石油化工仪表接地设计规定

石油化工仪表接地设计规定Codeforthedesignofinstrumentgroundingforpetrochemicalindustry中国石化工程建设公司标准中华人民共和国石油化工行业标准石油化工仪表接地设计规范DesigncodeforinstrumentgroundinginpetrochemicalengineeringSH/T3081-20032004-03-10发布1总则1.1目的1.2范围2.1保护接地2.2工作接地2.3本安系统接地2.4防静电接地2.5防雷接地2接地分类3.1保护接地3.2工作接地3.3本安系统接地3.4防静电接地3.5防雷接地3接地方法5.1保护接地5.2工作接地5.3本安系统接地5.4仪表及控制系统接地连接示意图4接地系统5接地连接方法6接地系统接线7接地电阻附录A参考文献1总则1.1目的为保证仪表及自动控制系统的用电安全及可靠运行，提高仪表及自动控制系统接地设计水平。1.2范围仪表接地分类接地方法接地系统接地连接方法接地系统接线接地电阻等范围本标准适用于石油化工企业仪表及自动控制系统工程的接地系统设计:仪表;分散型控制系统（DCS）;可编程序控制器（PLC）;安全仪表系统（SIS）;火灾及可燃气体和有毒气体检测报警系统（F&G）;过程控制计算机系统（PCCS）等。范围本标准涉及的仪表及控制系统接地种类：保护接地、工作接地、本安系统接地、防静电接地、防雷接地。2.1保护接地保护接地（也称为安全接地）是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。仪表及控制系统的外露导电部分，正常时不带电，在故障或非正常情况时可能带危险电压，对这样的设备，均应实施保护接地。保护接地低于36V供电的现场仪表，可不作保护接地，但有可能与高于36V电压设备接触的除外。当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表，与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时，可不作保护接地。2.2工作接地仪表及控制系统工作接地包括：仪表信号回路接地、本质安全系统接地、屏蔽接地。工作接地隔离信号可以不接地。这里的隔离应当是每一输入信号（或输出信号）的电路与其它输入信号（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电源负极为参考点，并接地。信号分配均以此为参考点。工作接地仪表工作接地的原则为单点接地，信号回路中应避免产生接地回路，如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地，则应采用隔离器将两点接地隔离开。工作接地信号屏蔽电缆的屏蔽层应接地，应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。当信号源接地时，信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号源端接地，否则，信号屏蔽电缆的屏蔽层均应在信号接收仪表一侧接地。信号屏蔽电缆接地应为单点接地。2.3本安系统接地采用隔离式安全栅的本质安全系统，不需要专门接地；而采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。本安系统接地齐纳式安全栅的本质安全系统接地与仪表信号回路接地是分不开的，因此，归类为仪表工作接地。但本安系统接地的工作原理和作用与仪表工作接地不同，类似于保护接地。2.4防静电接地安装DCS、PLC、ESS等设备的控制室、机柜室、过程控制计算机的机房，宜考虑防静电接地。这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等应进行防静电接地。防静电接地凡作了保护接地和工作接地的仪表和设备，不必再另作防静电接地。2.5防雷接地当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后，设有电源保护器或其它需要设置防雷接地连接的场合，应实施防雷接地连接。防雷接地仪表及控制系统防雷接地应与电气系统防雷接地系统共用，但不得与独立避雷装置共用接地装置。若无可共用的电气专业防雷接地系统，应向电气专业提出设计要求，由电气专业设计。3接地方法3.1保护接地3.2工作接地3.3本安系统接地3.4防静电接地3.5防雷接地3.1保护接地仪表及控制系统的保护接地应按电气专业的有关标准规范和方法进行，并应接入电气专业的低压配电系统接地网。控制室用电应采用TN-S系统。整个系统中，保护线PE与中线N是分开的。保护接地仪表电缆槽、电缆保护金属管应作保护接地，可直接焊接在或用接地线连接在附近已接地的金属构件或金属管道上，并应保证接地的连续和可靠，但不得接至输送可燃物质的金属管道。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处，应进行可靠的导电连接。保护接地仪表及控制系统的保护接地系统应实施等电位连接。仪表及控制系统的保护接地属于低压配电系统接地，所以应按电气专业的有关标准规范和方法进行，并应接入电气专业的低压配电系统接地网，即等电位共用接地网。3.2工作接地需要进行接地的仪表信号回路，应实施工作接地连接。仪表工作接地在仪表工作接地汇总板之前不应与保护接地混接。虽然工作接地和保护接地最终是连接到一起的，但仪表工作接地与保护接地应分别连接汇总，不应混接。工作接地仪表工作接地的连线在接至总接地板之前，各接地线、接地分干线、接地干线、接地汇流排等除正常的连接点外，都应当是绝缘的。最终与接地体或接地网的连接是从总接地板单独接线的。工作接地现场仪表接线箱两侧的电缆屏蔽层应在箱内用端子或其它连接方式连接。3.3本安系统接地齐纳式安全栅的接地汇流排或接地导轨（以下统称接地汇流排）必须与直流电源的公共端相连接。齐纳式安全栅的接地汇流排通过接地导线及总接地板最终应与交流电源的中线起始端相连接。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。