儀表控制系統的接地施工技術管理

趙光華

摘 要：隨著國家經濟的快速發展，在國內已經建成了多個大型石化基地，同時正在或計劃建設的大型石化工程項目不斷增加，其快速發展的自動化控制技術也得到了廣泛應用，DCS集散控制系統充分實現了大型石化工廠的集中管理和分散控制功能，合理而又良好的接地系統是保證DCS分散控制系統安全穩定運行的條件，本文就中海油惠州石化二期工程項目DCS系統接地工程的質量控制管理展開探討。

關鍵詞：DCS系統；接地裝置；接地電阻

中圖分類號：TE967 文獻標志碼：A

0 前言

接地系統是否可靠是關系到DCS系統硬件設備正常運行、確保生產裝置平穩的關鍵因素，與儀表接地不同，DCS對接地電阻要求種類較多、阻值較低。DCS接地系統主網施工應在土建施工中電氣配合下完成，各單元接地系統網要相互獨立。根據接地系統屬于隱蔽工程較多的特點，加強事前（方案確定、材料檢驗等）、事中（焊接、埋深和防腐等）、事后（檢測等）的全過程監督管理，并且適時做好隱蔽記錄和現場核查工作。

1 接地系統的分類

DCS系統接地主要有保護接地和工作接地。

保護接地（也稱為安全接地）是為人身安全和電氣設備安全而設置的接地。儀表及控制系統的外露導電部分，正常時不帶電，在故障、損壞或非正常情況時可能帶危險電壓，對這樣的設備，均實施保護接地。

工作接地，儀表及控制系統工作接地包括：儀表信號回路接地和屏蔽接地。

接地系統一般采用聯合接地，由電氣專業提供總接地系統以及接地母排，儀表接地系統連接前，按設計文件要求測量其的接地電阻值，符合設計要求。

2 接地系統的設計和材料

2.1 接地系統圖（如圖1所示）

2.2 接地設備和材料

接地材料主要有扁鋼、接地軟銅線、接地銅板（匯流排或母排）、接地極（角鋼）、以及接地電阻測量儀表等。接地極一般采用熱鍍鋅角鋼，規格L50×L50，L=2.5m，埋深-0.8m，間距不小于5m；接地主干線采用熱鍍鋅扁鋼-50mm×50mm，埋深0.8m。

2.3 接地匯流排的要求

接地匯流排安裝于室內0.3m的高度，位置在防靜電地板下方。根據機柜或操作臺的數量選擇不同規格的匯流銅排，其中部分成排較多安裝的機柜，其匯流排可以采用通長的鍍鋅扁鋼（或銅）。

3 接地系統的實施

3.1 施工技術要點

（1）控制室內接地電纜敷設時按不同的等級要求進行，要區別保護接地系統或工作接地系統，不能混淆。

（2）系統機柜內應分別設置截面不小于25mm×6mm接地銅條，采用絕緣支架固定在機柜底部，作為系統保護接地和工作接地的匯流銅排。機柜內部接地線根據接電線的長度不同，采用規格為2.5mm2或4mm2 多股絞合銅芯絕緣電線，顏色采用綠、黃相間導線，機柜內的兩類接地線分別接至其下方的接地母排上，再通過匯流銅排連接到接地干線。

（3）現場敷設進來的儀表電纜的屏蔽層必須作屏蔽接地，接地點要在控制室機柜側，現場電纜轉接箱內的主電纜和分支電纜的屏蔽應壓接并保持聯通，在現場儀表端的屏蔽層必須作絕緣包扎，確保斷開。

（4）鎧裝電纜敷設完畢后，電纜鋼鎧必須在兩端接地，且接地要良好牢固，接地方式宜采用壓接。

（5）現場儀表、保護管、橋架等的保護接地可以就近接入電氣接地網。

（6）保護接地線選用黃/綠多股銅芯線將需要保護接地的設備與接地系統相連接，銅線截面積滿足設計及規范要求，線纜終端采用銅終端壓接法連接。

（7）防靜電地板的支腿與接地線可以通過抱箍加螺絲固定，槽鋼基礎與儀表保護接地的連接宜采用焊接連接。

（8）成排控制機柜基礎槽鋼前后各固定一根鍍鋅扁鋼（銅），作為儀表接地母排，正面為保護接地（SG），背面為工作接地（LG），儀表接地系統的SG和LG在接至電氣接地的母排之前禁止短接，其中工作接地應采用絕緣支架固定在基礎槽鋼上。

（9）儀表電纜槽盒在機柜室外的入口處附近與室外接地裝置連接。

（10）鍍鋅扁鋼之間的連接均采用焊接方式，焊接部位都做好了防腐處理，其中埋地部分需刷瀝青漆。

3.2 施工質量管理

（1）做好工序的交接，土建（或電氣）專業的電氣接地網系統完成后，儀表接地系統接駁前，組織各方聯合檢查接地測試記錄和施工質量，并做好接地電阻復查測量，接地電阻小于4Ω并滿足設計要求。

（2）接地系統的安裝工作大部分屬于隱蔽工程，發揮監理的作用，做好重要工序的交接檢查，并按照要求做好表格記錄，聯建人員現場共同簽字確認。

（3）施工前由監理組織圖紙會審，以及施工方案審查，規劃好施工檢查的A、B、C三級控制點的數量和位置；施工班組做好技術交底。

（4）嚴禁將保護接地和工作接地線混接，避免損壞設備影響測量準確性。

4 DCS系統投用前的檢查

DCS系統上電以前，必須確保系統地、安全地、屏蔽地已連接好，并符合DCS產品說明書中“接地規范”的要求。

導線絕緣電阻檢查：使導線與設備斷開。用500V兆歐表進行檢查，信號線路≥2MΩ、補償導線≥0.5MΩ、低于4V直流電壓線路≥0.1MΩ、系統電源帶電部分與外殼≥5MΩ。

必須確保UPS電源、控制站220V交流電源、控制站5V、24V直流電源、操作站220V交流電源等均已連接好，并符合設計要求。

辦理送電申請，組織各方對已經完成的DCS系統設備的安裝接線工作全面檢查，實行逐級檢查逐級送電，所有的系統機柜模塊通道開關要全部斷開，在現場儀表安裝接線完成后聯合調試前共同確認后逐個送電。各方在場見證送電過程（包括施工技術人員、監理工程師、業主工程師、供應商技術人員等），并做好記錄。

結語

事實證明接地系統設計完整性、實施過程的質量控制，以及實施完成后在系統投用前的檢查和測試工作，是保證DCS控制系統正常運行，確保生產工藝裝置平穩運行的保障。

參考文獻

[1]GB50093—2002，自動化儀表工程施工及驗收規范[S].

[2]SH/T3521—2007，石油化工儀表工程施工技術規程[S].

[3]SH/T3081—2003，石油化工儀表接地設計規范[S].