(qū)別對待： 　　A.0.1 表示很嚴格，非這樣做不可的用詞： 　　正面詞采用“必須” 　　反面詞采用“嚴禁”。 　　A.0.2 表示嚴格，在正常情況下應這樣做的用詞： 　　正面詞采用“應”； 　　反面詞采用“不應”或“不得”。 　　A.0.3 表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用詞： 　　正面詞采用“宜”或“可” 　　反面詞采用“不宜” 　　附加說明 　　本規(guī)范主編單位、參編單位和主要起草人名單 　　主編單位：上海金山石油化工設計院 　　參編單位：上海高橋石油化工設計院 　　主要起草人：沈加明 　　石油化工儀表接地設計規(guī)范條文說明 　　1 總則 　　1.0.1 防靜電接地設計是大型操作控制室、DCS機房、計算機機房設計中的一個必要內(nèi)容。自控專業(yè)應根據(jù)控制室、機房的建筑設計以及控制室、機房中自控設備的要求，考慮防靜電接地的必要性，然后向電氣專業(yè)提出相應的條件。 　　2 保護接地 　　2.0.2 對于安全電壓值的規(guī)定，各國并不完全相同。我國習慣采用36V和12V，國外有的規(guī)定為50V和25V，日本有的公司規(guī)定60V以下的用電儀表可以不作保護接地。本規(guī)范中規(guī)定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。 　　3 工作接地 　　3.0.4 在儀表系統(tǒng)中，傳輸各類信號時，為了減少噪聲的干擾，大量使用屏蔽電纜。當信號源沒有接地時，屏蔽電纜應在控制室側(cè)接地；當信號源本身接地時，如接地熱電偶、氧化還原電極、PH值電極等，屏蔽電纜應在現(xiàn)場信號源側(cè)接地。 　　3.0.5 在本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)中需要本安接地的是本安關(guān)聯(lián)設備，如分流二級管的負極、安全保護器的接地端子等，如需要獨立設置本安儀表接地體時，其接地電阻值應符合儀表制造廠的要求。 　　4 儀表系統(tǒng)防雷接地 　　4.0.1 為了增強儀表控制系統(tǒng)的防雷效果，保護現(xiàn)場儀表、DCS及PLC的I/O卡件在遭受雷擊時免遭損壞，可在現(xiàn)場變送器上和控制室現(xiàn)場電纜引入處加裝浪涌保護器。浪涌保護器能將雷擊時幾十微秒內(nèi)產(chǎn)生的感應電流、感應電壓引入大地，以免損壞敏感的電子部件。 　　5 接地連接方式和接地電阻要求 　　5.0.1 PLC、DCS的良好接地是保證它們能正常工作的必要條件之一。PLC主要用于開關(guān)量的檢測控制，它的輸入、輸出模塊大多具有光電隔離功能，因而接地要求相對比較低，用于模擬量檢測控制的DCS系統(tǒng)，它的接地要求相對比較高。但各家DCS系統(tǒng)制造廠的具體要求也不一樣，現(xiàn)根據(jù)收集到的資料，把幾種主要的DCS系統(tǒng)的接地要求用表5表示。 　　5.0.2 當信號回路多點接地時，由于地電位的不同，會在信號傳輸中引起誤差。但也有一些信號回路不接地的“浮動工作地”系統(tǒng)。 　　5.0.3 本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)的接地有的制造廠要求保護獨立，以防止其它系統(tǒng)偶然發(fā)生的過高接地電壓影響本安系統(tǒng)的地電位。 　　第5 某些DCS系統(tǒng)的接地要求 　　 　　6 接地體的設置 　　6.0.1 當儀表系統(tǒng)單獨設置接地體時，可以參照圖6-1來實施；也可如圖6-2用接地網(wǎng)干線把多個接地體連接成網(wǎng)，以降低接地電阻值。圖6-3表示了一個裝置儀表系統(tǒng)接地的示意。 　　 　　圖6-1典型的接地體安裝 　　 　　圖6-2典型的多接地體接地網(wǎng) 　　7 接地連線及連接要求 　　7.0.1 本條根據(jù)近年來的實踐經(jīng)驗，規(guī)定儀表系統(tǒng)的接地連線應使用多股銅芯絕緣電線或電纜，不允許再使用裸導體或鋼材，這對保證接地系統(tǒng)的質(zhì)量，提高接地連接的連續(xù)性和可靠性有較大的好處。 　　7.0.2 本條中儀表系統(tǒng)的接地連線，除可引向單獨設置的儀表系統(tǒng)接地體、廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)以外，還可根據(jù)近期引進裝置的經(jīng)驗，引向電氣系統(tǒng)在不同裝置或不同界區(qū)分設的接地分配器。這需要在設計過程中向電氣專業(yè)提出條件，由電氣專業(yè)負責進行全面規(guī)劃和設計。設置接地分配器后，施工方便，并能提高接地系統(tǒng)的可靠性。 　　7.0.3 儀表系統(tǒng)的接地電流通常較小，因此接地連線不需要進行載流量的計算，僅需考慮機械強度和電阻值。在本條中對接地支線、接地分干線、接地總干線的截面，根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料，給出了一定的選用范圍。 　　 　　圖6-3 裝置儀表系統(tǒng)接地參考圖 　　 發(fā)布單位： 中國石油化工總公司1997-5-3 提出單位： 起草單位： 批準單位： 中國石油化工總公司1997-5-3