SH3081-1997石油化工仪表接地设计规范Codeforthedesignofinstrumentgroundingforpetrochemicalindustry自1998-1-1起执行1总则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。2.0224V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起。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。4.0.2在强雷击区室外架空敷设且不在金属电缆槽内或穿管的多芯电缆,其备用芯宜作防雷接地。5接地连接方式和接地电阻要求5.0.1仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备的保护接地,应接至厂区电气系统接地网,接地电阻小于4Ω。5.0.2仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备的工作接地(信号回路接地、屏蔽接地),可按以下两种方式进行:5.0.2.1当厂区电气系统地网接地电阻值小于4Ω,且能满足仪表系统的要求而仪表制造厂又无特殊要求时,可直接接至厂区电气系统接地网;5.0.2.2当厂区电气系统地网接地电阻值较大或仪表制造厂有特殊要求时,应独立设置仪表接地系统,接地电阻应小于4Ω(或按仪表制造厂要求确定)。5.0.3一般情况下,仪表回路和系统,应只有一个信号回路接地点。当使用变压器耦合型隔离器或光电耦合型隔离器时,在隔离器两侧也可分别设置信号回路接地点。5.0.4传送信号用导线的屏蔽层,应在仪表盘(柜)的接地端子或接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。5.0.5本质安全仪表系统的齐纳型安全栅接地系统,宜独立设置,接地电阻应小于1Ω。本质安全仪表系统的接地极宜保持独立,且与厂区电气系统接地网或其他仪表系统接地网之间的距离,不宜小于5.0m。5.0.6控制室侧的仪表系统防雷(电涌保护器)接地,如现有仪表系统的接地电阻值不大于1Ω时,可与仪表的保护接地、工作接地共用接地极;否则应独立设置接地系统,使仪表系统防雷(电涌保护器)接地的接地电阻值不大于1Ω。5.0.7现场变送器的防雷(电涌保护器)接地,可采用将仪表本体连接到已接地的金属电缆穿线管等方法实现。6接地体的设置6.0.1当电气系统接地网符合本规范的要求时,仪表系统不应单独设置接地体。6.0.2下列情况,应单独设置仪表系统接地体:6.0.2.1需要单独设置的本质安全仪表系统;6.0.2.2需要单独设置的DCS或计算机系统;6.0.2.3电气系统接地网接地电阻不能满足仪表系统接地要求时;6.0.2.4仪表系统对噪声敏感,抗干扰要求高时;6.0.2.5单独设置接地体较为经济、合理时。7接地连线及连接要求7.0.1仪表系统的接地连线,应采用多股铜芯绝缘电线或电缆。7.0.2仪表系统的接地连接,应根据不同要求分别接至下列设施:7.0.2.1单独设置的仪表系统接地体;7.0.2.2厂区电气系统接地网;7.0.2.3电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。7.0.3个别现场仪表、电缆接线盒等的保护接地连接,可就近接至已接地的金属构件或金属管道,但不得接至输送可燃性物质的金属管道。利用以上设施作接地连接时,应保证其接地的连续性可靠性,且应满足仪表系统接地电阻的要求。7.0.4接地连线的截面,可根据接地电阻值的要求及连接仪表的数量和接地连线的长度按表7.0.4选用。表7.0.4接地连线的截面(mm2)7.0.5仪表盘、仪表柜、控制柜上需要接地的仪表,应连接到接地端子或接地汇流排。接地汇流排可采用25mm×6mm铜条制作,应设置绝缘支架支撑。7.0.6仪表盘、仪表柜、控制柜内的接地端子或接地汇流排,经各自的接地分干线连接至接地连接板,再由接地总干线与接地体连接。各汇流排、分干线应彼此绝缘。7.0.7接地连接板应采用铜板制作,且应采用绝缘支架固定。7.0.8接地支线的连接、接地分干线的连接、接地总干线与接地连接板之间的连接,应设置铜制接线片,并采用铜制紧固件固定。