SH3081-1997石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范.doc

SH3081-1997石油化工儀表接地設(shè)計(jì)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(dòng)控制工程的儀表、PLC、DCS、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等的接地設(shè)計(jì)，裝置的改造可參照?qǐng)?zhí)行。本規(guī)范不適用于操作控制室、DCS機(jī)房、計(jì)算機(jī)機(jī)房等的防靜電接地設(shè)計(jì)。1.0.2 接地系統(tǒng)按功能可分為保護(hù)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(shí)，尚應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。2 保護(hù)接地2.0.1 用電儀表、自控設(shè)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(xiǎn)電壓時(shí)，均應(yīng)作保護(hù)接地。它們包括：儀表盤、儀表柜、儀表箱、PLC及DCS機(jī)柜、操作站及輔助設(shè)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(hù)層等。2.02 24V或低于24V供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表、變送器、就地開(kāi)關(guān)等，若無(wú)特殊要求時(shí)，可不作保護(hù)接地。2.0.3 安裝在非爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的金屬表盤上的按鈕、信號(hào)燈、繼電器等小型低壓電器的金屬外殼，當(dāng)與已接地的金屬表盤框架電氣接觸良好時(shí)，可不作保護(hù)接地。3 工作接地3.0.1 儀表、PLC、DCS、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，應(yīng)作工作接地。工作接地包括：信號(hào)回路接地、屏蔽接地、本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)接地。3.0.2 當(dāng)儀表、PLC、DCS、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等電子設(shè)備，需要建立統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位時(shí)，應(yīng)進(jìn)行信號(hào)回路接地。3.0.3 當(dāng)PLC、DCS、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與模擬儀表聯(lián)用時(shí)，應(yīng)對(duì)模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)兩者提供一個(gè)公共的信號(hào)回路接地點(diǎn)。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(yīng)作屏蔽接地。除信號(hào)源本身接地者外，屏蔽接地應(yīng)在控制室側(cè)實(shí)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(shè)備，應(yīng)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(hào)回路地和屏蔽地，可通過(guò)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(qiáng)雷擊區(qū)內(nèi)的石油化工裝置，當(dāng)控制室內(nèi)PLC、DCS、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)儀表電纜引入處及現(xiàn)場(chǎng)儀表已設(shè)置了電涌保護(hù)器時(shí)，電涌保護(hù)器應(yīng)進(jìn)行儀表系統(tǒng)防雷接地。4.0.2 在強(qiáng)雷擊區(qū)室外架空敷設(shè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)等電子設(shè)備的保護(hù)接地，應(yīng)接至廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)，接地電阻小于4。5.0.2 儀表、PLC、DCS、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等電子設(shè)備的工作接地（信號(hào)回路接地、屏蔽接地），可按以下兩種方式進(jìn)行：5.0.2.1 當(dāng)廠區(qū)電氣系統(tǒng)地網(wǎng)接地電阻值小于4，且能滿足儀表系統(tǒng)的要求而儀表制造廠又無(wú)特殊要求時(shí)，可直接接至廠區(qū)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)；5.0.2.2 當(dāng)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(shí)，應(yīng)獨(dú)立設(shè)置儀表接地系統(tǒng)，接地電阻應(yīng)小于4（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(yīng)只有一個(gè)信號(hào)回路接地點(diǎn)。當(dāng)使用變壓器耦合型隔離器或光電耦合型隔離器時(shí)，在隔離器兩側(cè)也可分別設(shè)置信號(hào)回路接地點(diǎn)。5.0.4 傳送信號(hào)用導(dǎo)線的屏蔽層，應(yīng)在儀表盤（柜）的接地端子或接地匯流排處接地，不應(yīng)浮空或重復(fù)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(dú)立設(shè)置，接地電阻應(yīng)小于1。本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)的接地極宜保持獨(dú)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(hù)器）接地，如現(xiàn)有儀表系統(tǒng)的接地電阻值不大于1時(shí)，可與儀表的保護(hù)接地、工作接地共用接地極；否則應(yīng)獨(dú)立設(shè)置接地系統(tǒng)，使儀表系統(tǒng)防雷（電涌保護(hù)器）接地的接地電阻值不大于1。5.0.7 現(xiàn)場(chǎng)變送器的防雷（電涌保護(hù)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(shí)現(xiàn)。6 接地體的設(shè)置6.0.1 當(dāng)電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)符合本規(guī)范的要求時(shí)，儀表系統(tǒng)不應(yīng)單獨(dú)設(shè)置接地體。6.0.2 下列情況，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置儀表系統(tǒng)接地體：6.0.2.1 需要單獨(dú)設(shè)置的本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)；6.0.2.2 需要單獨(dú)設(shè)置的DCS或計(jì)算機(jī)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(shí)；6.0.2.4 儀表系統(tǒng)對(duì)噪聲敏感，抗干擾要求高時(shí)；6.0.2.5 單獨(dú)設(shè)置接地體較為經(jīng)濟(jì)、合理時(shí)。