石油化工企业自动化仪表系统的接地方式
- 格式:docx
- 大小:15.12 KB
- 文档页数:4
自动化仪表接地怎么接?有哪些规范?■ZORICREATO|卓然天工|为您提供好用可靠的仪表一、接地分类(1)保护接地保护接地又称安全接地,其主要目的是保护现场人员的人身安全和电气设备安全。
仪表的外露导电部分在正常情况下不带电,但在故障情况下可能带有危险电压,这种接地方式也常见于各类民用电气设备中。
36V为人体安全电压,在低于36V供电的现场仪表,可不做保护接地。
此外,当安装在金属仪表盘、箱、柜上的仪表与已接地的金属仪表盘、箱、柜等设备接触良好时可不做保护接地。
(2)工作接地工作接地包含仪表信号回路接地和屏蔽接地。
隔离信号可不接地。
隔离信号是指每一处输入或输出信号的电路是对地绝缘并相互隔离的。
非隔离信号通常以直流电源负极为参考点并接地。
仪表工作接地的原则是单点接地,信号回路中不可以出现接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应使用信号隔离器将两者之间构成的回路破坏。
(3)本安系统接地本安系统的接地主要涉及到安全栅的使用。
安全栅主要分为两类:隔离式安全栅和齐纳式安全栅,其具体区别见:什么是信号隔离器?它有什么作用?采用隔离式安全栅的本质安全系统不需要专门接地,而采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统,并且对接地电阻有严格要求,一般要求不得超过1Ω。
(4)防静电接地安装DCS、PLC、SIS等设备的控制室或管理过程控制仪表的机房,因为对防信号干扰的要求相对更高,可以考虑使用防静电接地来减小信号传输过程中的干扰。
(5)防雷接地户外高处或易受雷击的仪表会有相应的防雷击措施,需要设置防雷击接地保护。
二、接地方法仪表接地的方法在上述不同接地中均有不同:保护接地中,应保证整个仪表及控制系统的各接地点处于等电势下,同时在有中线的情况下也要确保中线与保护线分离。
工作接地在汇集到总接地板之前不应与保护接地混接,工作接地的连线除接线点外要保证绝缘。
信号隔离接地和信号屏蔽接地要分别布设。
本安系统接地中,仅有齐纳安全栅需要接地,齐纳安全栅的接地电势要求特殊,其接地汇流排或接地导轨必须要与直流电源的负极相连接。
油气勘察油气输送管道生产中自动化仪表接地工作是重要的组成部分,强化自动化仪表接地工作管理,不仅保证油气输送管道安全平稳的进行生产,还能为油气管道自动化建设奠定坚实的基础。
现阶段我国自动化仪表接地研究正处在发展阶段,许多问题需要得到有效的解决,才能跟上石油工业的发展。
一、油气储运过程中使用的仪表概述泵机组和压缩机组是油气存储和运输重要的设备,加快泵机组和压缩机组仪表自动化建设,可使两组设备的存储和运输能力进一步提升,并且使存储和运输时产生的压力、流量以及排量控制在合理的范围内。
将自动化控制系统应用在油气储运和运输设备中,尤其是针对长距离输送管道设备可能出现的安全隐患,通过自动化系统可以随时进行检测,一旦发现问题即可处理,保证管道存储和运输油气处在安全稳定的环境内。
自动化仪表工作中,工作人员借助压力、温度以及液位等测量仪表对存储和运输产生的数据进行分析,并配合多种措施对设备进行监控,以便发现安全故障时可实施处理措施,从而使油气输送以及存储管道安全平稳的运行。
二、自动化仪表的特点自动化仪表装置在油气输送管道内,会设置管道内的压力、油气液位、流量以及温度等参数,并且自动化仪表还能与设备原有的监控系统相互融合,共同建立起管道的监控系统,而且应对复杂的管道运输问题时,自动化仪表可为工作人员提供必要的指导,以此保证管道安全平稳的运输状态。
三、自动化仪表接地的主要形式1.仪表保护接地。
油气输送管道工作时,许多设备的工作电压需要高于36V,这时通过仪表的保护接地措施,可避免出现安全故障。
通常情况下仪表保护接地线横截面积的范围在4-16mm2,主要以铜芯材质,制成多股绞合的绝缘电缆和电线,而且主要分为防静电保护接地和防雷保护接地,每种保护接地都为工作人员操作提供安全保障。
(1)防静电接地。
防静电接地保护措施一般配置在工作电压低于36V的设备,而且许多形成静电敏感区域内未配置静电保护措施的,都要配置防静电接地保护措施。
5.1.2 当保护接地汇总板和总接地板合用时,保护接地的各接地干线直接接到总接地板上。
5.1.3 仪表及控制系统交流供电中线的起始端应经保护接地干线接到总接地板上。
5.1.4 总接地板经接地总干线接到接地极。
5.2工作接地5.2.1 仪表及控制系统工作接地的各接地干线应分别接到工作接地汇总板,再由工作接地汇总板经两根单独的工作接地干线接到总接线板。
5.2.2 当有多个仪表需工作接地时,宜先将各仪表的工作接地分别接到工作接地汇流排或接地连接端子排,再经工作接地干线接到工作接地汇总板。
6接地系统接线6.1 接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘电线或电缆。
6.2 接地系统的各接地汇流排可采用截面为25mm×6mm的铜条制作。
6.3 接地系统的各接地汇总板应采用铜板制作,厚度不小于6mm,长、宽、尺寸按需要确定。
6.4 机柜内的保护接地汇流排应与机柜进行可靠的电气连接。
6.5 工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。
