石油化工儀表接地設計規範

2022-08-18 07:15:06 字數 4433 閱讀 7762

sh3083—1997

中國石油化工總公司1997—05—30發布 1998—01—01實施

1 總則

1.0.1 本規範適用於石油化工企業自動控制工程的儀表、plc、dcs、計算機系統等的接地設計,裝置的改造可參照執行。

本規範不適用於操作控制室、dcs機房、計算機機房等的防靜電接地設計。

1.0.2 接地系統按功能可分為保護接地、工作接地與儀表系統防雷接地。

1.0.3 執行本規範時,尚應符合現行有關標準規範的要求。

2 保護接地

2.0.1 用電儀表、自控裝置的金屬外殼和正常不帶電的金屬部分,由於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:儀錶盤、儀表櫃、儀表箱、plc及dcs機櫃、操作站及輔助裝置、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。

2.0.2 24v或低於24v供電的現場儀表、變送器、就地開關等,若無特殊要求時,可不作保護接地。

2.0.3 安裝在非**危險場所的金屬表盤上的按鈕、訊號燈、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、計算機系統等,應作工作接地。工作接地包括:訊號迴路接地、遮蔽接地、本質安全儀表系統接地。

3.0.2 當儀表、plc、dcs、計算機系統等電子裝置,需要建立統一的基準電位時,應進行訊號迴路接地。

3.0.3 當plc、dcs、計算機系統與模擬儀表聯用時,應對模擬系統與數字系統兩者提供乙個公共的訊號迴路接地點。

3.0.4 儀表系統中用以降低電磁干擾的部件(如電纜的遮蔽層、排擾線、儀表上的遮蔽接地端子等),應作遮蔽接地。除訊號源本身接地者外,遮蔽接地應在控制室側實施。

3.0.5 本質安全儀表系統中必須接地的本安關聯裝置,應根據儀表製造廠的要求可靠接地。

3.0.6 本質安全儀表系統的訊號迴路地和遮蔽地,可通過接地匯流與本質安全地連線在一起。

4 儀表系統防雷接地

4.0.1 位於多雷擊區或強雷擊區內的石油化工裝置,當控制室內plc、dcs、計算機系統儀表電纜引入處及現場儀表已設定了電湧保護器時,電湧保護器應進行儀表系統防雷接地。

4.0.2 在強雷擊區室外架空敷設且不在金屬電纜槽內或穿管的多芯電纜,其備用芯宜作防雷接地。

5 接地連線方式和接地電阻要求

5.0。1 儀表、plc、dcs、計算機系統等電子裝置的保護接地,應接至廠區電氣系統接地網,接地電阻小於4ω。

5.0.2 儀表、plc、dcs、計算機系統等電子裝置的工作接地(訊號迴路接地、遮蔽接地),可按以下兩種方式進行:

5.0.2.1 當廠區電氣系統接地網接地電阻值小於4ω,且能滿足儀表系統的要求而儀表製造廠又無特殊要求時,可直接接至廠區電氣系統接地網;

5.0.2.2 當廠區電氣系統接地網接地電阻值較大或儀表製造廠有特殊要求時,應獨立設定儀表接地系統,接地電阻應小於4ω(或按儀表製造廠要求確定)。

5.0.3 一般情況下,儀表迴路和系統,應只有乙個訊號迴路接地點。當使用變壓器耦合型隔離器或光電耦合型隔離器時,在隔離器兩側也可分別設定訊號迴路接地點。

5.0.4 傳送訊號用導線的遮蔽層,應在儀錶盤(櫃)的接地端子或接地匯流排處接地,不應浮空或重複接地。

5.0.5 本質安全儀表系統的齊納型安全柵接地系統,宜獨立設定,接地電阻應小於1ω。本質安全儀表系統的接地極宜保持獨立,且與廠區電氣系統接地網或其他儀表系統接地網之間的距離,不宜小於5.0m。

5.0.6 控制室側的儀表系統防雷(電湧保護器)接地,如現有儀表系統的接地電阻值不大於1ω時,可與儀表的保護接地、工作接地共用接地極;否則應獨立設定接地系統,使儀表系統防雷(電湧保護器)接地的接地電阻值不大於1ω。

5.0.7 現場變送器的防雷(電湧保護器)接地,可採用將儀表本體連線到已接地的金屬電纜穿線管等方法實現。

6 接地體的設定

6.0.1 當電氣系統接地網符合本規範的要求時,儀表系統不應單獨設定接地體。

6.0.2 下列情況,應單獨設定儀表系統接地體:

6.0.2.1 需要單獨設定的本質安全儀表系統;

6.0.2.2 需要單獨設定的dcs或計算機系統;

6.0.2.3 電氣系統接地網接地電阻不能滿足儀表系統接地要求時;

