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仪表及控制系统接地和屏蔽知识讲义
仪表和控制系统接地的作用
一是安全,即保护人身安全和仪表及控制系统的安全;
二是保障仪表和控制系统稳定、准确地运行,也就是保证信号通畅、抗御各种干扰。
接地有关术语和定义
接地:电气设备、用电仪表、屏蔽层用接地线与接地体连接,叫做接地。
接地点:接地体所在位置。
接地体:埋在地下和大地接触的金属导体,称为接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等,称为自然接地体。
接地线:连结用电仪表、设备至接地体的金属导体,称为接地线。
接地装置:是指接地线和接地体的总和。
接地电阻:接地体或自然接地体的对地电阻与接地线电阻的总和,称为接地电阻。
仪表接地分类
仪表接地一般分为二种:
保护接地
工作接地
保护接地
定义:在用电仪表、电气设备的金属部分,由于绝缘损坏等意外事故可能带危险电压的情况下,为了防止这种电压危及人身安全而设置的接地,称为保护接地。
保护接地就是给危险电压提供一条通路,使之不经过人体。
针对危险电压,各国都有安全电压值的规定。有些国家规定为50V和25V,日本规定为60V,我国****惯采用36V和12V,有些规定采用36V。
应进行保护接地的有:仪表盘(柜、箱、架)及底座、用电仪表外壳、配电箱(盘)、接线盒、汇线槽、导线管、铠装电缆的铠装护层等。
静电接地:
绝缘体或高电阻体由于感应或摩擦等原因均可能造成电荷积聚。积聚的电荷可能对仪表和控制信号造成干扰,静电荷放电可能损坏仪表设备。
为防止静电的危害,一方面采取措施抑制静电的产生,另一方面应采用接地的方法给静电提供宣泄的通路,使之不能积聚。已作保护接地的地方,即可认为已作了静电接地。
工作接地
定义:为保证仪表精确度和可靠安全地工作而设置的接地,称为仪表系统的工作接地。
在仪表和控制系统中,信号分为隔离信号和非隔离信号,隔离信号一般可以不接地,非隔离信号需要建立一个公共参考点(一般为直流电源的负极)。同时,这种电路的共模抑制电压通常很小,为了减少由此引进的共模干扰,也需对此公共点实行接地。
工作接地包括:信号回路接地、屏蔽接地、本安仪表接地,其目的是提供电位参考点、抑制干扰、防爆等。
工作接地
信号回路接地应根据仪表类型、仪表制造厂的要求及使用场合确定,目前使用的仪表需要信号回路接地的有:接地型热电偶、PH计、电动仪表的公共端(即24VDC的负极)。
同一信号回路应严格做到单点接地,除了规定部位接地外,其他部位应与一切金属构件绝缘。
屏蔽接地:是用来降低电磁场干扰、电缆的屏蔽层、排扰线、电缆保护管、电缆槽等均应接地才能起到屏蔽作用。
需进行屏蔽接地的部分
所有起屏蔽作用并规定接地的金属部分均应接地,
一般包括:
导线的屏蔽层、排忧线。
仪表线上的屏蔽接线端子。
未作保护接地而应起静电屏蔽作用的导线管、汇线槽、仪表外壳。
多芯电缆的备用芯线,应在一端接地,其接地端应和电缆屏蔽层或排忧线接地端在同一侧。
导线的屏蔽层、排忧线一般应在控制室侧接地。同一屏蔽层或同一排忧线应严格做到单端接地。