6.6 接地系统的各种连接应牢固、可靠,并应保证良好的导电性。
接地线、接地干线、接地总干线与接地汇流排、接地汇总板的连接应采用铜接线片和镀锌钢质螺栓,并应有防松件,或采用焊接。
6.7 各类接地连线中,严禁接入开关或熔断器。
6.8 接地线的截面可根据连接仪表的数量和接地线的长度按以下数值选用:a) 接地线:1mm2~2.5mm2b) 接地干线:4mm2~16mm2c) 连接总接地板的接地干线:10mm2~25mm2d) 接地总干线:16mm2~50mm2e) 雷电浪涌保护器接地线:2.5mm2~4mm26.9 雷电浪涌保护器接地线应尽可能短,并且防止弯曲敷设。
6.10 接地系统的标识颜色为绿色或绿、黄两色。
7、接地电阻7.1 从仪表或设备的接地端子到接地极之间的导线与连接点的电阻总和,称为接地连接电阻。
7.2 接地极对地电阻与接地连接电阻之和称为接地电阻。
7.3 仪表及控制系统的接地电阻为工频接地电阻,不应大于4Ω。
石油化工仪表接地设计规范1 总则1.0.1 本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC、DCS、计算机系统等的接地设计,装置的改造可参照执行。
本规范不适用于操作控制室、DCS机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1.0.2 接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。
1.0.3 执行本规范时,尚应符合现行有关标准规范的要求。
2 保护接地2.0.1 用电仪表、自控设备的金属外壳和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时,均应作保护接地。
它们包括:仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2.0.2 24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等,若无特殊要求时,可不作保护接地。
2.0.3 安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时,可不作保护接地。
3 工作接地3.0.1 仪表、PLC、DCS、计算机系统等,应作工作接地。
工作接地包括:信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3.0.2 当仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备,需要建立统一的基准电位时,应进行信号回路接地。
3.0.3 当PLC、DCS、计算机系统与模拟仪表联用时,应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3.0.4 仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等),应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外,屏蔽接地应在控制室侧实施。
3.0.5 本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备,应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3.0.6 本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地,可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。
4 仪表系统防雷接地4.0.1 位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置,当控制室内PLC、DCS、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时,电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。
石油化工仪表接地设计规范2019石油化工行业是目前世界主要能源来源之一,在仪表设备方面,仪表接地也是一个重要部分。
仪表接地是指在工业自动化、电力传输、电源、电力设备和石油化工等行业,将仪表和设备连接到外部地址的过程。
2013年11月,国家标准专家委员会就石油化工仪表接地设计规范发布了《石油化工仪表接地设计规范》和《石油化工仪表接地设计和安装规程》,这两部标准是石油化工仪表接地设计的必备法例。
《石油化工仪表接地设计规范2019》(以下简称《规范》)对仪表接地系统的性能、安全、可靠性等方面进行了详细规定,特别是仪表接地体系的设计原则、材料选择、布线方式等,都是一系列细致的规定。
第一章介绍了标准的适用性,涉及到地网、监测仪表和现场装置等接地设备的设计和安装,其中涵盖了电源系统的接地、保护系统的接地、现场仪表的接地以及防爆设备的接地等内容。
第二章概述了《规范》下各类接地体系的设计要求,包括接地系统规格、接地线型号、接地线安装方式、接地引线长度、地网结构等等。