7.0.9各类接地连线中,严禁接入开关或熔断器。7.0.10仪表系统接地点的位置,应有明显的标志,接地连线应为绿色。附录A用词说明本规范条文中要求严格程度的用词,在执行时按下述说明区别对待:A.0.1表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”反面词采用“严禁”。A.0.2表示严格,在正常情况下应这样做的用词:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。A.0.3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”或“可”反面词采用“不宜”附加说明本规范主编单位、参编单位和主要起草人名单主编单位:上海金山石油化工设计院参编单位:上海高桥石油化工设计院主要起草人:沈加明石油化工仪表接地设计规范条文说明1总则1.0.1防静电接地设计是大型操作控制室、DCS机房、计算机机房设计中的一个必要内容。自控专业应根据控制室、机房的建筑设计以及控制室、机房中自控设备的要求,考虑防静电接地的必要性,然后向电气专业提出相应的条件。2保护接地2.0.2对于安全电压值的规定,各国并不完全相同。我国习惯采用36V和12V,国外有的规定为50V和25V,日本有的公司规定60V以下的用电仪表可以不作保护接地。本规范中规定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。3工作接地3.0.4在仪表系统中,传输各类信号时,为了减少噪声的干扰,大量使用屏蔽电缆。当信号源没有接地时,屏蔽电缆应在控制室侧接地;当信号源本身接地时,如接地热电偶、氧化还原电极、PH值电极等,屏蔽电缆应在现场信号源侧接地。3.0.5在本质安全仪表系统中需要本安接地的是本安关联设备,如分流二级管的负极、安全保护器的接地端子等,如需要独立设置本安仪表接地体时,其接地电阻值应符合仪表制造厂的要求。4仪表系统防雷接地4.0.1为了增强仪表控制系统的防雷效果,保护现场仪表、DCS及PLC的I/O卡件在遭受雷击时免遭损坏,可在现场变送器上和控制室现场电缆引入处加装浪涌保护器。浪涌保护器能将雷击时几十微秒内产生的感应电流、感应电压引入大地,以免损坏敏感的电子部件。5接地连接方式和接地电阻要求5.0.1PLC、DCS的良好接地是保证它们能正常工作的必要条件之一。PLC主要用于开关量的检测控制,它的输入、输出模块大多具有光电隔离功能,因而接地要求相对比较低,用于模拟量检测控制的DCS系统,它的接地要求相对比较高。但各家DCS系统制造厂的具体要求也不一样,现根据收集到的资料,把几种主要的DCS系统的接地要求用表5表示。5.0.2当信号回路多点接地时,由于地电位的不同,会在信号传输中引起误差。但也有一些信号回路不接地的“浮动工作地”系统。5.0.3本质安全仪表系统的接地有的制造厂要求保护独立,以防止其它系统偶然发生的过高接地电压影响本安系统的地电位。第5某些DCS系统的接地要求6接地体的设置6.0.1当仪表系统单独设置接地体时,可以参照图6-1来实施;也可如图6-2用接地网干线把多个接地体连接成网,以降低接地电阻值。图6-3表示了一个装置仪表系统接地的示意。图6-1典型的接地体安装图6-2典型的多接地体接地网7接地连线及连接要求7.0.1本条根据近年来的实践经验,规定仪表系统的接地连线应使用多股铜芯绝缘电线或电缆,不允许再使用裸导体或钢材,这对保证接地系统的质量,提高接地连接的连续性和可靠性有较大的好处。7.0.2本条中仪表系统的接地连线,除可引向单独设置的仪表系统接地体、厂区电气系统接地网以外,还可根据近期引进装置的经验,引向电气系统在不同装置或不同界区分设的接地分配器。这需要在设计过程中向电气专业提出条件,由电气专业负责进行全面规划和设计。设置接地分配器后,施工方便,并能提高接地系统的可靠性。7.0.3仪表系统的接地电流通常较小,因此接地连线不需要进行载流量的计算,仅需考虑机械强度和电阻值。在本条中对接地支线、接地分干线、接地总干线的截面,根据国内外有关资料,给出了一定的选用范围。图6-3装置仪表系统接地参考图发布单位:中国石油化工总公司1997-5-3提出单位:起草单位:批准单位:中国石油化工总公司1997-5-3