6.0.2.4 儀表系統對雜訊敏感,抗干擾要求高時;

6.0.2.5 單獨設定接地體較為經濟、合理時。

7 接地連線及連線要求

7.0.1 儀表系統的接地連線,應採用多股銅芯絕緣電線或電纜。

7.0.2 儀表系統的接地連線,應根據不同要求分別接至下列設施:

7.0.2.1 單獨設定的儀表系統接地體;

7.0.2.2 廠區電氣系統接地網;

7.0.2.3 電氣系統在不同裝置或不同界區分設的接地分配器。

7.0.3 個別現場儀表、電纜接線盒等的保護接地連線,可就近接至已接地的金屬構件或金屬管道,但不得接至輸送可燃性物質的金屬管道。利用以上設施作接地連線時,應保證其接地的連續性可靠性,且應滿足儀表系統接地電阻的要求。

7.0.4 接地連線的截面,可根據接地電阻值的要求及連線儀表的數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 儀錶盤、儀表櫃、控制櫃上需要接地的儀表,應連線到接地端子或接地匯流排。接地匯流排可採用25mm×6mm銅條製作,應設定絕緣支架支撐。

7.0.6 儀錶盤、儀表櫃、控制櫃內的接地端子或接地匯流排,經各自的接地分幹線連線至接地連線板,再由接地總幹線與接地體連線。各匯流排、分幹線應彼此絕緣。

7.0.7 接地連線板應採用銅板製作,且應採用絕緣支架固定。

7.0.8 接地支線的連線、接地分幹線的連線、接地總幹線與接地連線板之間的連線,應設定銅製接線片,並採用銅製緊韌體固定。

7.0.9 各類接地連線中,嚴禁接入開關或熔斷器。

7.0.10 儀表系統接地點的位置,應有明顯的標誌,接地連線應為綠色。

附錄a 用詞說明

本規範條文中要求嚴格程度的用詞,在執行時按下述說明區別對待:

a,0.1 表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:

正面詞採用「必須」

反面詞採用「嚴禁」。

a.0.2 表示嚴格,在正常情況下應這樣做的用詞:

正面詞採用「應」;

反面詞採用「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:

正面詞採用「宜」或「可」

反面詞採用「不宜」

附加說明

本規範主編單位、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

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乙個必要內容。自控專業應根據控制室、機房的建築設計以及控制室、機房中自控裝置的要求,考慮防靜電接地的必要性,然後向電氣專業提出相應的條件。

2 保護接地

2.0.2 對於安全電壓值的規定,各國並不完全相同。我國習慣採用36v和12v,國外有的規定為50v和25v,日本有的公司規定60v以下的用電儀表可以不作保護接地。本規範中規定24v或低於24v供電的現場儀表、變送器、就地開關等,若無特殊要求時可不作保護接地。

3 工作接地

3.0.4 在儀表系統中,傳輸各類訊號時,為了減少雜訊的干擾,大量使用遮蔽電纜。當訊號源沒有接地時,遮蔽電纜應在控制室側接地;當訊號源本身接地時,如接地熱電偶、氧化還原電極、ph值電極等,遮蔽電纜應在現場訊號源側接地。

3.0.5 在本質安全儀表系統中需要本安接地的是本安關聯裝置,如分流二級管的負極、安全保護器的接地端子等,如需要獨立設定本安儀表接地體時,其接地電阻值應符合儀表製造廠的要求。

4 儀表系統防雷接地

4.0.1 為了增強儀表控制系統的防雷效果,保護現場儀表、dcs及plc的i/o卡件在遭受雷擊時免遭損壞,可在現場變送器上和控制室現場電纜引入處加裝浪湧保護器。浪湧保護器能將雷擊時幾十微秒內產生的感應電流、感應電壓引入大地,以免損壞敏感的電子部件。

5 接地連線方式和接地電阻要求

5.0.2 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主要用於開關量的檢測控制,它的輸入、輸出模組大多具有光電隔離功能,因而接地要求相對比較低,用於模擬量檢測控制的dcs系統,它的接地要求相對比較高。但各家dcs系統製造廠的具體要求也不一樣,現根據收集到的資料,把幾種主要的dcs系統的接地要求用表5表示。

5.0.3 當訊號迴路多點接地時,由於地電位的不同,會在訊號傳輸中引起誤差。但也有一些訊號迴路不接地的「浮動工作地」系統。

5.0.4 本質安全儀表系統的接地有的製造廠要求保持獨立,以防止其它系統偶然發生的過高接地電壓影響本安系統的地電位。

表5 某些dcs系統的接地要求

6 接地體的設定

6.0.2 當儀表系統單獨設定接地體時,可以參照圖6—1來實施;也可如圖6—2用接地網幹線把多個接地體連線成網,以降低接地電阻值。圖6—3表示了乙個裝置儀表系統接地的示意。

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