第三章详细说明了石油化工仪表接地的安装要求,包括不同的地网电压、使用环境、接地网的连接方式等,以及地网的除静电措施等。
石油化工仪表接地设计是一个涉及面很广的工作,涉及的内容很多,也涉及到许多细节性的工作。
本《规范》中,提供了一系列仪表接地体系的安装和设计要求,为石油化工企业接地设计提供了参考依据和参考标准,保证了仪表接地设计的安全性和可靠性。
此外,本《规范》还提出了一些有关仪表接地设计的安全要求,比如在仪表总接地体系中,必须有一定的间隙,以降低接地系统的耐受电流和抗干扰能力;此外,本标准还要求,在接地系统的设计中,必须考虑到环境条件的影响,包括地表起伏的影响等。
《石油化工仪表接地设计规范2019》为石油化工行业的仪表接地设计提供了一整套安全可靠的指导方案和参考标准,有利于企业维护电源系统和仪表系统的安全正常运行,同时可以有效控制和减少事故的发生,从而提高石油化工企业的电气安全水平。
石油化工仪表接地设计规1 总则1.0.1 本规适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC、DCS、计算机系统等的接地设计,装置的改造可参照执行。
本规不适用于操作控制室、DCS机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1.0.2 接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。
1.0.3 执行本规时,尚应符合现行有关标准规的要求。
2 保护接地2.0.1 用电仪表、自控设备的金属外壳和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时,均应作保护接地。
它们包括:仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2.0.2 24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等,若无特殊要求时,可不作保护接地。
2.0.3 安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时,可不作保护接地。
3 工作接地3.0.1 仪表、PLC、DCS、计算机系统等,应作工作接地。
工作接地包括:信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3.0.2 当仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备,需要建立统一的基准电位时,应进行信号回路接地。
3.0.3 当PLC、DCS、计算机系统与模拟仪表联用时,应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3.0.4 仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等),应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外,屏蔽接地应在控制室侧实施。
3.0.5 本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备,应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3.0.6 本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地,可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。
4 仪表系统防雷接地4.0.1 位于多雷击区或强雷击区的石油化工装置,当控制室PLC、DCS、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时,电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。
浅议油气输送管道自动化仪表接地形式及问题摘要:随着我国经济建设的快速发展,我国各行业迎来新的机遇和发展空间。
本文通过介绍自动化仪表的特点,重点分析仪表接地相关工作的管理,并且对如何做好自动化仪表设备的管理工作进行了一定的探索,目的是为提高油气输送管道领域自动化仪表接地水平提供一点参考。
关键词:油气输送管道;自动化仪表接地形式;问题引言我国快速进入科学技术现代化发展阶段,很多先进的科研技术运用到各行业中,使其发展更为迅速。
自动化仪表的接地工作对油气输送管道安全平稳运行起到重要作用,研究自动化仪表的接地工作意义重大。
尽管自动化仪表接地研究已经取得一定成绩,但随着石油工业的不断发展,现有的接地研究已不能满足实际生产需要,因此,有必要对油气输送管道自动化仪表接地工作进行深入研究,为促进油气输送管道自动化仪表安全作出贡献。
1自动化仪表的特点油气输送管道涉及到的自动化仪表主要围绕管道压力、管道液位、管道流量、管道成分以及管道温度等参数进行设置。
管道上安装的这些自动化仪表与其他控制系统等配合共同完成这些参数的控制及测量,其作用十分重要,因此,为保证自动化仪表在复杂条件下能够安全平稳运行,做好复杂条件下仪表的接地工作就是其中一项必要手段。
