化工儀表設計的接地系統應用研究

周 煒

（連云港沃利帕森工程技術有限公司南京分公司，江蘇南京 210000）

化工儀表設計的接地系統應用研究

周 煒

（連云港沃利帕森工程技術有限公司南京分公司，江蘇南京 210000）

化工儀表在接地系統中的應用較為頻繁，在安裝化工儀表之前，需由設計人員綜合儀表以及相關控制系統的工作機制對接地系統進行設計，從而使化工儀表更加適應接地系統。簡要分析了接地系統常見的分類，并從接地系統構成與接地系統設計流程兩方面分析了儀表接地系統如何設計，以期為連云港沃利帕森工程技術有限公司南京分公司接地系統設計提供參考。

化工儀表；接地系統；設計方式

1 接地的主要作用與分類

1.1 保護接地

實際工作當中，人們對儀表系統保護接地極為重視。主要是因為保護接地與工作接地相比，更為直觀，同時也較為容易對其進行規范。通常情況下，相關工作人員在實際工作中，需針對工程內部分需要應用的設備進行保護節點處理，如用電儀表設備的金屬制外殼，或是自動化控制設備常規不帶電的金屬區域等。針對設備而言，需要實施保護接地處理的主要設備有儀表接線箱、儀表盤以及操作平臺等。而針對材料而言，需要實施保護接地處理的主要設備有儀表電纜橋架、接線盒以及穿線管等設備，不僅如此，相關工作人員還需對防靜電活動地板實施保護接地處理。隨著上述工作的完成，企業儀表系統的運用才更具安全性。

1.2 工作接地

第一，本安儀表系統接地設計。構成本安儀表系統的設備共有兩件，分別為本安儀表與安全柵。安全柵又可劃分為隔離式安全柵以及齊納式安全柵。其中隔離式安全柵中含有輸入、輸出以及電源三種類型設備，采用了將輸入、輸出以及電源三方相互電氣隔離的電路結構。因為隔離式安全柵中含有可靠性較高的隔離單元，使得對地電流無法流經隔離單元之后流入危險區域，故而不需要系統接地線路。而齊納式安全柵則由快速熔斷設備、限流電阻或限壓二極管對輸入的電能進行限制，從而保證輸出到危險區的能量。通常情況下，齊納式安全柵的24V電源的負極、現場儀表設備、安全柵于控制室當中與相同的接地體相連，以形成等電位結構。不然便會形成多點接地的現象，進而出現電勢差。

第二，屏蔽接地。屏蔽接地的主要目的是避免儀表設備受到電磁的干擾，屏蔽接地多位于控制室，相關信號線的屏蔽層均集合于接地板當中。若對信號源實施接地處理，則屏蔽層也必須于信號源部分完成接地，不然便會形成電位差，進而形成干擾電流，從而干擾信號的正常傳輸。信號和屏蔽層同時接地的狀態如圖1所示。

2 儀表接地設計

2.1 接地系統的構成

構成接地系統的設備有以下幾種：接地導線、銅板以及電極。施工人員通過接地導線將各個安全柵匯流條相連，同時也通過導線將匯流條與接地銅板，接地銅板與接地地基連為一體。接地導線橫截面積的大小并不固定，工作人員必須根據導線所處位置、長度以及數量的不同，橫截面積也容易發生變化。具體情況如下：第一，針對安全柵各個匯流條之間相連的導線，則導線的橫截面積應處于1mm2至2.5mm2之內。第二，針對匯流條同接地銅板相連所用導線，其橫截面積為10mm2至25mm2。第三，針對接地銅板同接地電極之間相連所用導線，其橫截面積處于16mm2至50mm2。

圖1 信號同屏蔽層一同接地

通常情況下，接地銅板需要設立3塊，分別為工作地匯總銅板、保護地匯總銅板以及總接地銅板，并對銅板實施絕緣處理，并保證固定。銅板整體厚度應大于6mm，至于銅板的尺寸，必須按照實際需求進行確定。

2.2 接地系統設計總原則

企業設計人員應按照如下原則進行設計工作：確保保護接地與工作接地有且僅有一個接地點。如此一來，可有效避免多個接地點之間出現電位差，進而避免儀表系統受到干擾。此外，設計人員還需注意，儀表設備若于現場與控制室內均存在接地點，則需對儀表設備進行隔離，如電磁流量計以及pH計等。通常情況下，儀表盤以及控制柜同時擁有工作接地和保護接地，需分別與對應的接地銅板相連。本安儀表接地、屏蔽接地以及信號回路接地同各個接地匯流條向融合之后，再同工作接地匯總銅板相連。設計人員于工程設計過程中，需按照等電位相連的方式對設備外殼、接線箱以及管道等設備進行排列與連接。此時，儀表保護接地與匯總接地銅板均匯總至總接地銅板，之后再與電氣中線相接，并對接地體進行設計。接地電阻是用以衡量接地質量優劣的標準之一。若電阻值不高，則證明接地效果良好。接地電阻可細分為接地連接電阻以及接地電阻。設計人員在設計過程中，不僅需要根據實際需求調整電阻大小，同時還需要將連接電阻值納入設計考慮范圍之內。

3 結束語

化工儀表的接地系統應用過程相對復雜，工作人員必須對此引起重視。不然接地系統有可能出現較為嚴重的質量問題，進而影響化工儀表及系統的正常使用，同時也威脅了人們的生命安全。

[1]戚新華，傅建青.化工儀表設計中接地系統的應用[J].山東工業技術，2016，（16）：32.

Influence of Water Conservancy Construction on Environment and Countermeasures

Zhou Wei

The application of chemical instrument in grounding system is more frequent.Before installing chemical instrument，the design of grounding system should be designed by the designer and the working mechanism of related control system，so that the chemical instrument is more suitable for grounding system.This paper briefly analyzes the common classification of the grounding system and analyzes how to design the grounding system of the instrument from the aspects of grounding system composition and grounding system design flow so as to provide reference for the grounding system design of Lianyungang Wolipasen Engineering Technology Co.，Ltd.Nanjing branch.

chemical instrument；grounding system；design method on of Grounding System in Chemical Instrument Design

TM862

A

1003-6490（2016）08-0058-02

2016-08-06

周煒（1986—），男，江西豐城人，工程師，主要從事化工儀表設計工作。