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從九個方面深入講解DCS系統接地知識

本文從DCS系統接地的基本要求、DCS系統接地分類、DCS系統接地方式、對公共接地極(網)的要求、接地原則、降低土壤電阻率的方法、接地材料及要求、DCS現場接地注意事項和接地施工規范要求這九個方面深入介紹DCS系統接地知識。

1、DCS系統接地的基本要求
DCS系統接地是為了保證當進入DCS系統的信號、供電電源或DCS系統設備本身出現問題時,有效的接地系統能承受過載電流并可以迅速將過載電流導入大地。接地系統能夠為DCS提供屏蔽層,消除電子噪聲干擾,并為整個控制系統提供公共信號參考點(即參考零電位)。

當接地系統發生問題時(接地電阻過大,多點接地,接地線斷線或接地線與高電壓、大電流設備相接觸等),會造成人員的觸電傷害及設備的損壞,據了解,有些DCS系統經常“死機” (或不明原因的“死機”),大多是因為接地系統不良或存在問題所引起的。因此,完善、可靠、正確的DCS系統接地,是DCS系統能夠安全、可靠和良好運行的關鍵。

2、DCS系統接地分類
在一般情況下,DCS控制系統需要兩種接地:保護地和工作地(邏輯地、屏蔽地等)。對于裝有安全柵防爆措施的系統如化工行業所用的系統,還要求有本安地。

①保護地(CG,Cabinet Grounding)
是為了防止設備外殼的靜電荷積累、避免造成人身傷害而采取的保護措施。DCS系統所有的操作員機柜、現場控制站機柜、打印機、端子柜等均應接保護地。保護地應接至廠區電氣專業接地網,接地電阻小于4Ω。

②邏輯地
也叫機器邏輯地、主機電源地,是計算機內部的邏輯電平負端公共地,也是+5V等的電源輸出地。如CPU的正負5伏、正負12伏的負端。需要接入公共接地極。

③屏蔽地(AG,Analog Grounding)
也叫模擬地,它可以把現場信號傳輸時所受到的干擾屏蔽掉,以提高信號精度。DCS系統中信號電纜的屏蔽層應做屏蔽接地。線纜屏蔽層必須一端接地,防止形成閉合回路干擾。鎧裝電纜的金屬鎧不應作為屏蔽保護接地,必須是銅絲網或鍍鋁屏蔽層接地。接入公共接地極。

④本安地
應獨立設置接地系統,接地電阻≤4Ω。本安地的接地系統應保持獨立,與廠區電氣地網或其它儀表系統接地網的距離應在5m以上。

3、DCS系統接地方式
①利用電氣接地網作為DCS接地網,即與電氣接地網共地;
②設DCS系統專用獨立的接地網;
③設DCS專用接地網,經接地線、再接至電氣接地網。
由于第三種接地方式與第二種接地方式有較多相同處,過去,計算機或DCS系統曾經較多的采用過專用的接地網。但這種接地方式存在的缺點是:占地面積太大,投資高,電纜及接地網鋼材耗量大,距廠房有相當的距離(因不易在廠房內找到合適的位置),管理、維護、測量及查找接地極和接地線不方便,且效果不甚良好。根據實際運行表明,設置專用的DCS接地網是既困難又不安全的。

4、對公共接地極(網)的要求
①當廠區電氣接地網對地分布電阻≤4Ω時,可將廠區電氣接地網當著DCS系統的公共接地極(網)。
②當廠區電氣接地網接地電阻較大或雜亂時,應獨立設置接地系統,即為DCS系統的公共接地極(網)。
③沒有本安地接入的公共接地極(網)的對地分布電阻小于4Ω;有本安地的小于1Ω。接地總干線的線路阻抗小于0.1Ω。
④接地極周圍15米內無避雷地的接入點,8米內無 30KW 以上的高低壓用電設備外殼的接入點。當現場無法滿足該條件時,防雷保護地通過避雷器/沖擊波抑制器與公共接地極的主干線相連。電焊地切勿與公共接地極及其接地網搭接在一起,二者應距離10米以上。

5、DCS系統接地原則
①DCS系統設置的接地裝置
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