2雷电对仪表系统的危害及形式对于大多数油气输送生产控制系统来说日常都是在建筑内,并且有着保护措施的。
但是对于油气输送生产装置中的仪表却不一定,大多数的仪表是处在室外空旷的生产区中,当遇到雷雨天气的时候不可避免的会被雷电击中而损坏,同时可能造成控制系统的故障或则损坏,造成油气输送生产装置的停车,给生产企业带了较大经济损失,因此减少和防止雷电侵入对生产企业显得很重要。
雷电侵入的形式主要为直接雷击和感应雷击两种,对油气输送自动化仪表控制系统来说,可能产生的雷电侵入危害形式有4种,它们分别是直接雷击、感应雷击、雷电过电压、反击电流。
直接雷击概率低,但是一旦发生直接雷击,严重时会造成油气输送生产装置瘫痪,危害最大。
石油化工企业自动化仪表系统的接地方式1.制定自动化仪表系统的接地规范的意义自动化仪表系统的接地规范主要适用于石油化工企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统工程的仪表、分散型控制系统(DCS)、可编程序控制系统(PLC)、工业控制计算机系统(IPC)、安全仪表系统(SIS)、火灾及可燃气体和有毒气体检测系统(FGS)、过程控制计算机系统(PCCS)等的接地系统设计。
改造设计可参照执行。
执行本规范时,尚应符合国家现行有关强制性标准规范的要求。
2.接地方式2.1保护接地。
低于36V供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于36V电压设备接触的除外。
当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与己接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。
2.2工作接地。
仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。
本规定中的工作接地,均指仪表及控制系统工作接地。
隔离信号可以不接地。
这里的“隔离”是指每一输入信号(或输出信号)的电路与其它输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。
非隔离信号通常以直流电源负极为参考点,并接地。
信号分配均以此为参考点。
2.3本安系统接地。
采用隔离式安全栅的本质安全系统,不需要专门接地。
采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。
齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。
2.4防静电接地。
安装DCS,PLC,SIS等设备的控制室、机柜室、过程控制计算机的机房,应考虑防静电接地.这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等应进行防静电接地。
己经做了保护接地和工作接地的仪表和设备,不必再另做防静电接地。
2.5防雷接地。
当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后,需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地连接。
仪表及控制系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。
3.接地系统3.1保护接地。
石油化工企业自动化仪表系统的接地方式
1.制定自动化仪表系统的接地规范的意义
自动化仪表系统的接地规范主要适用于石油化工企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统工程的仪表、分散型控制系统(DCS)、可编程序控制系统(PLC)、工业控制计算机系统(IPC)、安全仪表系统(SIS)、火灾及可燃气体和有毒气体检测系统(FGS)、过程控制计算机系统(PCCS)等的接地系统设计。
改造设计可参照执行。
执行本规范时,尚应符合国家现行有关强制性标准规范的要求。
2.接地方式
2.1保护接地。
低于36V供电的现场仪表,可不做保护接地,但有可能与高于36V电压设备接触的除外。
当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与己接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。
2.2工作接地。
仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地和屏蔽接地。
本规定中的工作接地,均指仪表及控制系统工作接地。
隔离信号可以不接地。
这里的“隔离”是指每一输入信号(或输出信号)的电路与其它输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的,其电源是独立的、相互隔离的。
非隔离信号通常以直流电源负极为参考点,并接地。
信号分配均以此为参考点。
2.3本安系统接地。
采用隔离式安全栅的本质安全系统,不需要专门接地。
采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。
齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。
