【摘 要】化工仪表是一种在接地系统中使用的比较频繁的仪器，相关的工作人员将化工仪表应用在接地系统当中，就应该对其进行设计，并且在设计的时候应该与仪表以及其控制系统的工作原理进行结合，使其能够更好的应用在接地系统当中。为了能够让人们对化工仪表设计在接地系统中有更好的了解，在此将对接地工程的概念以及组成、实施办法进行简单的说明。
【关键词】化工仪表；设计；接地系统；分类；应用
引言
工业革命和科技创新改变了人们的生活，在给人们带来舒适便捷生活的同时，也伴随着巨大的安全隐患。为了保障人身和自动化工业系统的安全，抑制设备及系统的相互干扰，仪表系统接地的好坏显得尤为关键。本文就仪表系统的接地设计和应用进行阐述。
一、接地系统分类
1、保护接地
保护接地主要目标是为了保障人身的安全和设备的稳定运行因为通常状况下仪表和控制系统都会存在外露的导电部分，而这一部分会因为故障或是不正常运行导致高危电压的形成，给工程现场埋下了极大的安全隐患因此，这类设备需要进行保护接地除此之外，由于现场环境的复杂性和变化性，有时甚至会出现仪表导线附带高于36V的电压的情况，因此，处于安全性的考虑也会给仪表外壳进行保护接地。
2、工作接地
工作接地的作用是保证仪表能够正常工作，正确的接地可以抑制干扰，保证仪表工作的安全性能。工作接地包括本安仪表接地，屏蔽接地和信号回路接地。
（1）本安仪表系统接地
本安仪表系统是由本安仪表和安全栅构成。安全栅又分隔离式和齐纳式。隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。当故障发生时，由于隔离式安全栅内有可靠的隔离单元，对地电流不可能从可靠隔离单元流向危险区，因此无需系统接地线路。齐纳式安全栅电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。通常齐纳式安全栅的24V电源负极与安全栅、现场仪表在控制室接到同一接地体，达到等电位结构，否则多点接地会造成电势差。
（2）屏蔽接地
屏蔽接地是为了防止电磁干扰。屏蔽接地一般在控制室，信号线的屏蔽层汇集到接地板上。当信号源接地时，屏蔽层也应在信号源处接地，否则存在电位差产生干扰电流，对信号产生干扰。
（3）信号回路接地
在非隔离的信号系统中，信号回路接地通常为直流电源的负极接地。隔离的信号系统中，每一输入输出信号和其它信号隔离、绝缘，所以隔离信号可以不做信号回路接地。
3、防雷接地
（1）雷电直击
雷电直接击中现场仪表及设备，导致现场仪表及设备的损坏。大型装置中，有些现场仪表特别是罐区的仪表位于空旷地带，而装置中的有些仪表位于装置的最高层，这些仪表容易遭受雷电的直击。若将雷击电流按照预先设计的通路引至大地，问题是只有50%的雷电能量直接进入大地，其余50%的雷电能量以各种方式传入建筑物中的电缆，因此，外部避雷装置无法消除各类电缆中的过电压和浪涌电流。解决方式是在仪表侧和控制室侧安装浪涌保护器。按照规定降浪涌保护器并联安装在仪表侧和控制室侧，用于限制瞬间过电压和泄放浪涌电流。许多仪表厂家提供的产品都配套安装浪涌保护器，一般安装室外露天装置的最高层仪表需要配置浪涌保护器，有被雷击可能的仪表，不允许采用聚酷外壳。
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（2）雷电感应
当金属结构、防雷装置接闪时，会产生强大的瞬间电流，对周围一定范围内的电缆产生电磁感应。若不进行防雷接地，会造成设备和仪表的损坏及测量不准，产生的误动作导致整个生产装置联锁跳车；强电流也会沿着电缆进入到控制室，损坏系统及卡件等设备。由此说明，雷电对整个企业所带来的影响和经济损失是重大的。
