淺析DCS控制系統(tǒng)接地

陳士虹 李文鑫 田淑英

四平昊華化工有限公司(四平 136001)

1 DCS系統(tǒng)接地目的

DCS控制系統(tǒng)接地目的一是為了安全；二是為了抑制干擾

1.1 安全：包括人身安全和系統(tǒng)設(shè)備安全，這與其它用電設(shè)備一樣，尊照安全用電法規(guī)上規(guī)定，用電設(shè)備的金屬外殼必須接到大地上，防止金屬外殼出現(xiàn)過(guò)高的對(duì)地電壓而危及人身安全和導(dǎo)致設(shè)備的損壞。

1.2 抑制干擾：就是要提高系統(tǒng)本身的抗干擾的能力和盡量減少對(duì)外界的影響。為了抑制干擾DCS控制系統(tǒng)的一些部分與大地相連，例如為了抑制變化電場(chǎng)產(chǎn)生的干擾把靜電屏蔽層接地。接地還可以抑制系統(tǒng)中開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的干擾以及系統(tǒng)各操作站及控制站之間互相產(chǎn)生的干擾。所以說(shuō)系統(tǒng)接地目的為了安全和抑制干擾。

2 接地分類

系統(tǒng)中需要接地的部分有很多，根據(jù)回路性質(zhì)不同和接地目的不同可分成多個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，最后連接在一起成為一個(gè)總接地。

所以說(shuō)系統(tǒng)接地可以分為以下三類：系統(tǒng)地、屏蔽地、保護(hù)地。

2.1 系統(tǒng)地:在控制系統(tǒng)中我們也稱為直流地。是三類接地中重要的一種。是控制系統(tǒng)正常的參考電位。有了正確的系統(tǒng)接地，控制系統(tǒng)才能正常工作。通常DCS控制系統(tǒng)內(nèi)部直流電源的地屬于系統(tǒng)地。所以說(shuō)系地是三類接地中重要的一種。

2.2 屏蔽地：DCS控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的信號(hào)電纜的屏蔽層的接地屬于屏蔽地。就是為了防止變化電場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生干擾，提高信號(hào)精度。

2.3 安全地：即保護(hù)地，凡是工作電壓超出安全電壓的用電設(shè)備，其外殼、機(jī)座、操作手柄等金屬部件必須接地，稱為保護(hù)地。在DCS控制系統(tǒng)中操作站計(jì)算機(jī)接地以及控制站外殼接地都屬于安全地。

3 系統(tǒng)的一點(diǎn)接地原則

系統(tǒng)中三種地最終連在一起并都與大地相連,若它們之間的連接方法錯(cuò)誤，就有可能引入強(qiáng)烈干擾。

在系統(tǒng)中把系統(tǒng)地、安全地、屏蔽地最后匯流到同一接地點(diǎn)上(一點(diǎn)接地)，并使這個(gè)接地點(diǎn)的接地電電阻足夠小，這對(duì)系統(tǒng)的安全性和抗干擾能力都很有好處。這就是系統(tǒng)的一點(diǎn)接地原則。

4 DCS系統(tǒng)接地的連接方法

4.1 各儀表設(shè)備的保護(hù)接地端子、信號(hào)接地端子、屏蔽接地端子和本安接地端子，通過(guò)各自的接地連線分別接到保護(hù)接地和工作接地的匯流排(母線)上。

4.2 將各類接地的匯流排(母線)，用接地分干線分別接到保護(hù)接地匯總板或工作接地匯總板上。

4.3 將保護(hù)接地匯總板和工作接地匯總板，分別用接地干線接到總接地板上，再用接地總干線將總接地板接到接地極上，如圖1。

圖1 保護(hù)接地示意圖

5 接地連接線及接地板的規(guī)格

5.1 接地連接線

接地系統(tǒng)的連接線，應(yīng)采用多股絞合銅芯絕緣電線或電纜。導(dǎo)線橫面積的規(guī)格，應(yīng)根據(jù)連接儀表的數(shù)量和長(zhǎng)度酌情選定。

接地連線 1～2.5 mm2接地干線 10～25 mm2

接地分干線 4～16 mm2接地總干線 16～50 mm2

5.2 接地匯流排及接地板

接地匯流排通常采用25 mm×6 mm銅條制作，也可用連接端子組合而成。

接地匯總板及總接地板，采用厚度不小于6 mm的銅板制作，長(zhǎng)和寬的具體尺寸，則應(yīng)根據(jù)需要而定。

接地匯流排(匯流條)、接地匯總板、總接地板要采用絕緣支架固定。

6 儀表接地系統(tǒng)安裝

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50093—2002)對(duì)儀表接地系統(tǒng)施工。在本文中將不再重復(fù)。

[1]陳洪全，岳智.儀表工程施工手冊(cè)[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版,2005.

[2]樂(lè)嘉謙.儀表工手冊(cè)[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版,2004.

[3]陳德民.石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版,2011.