2.4防静电接地。
安装DCS,PLC,SIS等设备的控制室、机柜室、过程控制计算机的机房,应考虑防静电接地.这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等应进行防静电接地。
己经做了保护接地和工作接地的仪表和设备,不必再另做防静电接地。
2.5防雷接地。
当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后,
需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地连接。
仪表及控制系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。
3.接地系统
3.1保护接地。
仪表及控制系统的保护接地应按电气专业的有关标准规范和方法进行,并应接入电气专业的低压配电系统接地网。
控制室应采用TN-S系统。
整个系统中,保护线PE与中线N是分开的。
仪表及控制系统的保护接地系统应实施等电位连接。
仪表电缆槽、电缆保护金属管应做保护接地,可直接焊接或用接地线连接在附近已接地的金属构件或金属管道上,并应保证接地的连续和可靠。
3.2工作接地。
需要进行接地的仪表信号回路,应实施工作接地连接。
工作接地在工作接地汇总板之前不应与保护接地混接。
工作接地的连线,包括各接地线、接地干线、接地汇流排等,在接至总接地板之前,除正常的连接点外,都应当是绝缘的。
工作接地最终与接地体或接地网的连接应从总接地板单独接线。
信号屏蔽电缆的屏蔽层接地应为单点接地,应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。
3.3本安系统接地。
纳式安全栅的本安系统接地连接示意(见图1)。
两线制或三线制变送器是由直流电源供电的,为使安全栅能在直流电源故障时实现对危险场所的保護功能,安全栅接地必须与直流电源的公共端相连接。
齐纳式安全栅的接地汇流排或接地导轨(以下统称接地汇流排)必须与直流电源的负极相连接。
3.4防静电接地。
控制系统防静电接地应与保护接地共用接地系统。
静电放电的特点是高电压、小电流、时间短。
抑制或消除静电放电应采取多种措施,除尽量避免产生静电外,及时泄放静电是有效手段之一。
仪表及控制系统的防静电接地比较简单,静电导体对地的泄放电阻通常是*****欧姆-***-*****欧姆数量级的,所以,很多相应的规范、资料规定用于防静电接地的电阻为100欧。
并且,防静电接地应与其它接地系统共用接地装置。
3.5防雷接地。
仪表电缆槽、仪表电缆保护管应在进入控制室处,
与电气专业的防雷电感应的接地排相连。
控制室内的仪表信号雷电浪涌保护器的接地线应接到工作接地汇总板,雷电浪涌保护器的接地汇流排应接到工作接地汇总板或总接地板。
控制室内仪表供电的雷电浪涌保护器应与配电柜的保护接地汇总板或电气专业的防雷电感应的接地排相连。
4.接地系统
4.1接地装置。
接地装置由接地极(接地体)、接地总干线(接地总线)、总接地板(总接地端子、接地母排)组成。
系统简单的情况下,保护接地汇总板可与总接地板合用。
埋入地中直接与大地接触并与大地形成电气连接的金属导体,称为接地极或接地体。
用来连接接地极与总接地板的导体,称为接地总干线(电气专业称为接地总线)。
为便于连接保护接地干线等而设置的金属板,称为保护接地汇总板。
接地系统由接地装置、工作接地汇总板、保护接地汇总板、接地干线、各类接地汇流排等组成。
4.2仪表及控制系统的工作接地、保护接地、防雷接地应与电气的低压配电系统合用接地装置。
5.接地连接方法
5.1保护接地。
仪表及控制系统保护接地的各接地干线应汇接到保护接地汇总板,再由保护接地汇总板经接地干线接到总接地板上。
当保护接地汇总板和总接地板合用时,保护接地的各接地干线直接接到总接地板上。
仪表及控制系统交流供电中线的起始端应经保护接地干线接到总接地板上。
5.2工作接地。
仪表及控制系统工作接地的各接地干线应分别接到工作接地汇总板,再由工作接地汇总板经两根单独的工作接地干线接到总接地板。
当有多个仪表需工作接地时,宜先将各仪表的工作接地线分别接到工作接地汇流排或接地连接端子排,再经工作接地干线接到工作接地汇总板。
5.3本安系统接地。
齐纳式安全栅的各接地汇流排可直接接到本机柜的工作接地汇流排,再经工作接地干线接到工作接地汇总板。
每
个汇流排的接地线宜使用两根单独的导线。
齐纳式安全栅的各接地汇流排也可分别经工作接地干线接到工作接地汇总板.每个汇流排的工作接地干线宜使用两根单独的导线。
5.4仪表及控制系统接地连接原理图。
仪表及控制系统的接地连接采用分类汇总,最终连接的方式。
根据具体应用情况,保护接地汇总板和总接地板可以分别设置,也可以合用。
6.接地系统接线
6.1接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘电线或电缆。
6.2接地系统的各接地汇流排可采用截面为25mmX6mm的铜条制作。
6.3接地系统的各接地汇总板应采用铜板制作,厚度不小于6mm,长、宽尺寸按需要确定。
6.4机柜内的保护接地汇流排应与机柜进行可靠的电气连接。
6.5工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。