浅谈仪表系统接地及安装

浅谈仪表系统接地及安装

缑晓红

中十冶集团有限公司陕西省西安市710043

摘要：仪表系统存在的绝缘强度低，过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等不足之处，严重影响仪表设备的正常控制。为确保生产装置安全运行，仪表系统的正确接地也很重要，分别介绍了保护接地、工作接地和防雷接地３种仪表系统接地技术，阐述了接地连接方法、接地体的设置、接地连接线的要求，针对仪表系统接地安装应注意的问题作出了具体说明，同时就仪表系统安装质量问题提出了一些参考建议。

关键词：仪表系统；保护接地；工作接地；屏蔽接地；本质安全接

1仪表系统接地分类

1.1保护接地

保护接地，是保证仪表、电气设备及人身安全所需的接地，就是将仪表设备或系统不带电的金属部分与接地体之间做良好的金属连接。正常情况下，仪表或系统设备的金属外壳和正常不带电的金属部分为防止绝缘部分破坏而带危险电压时都要做保护接地。如：仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC的机柜、操作站仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层，以及控制室内的防静电地板。如果保护接地良好，就可以避免触电事故，当出现某意外事故时，就必然出现较大接地电流，保护接地能大幅降低人身承受的接地电压，因此不会产生设备损坏及电击致命的严重后果。同样现场仪表桥架、穿线管应每隔30ｍ与已接地的金属构件相连。一般来讲，使用直流24Ｖ的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排，接至厂区电气专业接地网，接地电阻小于4Ω。

1.2信号回路接地

信号回路接地一般有2种情况，一种是仪表设备本身结构形成的事实上的信号回路接地。例如：为减少测量滞后而采取热电偶与金属套焊接在一起的接地型热电偶；另一种是为了达到抑制干扰信号的目的所要求的接地，在保证单点接地情况下，共模干扰可被有效抑制。为抑制干扰而使信号回路接地，即信号公共端接地。

1.3防雷接地

为把雷电电流迅速导入大地以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。仪表防雷是综合防护工程，需要采用多种防护方法和措施，本文不详细赘述。仪表系统防雷工程的主要内容是对电涌电流和电磁场的防护，无论是现场仪表还是控制室仪表，都应在电气专业的直击雷防护范围内，避免现场仪表成为接闪设备。防雷接地必须采用等电位连接方式，现在大型企业，均提倡在装置中采用等电位连接的防雷接地系统。等电位连接网络的结构形式有S型、M型以及2种结构形式的组合，仪表系统属于低频小信号系统，采用“单点接地方式”，因此，相关设计规范规定仪表系统防雷工程的接地连接宜采用S型网络的结构形式。

2电气仪表安装技术

2.1电气仪表选型

电气仪表安装，首先要保证电气仪表具有良好的应用性，能够长时间有效应用，否则在电气仪表安装后无法使用，再次返工，将会造成一定的人力、物力、财力浪费。基于此，在进行电气仪表安装的过程中需要科学选择电气仪表类型。对于电气仪表选型，应当结合实际情况，综合分析电气仪表应用目的及需要满足的应用条件，进而选择磁电系或整流系等类型的电气仪表，为以后更加有效的运用电气仪表奠定基础。

2.2仪表安装

在电气仪表自动化安装过程中，施工人员要检查所安装设备的完整性，必须经过检查合格后才能进行安装，投入使用。安装仪表选取的电缆线应具有电力传输效果好，抗干扰能力强的电缆，便于工期结束后进行的调试工作。施工人员还要检测远传信号仪表的定值，使其满足电气自动化系统的设计要求和服务功能。在自动化仪表安装过程中，须进行多次调试，确保所有仪表设备都能正常工作，组成一个完整的自动化工作系统。要对不符合工作要求的仪表设备及时更换，使所有设备都符合设计安装要求，这样才不会对整个工程竣工交付造成影响。

2.3安全控制

由于电气仪表安装是在露天环境下进行的，这就意味着电气仪表安装具有一定的危险性。出于保证作业人员及电气仪表的安全，在具体进行电气仪表安装之前，相关技术人员应当对电气仪表安装环境予以了解、对电气仪表进行全面核实、对电气仪表相关知识进行详细分析，进而基于电气仪表安装要求下提出规范、合理进行电气仪表安装方案，以便后续规范、合理的进行电气仪表安装，保证安装工作安全。

2.4电气仪表安装步骤

电气仪表安装包括控制室仪表安装、设备安装、工艺管道安装等。每个部分对安装的重难点都不同，如若不能科学、合理规划各个部分的安装步骤，无顺序、无目的的进行电气仪表各个部分安装，将可能存在安装漏洞或细节处理不佳等现象，导致电气仪表安装效果差，间接影响电气系统的运行效果。基于此，再具体进行电气仪表各个部分安装的过程中一定要合理规划安装步骤，按照步骤有序的进行设备安装、控制室仪表安装、工艺管道安装、仪表配线及保护箱安装等。就以仪表配线及保护箱安装来说，再具体进行安装的过程中，首先技术人员需要根据仪表设置位置及其应用要求，按照电气仪表安装图纸，合理的、规范的进行仪表配线安装；其次，基于电气仪表应用及安全性要求，合理的设置保护箱，安装保护箱。

3仪表系统接地安装应注意的问题

接地电缆压接时，应当保证压接可靠；若采用焊接时，焊接处应采取防腐蚀措施。目前，铜包钢接地线使用广泛，焊接时，必须严格按厂家的要求使用专用磨具、焊药，确保焊接质量。由于采用高温焊接，焊接质量可以采用目测的方式进行检查，主要项目为焊接物的大小、颜色、表面光洁度和气泡等；电缆屏蔽线接地时，许多施工单位为了保证接线外观美观，常常将屏蔽线从电缆头处剪断，然后压接专用接地线。笔者认为，这样做虽然美观，但同时也带来了隐患。如果压接不牢，就会形成屏蔽线两端浮空的情况，从而产生干扰信号。将屏蔽线绝缘，直接接到相应的汇流条是比较稳妥的做法；控制室、机柜室内接地线、电缆较多，仪表工作地和保护地的支线最好用黄色和绿色加以区分，这样便于在接地系统施工完毕后进行检查确认；各接地支线、汇流排或端子板之间在非连接处应彼此绝缘。接地电缆应敷设整齐美观，在接地电缆两端应用电缆牌或贴纸标清电缆的起始，便于后续检查和施工；必须按规定进行接地系统的电阻测试，以保证接地能满足控制系统制造商的要求。测试时，应通知监理到现场。如果达不到系统要求，必须及时联系设计人员，采取相应的降阻措施。

结束语

仪表系统接地安装质量关系到整个仪表系统运行，而仪表又是生产装置的大脑和眼睛，因此在今后的仪表系统接地安装工作中，技术人员应当仔细研究设计图纸，充分了解设计意图。施工过程中，严格按照设计图纸和相关规范标准的要求对施工人员进行详细的技术交底。质量工程师也应当在现场监督整个安装过程，确保安装质量符合设计及规范标准。

参考文献

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