电气规范上提出桥架和穿管可以屏蔽雷击产生的脉冲干扰。现场，主桥架一般采用梯式桥架；托盘式桥架贵一点，但屏蔽，防雷的效果显然会好于梯式桥架，托盘式桥架带排水孔，可以初步解决积水的问题。接线箱出来，如果直接走穿管，那么，穿管和接线箱要用连接件连接；如果接线箱出来，先走桥架，然后再从桥架走到穿管里，那么，穿管和桥架也要用连接件连接。穿管到仪表，可以有两种做法，一种是管帽，一种是把穿管的出口做成喇叭形，保护电缆不被割伤。
雷击可能通过墙面传导到室内，因此，机柜和墙壁保持合理距离，不仅仅是出于通行的考虑，抗暴结构的建筑，也有利于防雷。
4、静电接地
静电的产生是不可避免的，若产生的静电没有得到及时的泄放，便可能积聚起来造成仪表和DCS系统的损坏。因此防静电接地也是仪表系统安全工作的条件之一。静电接地电阻值一般要小于100欧姆，完全达到仪表接地电阻值不应大于4欧姆的要求。控制室和DCS的防静电接地由仪表专业根据设备要求，向电气专业提出条件，由电气专业进行接地设计。
二、接地系统在工程实施中的组成
在实际的工程中，相关的工作人员一般将其分为两个部分，一个部分是接地联结，还有一个部分是接地装置。我们在这里所说的接地联结主要是包括接地连线、接地汇流排、接地分干线、接地汇总板以及接地干线。接地装置主要就是指总接地板、接地总干线以及接地极。对仪表控制系统进行接地联结的时候，相关的工作人员主要使用分类汇总的方式进行的，通过对其进行接地联结，使其能够与总结低地板进行联结。在交流电源的中线起始端，应该将其与接地极或者是总接地板进行连接。但是需要注意的一点是，如果电气专业的相关工作人员已经把建筑物的金属结构、基础钢筋以及金属设备等进行了联结，再进行仪表系统的接地工作的时候，相关的工作人员也要将其汇总到总的接地板当中，只有这样才能够实现仪表的等电位联结，是电气装置与接地装置进行一个比较合理的联结。
除此之外，相关的工作人员还应该注意，进行接地联结的过程中，不能将开关或者是熔断器连接到其中。并且在实际的操作过程中，对现场的仪表电缆槽以及保护管也要进行保护接地，并且进行这个工作的时候还应该保证接地的可靠性以及电气的连续性。还有就是进行此类连接的时候，不能使用储存、输送可然性介质的金属管道进行接地，一般情况下，进行仪表的接地的时候，在控制室进行。还有就是电压在36V以上的仪表外壳，在进行保护接地工作的时候，每隔三十米就应该用接地连接线与金属构件急性连接，只有这样才能使其可靠性得到有效的保证。
接地电阻能够在很大程度上对仪表的接地联结进行控制。按照相关的规定，仪表设备的接地端到总接地板之间的电阻不能大于一欧姆，并且接地极对接地电阻以及总接地板之间的电阻不能超过四欧姆，相关的工作人员进行接地导线的设计的时候，应该严格的按照电阻的要求进行，一般情况下接地系统的导线使用多股绞合铜芯绝缘电线。
结语
化工仪表在接地系统中使用的过程是一个比较复杂的过程，工作人员必须要对其进行足够的重视，否则经过长时间的发展接地系统就会出现比较大的质量问题，不仅影响到其正常的发挥作用，还会对人们的安全性造成一定的影响。为了减少问题的出现，相关的工作人员必须要对重视仪表设计在接地系统中的应用，保证其做到万无一失，保证人们的生命财产安全。
参考文献：
[1]宋昊.石油化工仪表及控制系统接地的设计[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2012（03）：45-46.
[2]曲洪文.化工仪表设计中接地系统的应用[J].科技纵横，2015（09）：23-24.
论文作者:于玉萍
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/18
标签：仪表论文; 系统论文; 控制室论文; 装置论文; 信号论文; 雷电论文; 屏蔽论文; 《低碳地产》2016年10月第19期论文;