DCS接地技術(shù)規(guī)范

1、1、DCS系統(tǒng)接地的基本要求DCS系統(tǒng)接地是為了保證當進入DCS系統(tǒng)的信號、供電電源或DCS系統(tǒng)設(shè)備本身出現(xiàn)問題時，有效的接地系統(tǒng)能承受過載電流并可以迅速將過載電流導入大地。接地系統(tǒng)能夠為DCS提供屏蔽層，消除電子噪聲干擾，并為整個控制系統(tǒng)提供公共信號參考點（即參考零電位）。當接地系統(tǒng)發(fā)生問題時（接地電阻過大，多點接地，接地線斷線或接地線與高電壓、大電流 設(shè)備相接觸等），會造成人員的觸電傷害及設(shè)備的損壞，據(jù)了解，有些電廠DCS系統(tǒng)經(jīng)常 死機”（或不明原因的 死機”，）大多是因為接地系統(tǒng)不良或存在問題所引起的。因此，完善、可靠、正確的接地，是DCS系統(tǒng)能夠安全、可靠和良好運行的關(guān)鍵。1.1DC

2、S接地分類在一般情況下，DCS控制系統(tǒng)需要兩種接地：保護地和工作地（邏輯地、屏蔽地等）。對于裝有安全柵防爆措施的系統(tǒng)如化工行業(yè)所用的系統(tǒng)，還要求有本安地。1.1.1保護地（CG, CabinetGrounding）是為了防止設(shè)備外殼的靜電荷積累、避免造成人身 傷害而采取的保護措施。DCS系統(tǒng)所有的操作員機柜、現(xiàn)場控制站機柜、打印機、端子柜等 均應接保護地。保護地應接至廠區(qū)電氣專業(yè)接地網(wǎng)，接地電阻小于4Q。1.1.2邏輯地：也叫機器邏輯地、主機電源地，是計算機內(nèi)部的邏輯電平負端公共地，也是+5V等的電源輸出地。如CPU的正負5伏、正負12伏的負端。需要接入公共接地極。1.1.3屏蔽地（AG, A

3、nalog Grounding）也叫模擬地，它可以把現(xiàn)場信號傳輸時所受到的干 擾屏蔽掉，以提高信號精度。DCS系統(tǒng)中信號電纜的屏蔽層應做屏蔽接地。線纜屏蔽層必須一端接地，防止形成閉合回路干擾。鎧裝電纜的金屬鎧不應作為屏蔽保護接地，必須是銅絲網(wǎng)或鍍鋁屏蔽層接地。接入公共接地極。1.1.4本安地 應獨立設(shè)置接地系統(tǒng)，接地電阻 4 Q本安地的接地系統(tǒng)應保持獨立，與廠區(qū)電氣地網(wǎng)或其它儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)的距離應在5m以上。1.2DC S系統(tǒng)接地方式DCS系統(tǒng)一般接地方式1.2.1利用電氣接地網(wǎng)作為DCS接地網(wǎng)，即與電氣接地網(wǎng)共地；1.2.2設(shè)DCS系統(tǒng)專用獨立的接地網(wǎng)；1.2.3設(shè)DCS專用接地網(wǎng)，經(jīng)接地線

4、、再接至電氣接地網(wǎng)；由于第三種接地方式與第二種接地方式有較多相同處，過去，計算機或DCS系統(tǒng)曾經(jīng)較多的采用過專用的接地網(wǎng)。 但這種接地方式存在的缺點是：占地面積太大，投資高，電纜及接地網(wǎng)鋼材耗量大，距廠房有相當?shù)木嚯x（因不易在廠房內(nèi)找到合適的位置 ），管理、維護、測量及查找接地極和接地線不方便，且效果不甚良好。根據(jù)實際運行表明，設(shè)置專用的DCS接地網(wǎng)是既困難又不安全的。如某電廠曾因接地問題，造成機組跳閘數(shù)十次。根據(jù)調(diào)查，不 少電廠DCS后來改用電氣接地網(wǎng)接地，取得了良好的效果。1.3對公共接地極（網(wǎng)）的要求1.3.1當廠區(qū)電氣接地網(wǎng)對地分布電阻 4宙寸，可將廠區(qū)電氣接地網(wǎng)當著DCS系統(tǒng)的公共接

5、地極（網(wǎng)）。1.3.2當廠區(qū)電氣接地網(wǎng)接地電阻較大或雜亂時，應獨立設(shè)置接地系統(tǒng)，即為DCS系統(tǒng)的公共接地極（網(wǎng)）。1.3.3沒有本安地接入的公共接地極（網(wǎng)）的對地分布電阻小于4歐姆；有本安地的小于1歐姆。接地總干線的線路阻抗小于0.1歐姆。1.3.4接地極周圍15米內(nèi)無避雷地的接入點，8米內(nèi)無30KW以上的高低壓用電設(shè)備外殼的 接入點。當現(xiàn)場無法滿足該條件時，防雷保護地通過避雷器/沖擊波抑制器與公共接地極的主干線相連。電焊地切勿與公共接地極及其接地網(wǎng)搭接在一起，二者應距離10米以上。2、DCS系統(tǒng)的接地原則2.1DC S系統(tǒng)設(shè)置的接地裝置2.2.1操作臺、打印臺、服務器柜：設(shè)有保護地螺釘。2.