本安系统接地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。本安系统接地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。为检测本安系统接地连接电阻，采用两根导线连接安全栅汇流排与总接地板，断开其中一根，即可测得回路电阻。本安系统接地齐纳式安全栅的接地连接导线宜为两根。齐纳式安全栅的本安系统接地连接示意图引自《危险场所仪表的接地实施第一部分：本质安全》ISA-RP12.6。本安系统接地连接图3.4防静电接地控制系统防静电接地应与保护接地共用接地系统。电气保护接地线可用于静电接地线。不应使用电气供电系统的中线作防静电接地。3.5防雷接地在仪表电缆槽、仪表电缆保护管进入控制室处，应与电气专业的防雷电感应的接地装置相连。控制室内的防雷保护器应与电气专业的防雷电感应的接地装置相连。防雷接地在需要仪表电缆保护管、仪表电缆铠装层进行防雷接地处，应与电气专业的防雷电感应的接地装置相连。现场仪表的防雷保护器应与电气专业的现场防雷电感应的接地装置相连。防雷接地在雷击区室外架空敷设的不带屏蔽层的多芯电缆，备用芯应接入屏蔽接地；对屏蔽层已接地的屏蔽电缆或穿钢管敷设或在金属电缆槽中敷设的电缆，备用芯可不接地。4接地系统4.1接地装置由接地极、接地总线（接地总干线）、总接地板（总接地端子、接地母排）组成。系统简单的情况下，保护接地汇总板可与总接地板合用。接地系统4.2接地系统由接地装置、接地干线、仪表工作接地汇总板、保护接地汇总板、接地分干线、各类接地汇流排（条）等组成。接地系统仪表及控制系统的工作接地、保护接地、防雷接地应与电气专业的低压配电系统合用接地装置。接地装置的设计应按电气专业的有关标准规范和方法进行。5接地连接方法5.1保护接地5.2工作接地5.3本安系统接地5.4仪表及控制系统接地连接示意图5.1保护接地仪表及控制系统保护接地的各分干线宜汇接到保护接地汇总板，再由保护接地汇总板接到总接地板上。当保护接地汇总板和总接地板合用时，保护接地的各分干线直接接到总接地板上。保护接地仪表及控制系统交流供电中线的起始端应经保护接地干线接到总接地板上。总接地板经接地总干线接到接地极。5.2工作接地仪表及控制系统工作接地的各分干线应分别接到工作接地汇总板，再由工作接地汇总板经两根单独的工作接地干线接到总接地板上。工作接地当有多个仪表需工作接地时，宜先将各仪表的工作接地线分别接到工作接地汇流排或接地端子排，再经工作接地分干线接到工作接地汇总板。工作接地仪表信号公共点接地、DCS、PLC、ESD的非隔离输入的接地等，均应分别单独接到连接端子排或汇流排上，然后通过接地分干线接到工作接地汇总板上。工作接地当有多根信号屏蔽电缆的屏蔽层接地时，宜先将各信号屏蔽电缆的屏蔽层汇接到工作接地汇流排，再经工作接地分干线接到工作接地汇总板。工作接地直流电源的负端必须接到本机柜的工作接地汇流排，不设工作接地汇流排的情况可经工作接地分干线接到工作接地汇总板上。根据需要，工作接地汇流排可有多个。5.3本安系统接地齐纳式安全栅的各接地汇流排可直接接到本机柜的工作接地汇流排，再经工作接地分干线接到工作接地汇总板。每个汇流排的接地线宜使用两根单独的导线。本安系统接地齐纳式安全栅的各接地汇流排也可分别经工作接地分干线接到工作接地汇总板。每个汇流排的工作接地分干线宜使用两根单独的导线。本安系统接地齐纳式安全栅的各接地汇流排也可由工作接地分干线串接，两端应分别经工作接地分干线接到工作接地汇总板。本安系统接地在有齐纳式安全栅的本安系统中，直流电源的负端必须接到本机柜的工作接地汇流排或安全栅汇流排上。5.4仪表及控制系统接地连接示意图保护接地汇总板和总接地板合用的接地连接示意图6接地系统接线接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘电线或电缆。接地系统的各接地汇流排可采用截面为25mm×6mm的铜条制作。接地系统接线接地系统的各接地汇总板应采用铜板制作，厚度不小于6mm，长、宽尺寸按需要确定。机柜内的保护接地汇流排或保护接地端子应与机柜进行可靠的电气连接。接地系统接线仪表工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。接地系统接线接地系统的各种连接应牢固、可靠，并应保证良好的导电性。接地线、接地分干线、接地干线、接地总干线与接地汇流排、接地汇总板的连接应采用铜接线片和镀锌钢质螺栓压接，并应有防松件，或采用焊接。接地系统接线接地总干线和接地装置的连接部分应分别进行热镀锌或热镀锡。各类接地连线中，严禁接入开关或熔断器。接地系统的标识颜色为绿色或绿、黄两色。接地系统接线接地线的截面可根据连接仪表的数量和接地线的长度按下列数值选用：接地线：1mm2～2.5mm2；接地分干线：4mm2～16mm2；接地干线：10mm2～25mm2；接地总干线：16mm2～50mm2。7接地电阻从仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电阻总和，称为接地连接电阻。仪表及控制系统的接地连接电阻不应大于1欧姆。接地电阻接地极对地电阻与接地连接电阻之和称为接地电阻。仪表及控制系统的接地电阻为工频接地电阻，不应大于4欧姆。附录A参考文献GB50057《建筑物防雷设计规范》GBJ65《工业与民用电力装置的接地设计规范》DL/T621《交流电气装置的接地》SH3097《石油化工静电接地设计规范》参考文献IEC364-5-548《信息技术装置的接地和等电位联结》Earthingarrangementsandequipotentialbondingforinformationtechnologyinstallations参考文献ISA-RP12.6《危险场所仪表的接地实施第一部分：本质安全》WiringPracticesforHazardous(Classified)LocationsInstrumentationPart1：IntrinsicSafety参考文献IEC60079-14《危险场所的电气设备安装（煤矿除外）》Electricalinstallationinhazardou