7 接地連線及連接要求7.0.1 儀表系統(tǒng)的接地連線，應(yīng)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(yīng)根據(jù)不同要求分別接至下列設(shè)施：7.0.2.1 單獨(dú)設(shè)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(shè)的接地分配器。7.0.3 個(gè)別現(xiàn)場(chǎng)儀表、電纜接線盒等的保護(hù)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(shè)施作接地連接時(shí)，應(yīng)保證其接地的連續(xù)性可靠性，且應(yīng)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(zhǎng)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(yīng)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(yīng)設(shè)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(yīng)彼此絕緣。7.0.7 接地連接板應(yīng)采用銅板制作，且應(yīng)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(yīng)設(shè)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(yán)禁接入開(kāi)關(guān)或熔斷器。7.0.10 儀表系統(tǒng)接地點(diǎn)的位置，應(yīng)有明顯的標(biāo)志，接地連線應(yīng)為綠色。附錄A 用詞說(shuō)明本規(guī)范條文中要求嚴(yán)格程度的用詞，在執(zhí)行時(shí)按下述說(shuō)明區(qū)別對(duì)待：A.0.1 表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞：正面詞采用“必須”反面詞采用“嚴(yán)禁”。A.0.2 表示嚴(yán)格，在正常情況下應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。A.0.3 表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“宜”或“可”反面詞采用“不宜”附加說(shuō)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(shè)計(jì)院參編單位：上海高橋石油化工設(shè)計(jì)院主要起草人：沈加明 石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范條文說(shuō)明1 總則1.0.1 防靜電接地設(shè)計(jì)是大型操作控制室、DCS機(jī)房、計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)中的一個(gè)必要內(nèi)容。自控專業(yè)應(yīng)根據(jù)控制室、機(jī)房的建筑設(shè)計(jì)以及控制室、機(jī)房中自控設(shè)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(yīng)的條件。2 保護(hù)接地2.0.2 對(duì)于安全電壓值的規(guī)定，各國(guó)并不完全相同。我國(guó)習(xí)慣采用36V和12V，國(guó)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(hù)接地。本規(guī)范中規(guī)定24V或低于24V供電的現(xiàn)場(chǎng)儀表，變送器、就地開(kāi)關(guān)等，若無(wú)特殊要求時(shí)可不作保護(hù)接地。3 工作接地3.0.4 在儀表系統(tǒng)中，傳輸各類信號(hào)時(shí)，為了減少噪聲的干擾，大量使用屏蔽電纜。當(dāng)信號(hào)源沒(méi)有接地時(shí)，屏蔽電纜應(yīng)在控制室側(cè)接地；當(dāng)信號(hào)源本身接地時(shí)，如接地?zé)犭娕肌⒀趸€原電極、PH值電極等，屏蔽電纜應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)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(shè)備，如分流二級(jí)管的負(fù)極、安全保護(hù)器的接地端子等，如需要獨(dú)立設(shè)置本安儀表接地體時(shí)，其接地電阻值應(yīng)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(qiáng)儀表控制系統(tǒng)的防雷效果，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)儀表、DCS及PLC的I/O卡件在遭受雷擊時(shí)免遭損壞，可在現(xiàn)場(chǎng)變送器上和控制室現(xiàn)場(chǎng)電纜引入處加裝浪涌保護(hù)器。浪涌保護(hù)器能將雷擊時(shí)幾十微秒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流、感應(yīng)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(kāi)關(guān)量的檢測(cè)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(duì)比較低，用于模擬量檢測(cè)控制的DCS系統(tǒng)，它的接地要求相對(duì)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(dāng)信號(hào)回路多點(diǎn)接地時(shí)，由于地電位的不同，會(huì)在信號(hào)傳輸中引起誤差。但也有一些信號(hào)回路不接地的“浮動(dòng)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(hù)獨(dú)立，以防止其它系統(tǒng)偶然發(fā)生的過(guò)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(shè)置6.0.1 當(dāng)儀表系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置接地體時(shí)，可以參照?qǐng)D6-1來(lái)實(shí)施；也可如圖6-2用接地網(wǎng)干線把多個(gè)接地體連接成網(wǎng)，以降低接地電阻值。圖6-3表示了一個(gè)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(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，規(guī)定儀表系統(tǒng)的接地連線應(yīng)使用多股銅芯絕緣電線或電纜，不允許再使用裸導(dǎo)體或鋼材，這對(duì)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(dú)設(shè)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(jìn)裝置的經(jīng)驗(yàn)，引向電氣系統(tǒng)在不同裝置或不同界區(qū)分設(shè)的接地分配器。這需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中向電氣專業(yè)提出條件，由電氣專業(yè)負(fù)責(zé)進(jìn)行全面規(guī)劃和設(shè)計(jì)。設(shè)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(jìn)行載流量的計(jì)算，僅需考慮機(jī)械強(qiáng)度和電阻值。在本條中對(duì)接地支線、接地分干線、接地總干線的截面，根據(jù)國(guó)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(guó)石油化工總公司1997-5-3提出單位：起草單位：批準(zhǔn)單位：中國(guó)石油化工總公司1997-5-3