您好!欢迎来到襄阳元丰自动化设备有限公司
  • 联系我们
  • 关于我们
当前位置首页 > 信息动态  > 技术支持

从九个方面深入讲解DCS系统接地知识

来源:www.xyyfzdh.cn  |  发布时间:2022年04月27日
本文从DCS系统接地的基本要求、DCS系统接地分类、DCS系统接地方式、对公共接地极(网)的要求、接地原则、降低土壤电阻率的方法、接地材料及要求、DCS现场接地注意事项和接地施工规范要求这九个方面深入介绍DCS系统接地知识。

1、DCS系统接地的基本要求
DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。接地系统能够为DCS提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。

当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些DCS系统经常“死机” (或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。因此,完善、可靠、正确的DCS系统接地,是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。

2、DCS系统接地分类

在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。

3、DCS系统接地方式
①利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地;
②设DCS系统专用独立的接地网;
③设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网。
由于第三种接地方式与第二种接地方式有较多相同处,过去,计算机或DCS系统曾经较多的采用过专用的接地网。但这种接地方式存在的缺点是:占地面积太大,投资高,电缆及接地网钢材耗量大,距厂房有相当的距离(因不易在厂房内找到合适的位置),管理、维护、测量及查找接地极和接地线不方便,且效果不甚良好。根据实际运行表明,设置专用的DCS接地网是既困难又不安全的。

4、对公共接地极(网)的要求
①当厂区电气接地网对地分布电阻≤4Ω时,可将厂区电气接地网当着DCS系统的公共接地极(网)。
②当厂区电气接地网接地电阻较大或杂乱时,应独立设置接地系统,即为DCS系统的公共接地极(网)。
③没有本安地接入的公共接地极(网)的对地分布电阻小于4Ω;有本安地的小于1Ω。接地总干线的线路阻抗小于0.1Ω。
④接地极周围15米内无避雷地的接入点,8米内无 30KW 以上的高低压用电设备外壳的接入点。当现场无法满足该条件时,防雷保护地通过避雷器/冲击波抑制器与公共接地极的主干线相连。电焊地切勿与公共接地极及其接地网搭接在一起,二者应距离10米以上。

5、DCS系统接地原则
①DCS系统设置的接地装置

a、操作台、打印台、服务器柜:设有保护地螺钉。
b、继电器柜、UPS柜、配电柜:设有保护地螺钉。
c、DCS的I/O机柜:设有屏蔽接地汇流排,保护地螺钉,系统地(+24V地)悬浮。
d、仪表柜、手操盘台:设有屏蔽地接地汇流排,保护地螺钉。
d、安全栅柜:设有屏蔽地接地汇流排,本安地接地汇流排,保护地螺钉。

②信号屏蔽及其接地
根据有关技术规定要求,计算机或 DCS系统信号电缆的屏蔽层不得浮空,必须接地,其接地方式应符合下列规定:
a、当信号源浮空时,屏蔽层应在计算机侧接地;
b、当信号源接地时,屏蔽层应在信号源侧接地;
c、当放大器浮空时,屏蔽层的一端与屏蔽罩相连,另一端宜接共模地(当信号源接地时,接信号地。当信号源浮空时接现场地);
d、当屏蔽电缆途经接线盒分断或合并时,应在接线盒内将其两端电缆的屏蔽层连接。

6、DCS系统接地降低土壤电阻率的方法
①改变接地体周围的土壤结构。在接地体周围的土壤2-3m范围内,掺入不容于水的、有良好吸水性的物质,如木炭、焦碳煤渣或矿渣等,该法可使土壤电阻率降低到原来的1/5-1/10。
②用食盐、木炭降低土壤电阻率用食盐、木炭分层夯实。木炭和细掺匀为一层,约10-15cm厚,再铺2-3cm的食盐,共5-8层。铺好后打入接地体。此法可使电阻率降至原来的1/3-1/5。但食盐日久会随流水流失,一般超过两年就要补充一次。
③用长效化学降阻剂。用长效化学降阻剂方法可使土壤电阻率降至原来的40%。

7、DCS系统接地材料及要求
①接地体与接地网干线的材料要求
接地体和接地网干线所用钢材规格可按下表选用,若接地电阻满足不了要求时,也可选用铜材。如果接地体和接地网干线安装在腐蚀性较强的场所,应根据腐蚀的性质采取热镀锌、热镀锡等防腐措施或适当加大截面。

典型的接地体安装

②接地连线要求
DCS系统的保护地和屏蔽地连线应使用铜芯绝缘电线或电缆连接到厂区电气专用接地网或接地体上。当接地连线距离较长、DCS系统对接地电阻要求较高或接地干线分接的支线数量较多时,昌晖仪表宜选用表中截面较大的电线电缆。

8、DCS系统现场接地常用注意事项
①现场控制站
接地螺丝因机柜本体与底座间有胶皮形成绝缘,屏蔽地汇流排与底座间绝缘,现场控制站必须按规定做好接地处理。即分别接至现场控制站接地汇流排上。I/O柜的电源地与UPS的电源地必须接至同一个地,保证等电位。
②各个硬件设备
操作员站、工程师站、网络交换机、服务器主机、系统显示器等采用外壳接地或直接将电源地线连接至电气接地网。
③I/O组件
模拟量模件的直流24伏的负端接至逻辑地汇流排上,逻辑地汇流排接至屏蔽地,再接入总接地汇流排。
④屏蔽地
现场控制站的保护地应从机柜下方的接地螺钉接至接地分干线, 现场控制站的屏蔽地应从接地汇流排接至公共连接板。
⑤接地电阻测试
接地系统的电阻必须进行测试,以保证接地能满足控制系统制造商的要求。

9、DCS系统接地的施工规范要求
①用电仪表的外壳、仪表盘、柜、箱、盒和电缆槽 、保护管、支架、底座等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者,均应做保护接地。对于供电电压不高于36V的就地仪表、开关等,当设计文件无特殊要求时,可不做保护接地。
②在非爆炸危险区域的金属盘、板上安装的按扭、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与已接地金属盘、板接触良好时,可不做保护接地。

  • 联系方式
  • 电话:0710-3248589
  • 地址:湖北省襄阳市樊城区贾洼工业园双金路
  • 手机:18986390578 /18062243324
  • 邮箱:yf3248589@126.com 、1132848948@qq.com
+ 微信号:扫码添加微信