6、2.2繼電器柜、UPS柜、配電柜：設(shè)有保護地螺釘。2.2.3DCS的I/O機柜：設(shè)有屏蔽接地匯流排，保護地螺釘。系統(tǒng)地（+24V地）懸浮。2.2.4儀表柜、手操盤臺：設(shè)有屏蔽地接地匯流排，保護地螺釘。2.2.5安全柵柜：設(shè)有屏蔽地接地匯流排，本安地接地匯流排，保護地螺釘。2.2信號屏蔽及其接地2.2.1根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)定要求，計算機或DCS系統(tǒng)信號電纜的屏蔽層不得浮空，必須接地，其接地方式應符合下列規(guī)定：2.2.1.1當信號源浮空時，屏蔽層應在計算機側(cè)接地；2.2.1.2當信號源接地時，屏蔽層應在信號源側(cè)接地；2.2.1.3當放大器浮空時，屏蔽層的一端與屏蔽罩相連，另一端宜接共模地（當信號源接地

7、時，接信號地。當信號源浮空時接現(xiàn)場地）。2.2.1.4當屏蔽電纜途經(jīng)接線盒分斷或合并時，應在接線盒內(nèi)將其兩端電纜的屏蔽層連接。2.2.2 DCS系統(tǒng)信號電纜的選擇與敷設(shè)，應嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。屏蔽電纜的屏蔽層應按 以上要求進行接地。為了提高DCS系統(tǒng)的抗干擾能力，DCS系統(tǒng)開關(guān)量輸入/輸出信號，選用阻燃型對絞銅網(wǎng)屏蔽計算機電纜還是比較恰當?shù)摹?、DCS系統(tǒng)的接地方法3.1集中布置的DCS設(shè)備接地方法3.2分散布置的DCS設(shè)備接地方法 分散布置DCS系統(tǒng)設(shè)備之間的連接一般是網(wǎng)絡(luò)（通訊） 線， 例如：現(xiàn)場控制站分散到現(xiàn)場，而操作員站位于不同的控制室，分散直徑在500米的范圍內(nèi)，各站點間使用多模光

8、纖或5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線等連接。3.2.1使用光纖連接的站點：各站點內(nèi)的接地方法同集中布置的DCS設(shè)備。3.2.2使用5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線連接的站點：3.2.2.1控制室的各類地線先連接到公共連接板，公共連接板通過接地總干線與公共接地極相連。從公共接地極看過去，整個接地網(wǎng)絡(luò)是一個星型結(jié)構(gòu)。3.2.2.2使用5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線兩頭通過網(wǎng)絡(luò)浪涌保護設(shè)備（信號避雷器、通流量不小于5KA）與DCS的SWITCH HUB、REPEAT或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連。兩邊的站點有各自 的公共接地極，二者不必有金屬連接，各站點的接地方法同集中布置的DCS設(shè)備。5類雙絞線或DP屏蔽雙絞線必須穿鍍鋅鋼管

9、或金屬橋架敷設(shè)，鋼管或橋架必須可靠接地。當雷擊， 或者電氣事故造成兩邊地電位差過大時，信號避雷器可以保護兩邊的設(shè)備。3.3 DCS設(shè)備接地安裝3.3.1接地體：為釘入地下的良導體，由接地總干線傳來的電流通過接地體導入大地。接地 體與接地總干線之間采用銅焊，焊接后應做防腐處理?？捎媒拥鼐W(wǎng)干線把多個接地體連接成網(wǎng)，接地網(wǎng)應滿足DCS系統(tǒng)接地電阻的要求。當接地網(wǎng)干線與接地體采用搭接焊時，其搭 接長度必須為扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍。圖3-2為典型的多接地體安裝圖。3.4 DCS系統(tǒng)接地降低土壤電阻率的方法3.4.1改變接地體周圍的土壤結(jié)構(gòu)。在接地體周圍的土壤23m范圍內(nèi)，摻入不容于水的、有良好吸

10、水性的物質(zhì)，如木炭、焦碳煤渣或礦渣等，該法可使土壤電阻率降低到原來的1/51/10。3.4.2用食鹽、木炭降低土壤電阻率用食鹽、木炭分層夯實。木炭和細摻勻為一層，約1015cm厚， 再鋪23cm的食鹽， 共58層。 鋪好后打入接地體。 此法可使電阻率降至原來 的1/31/5。但食鹽日久會隨流水流失，一般超過兩年就要補充一次。3.4.3用長效化學降阻劑。用長效化學降阻劑方法可使土壤電阻率降至原來的40%。3.5 DCS系統(tǒng)接地材料及要求3.5.1接地體與接地網(wǎng)干線的材料要求接地體和接地網(wǎng)干線所用鋼材規(guī)格可按下表選用，若接地電阻滿足不了要求時，也可選用銅材。如果接地體和接地網(wǎng)干線安裝在腐蝕性較強的

11、場所，應根據(jù)腐蝕的性質(zhì)采取熱鍍鋅、 熱鍍錫等防腐措施或適當加大截面。3.5.2接地連線要求DCS系統(tǒng)的保護地和屏蔽地連線應使用銅芯絕緣電線或電纜連接到廠區(qū)電氣專用接地網(wǎng)或 接地體上。小表列出各類接地電纜可選用的規(guī)格。當接地連線距離較長、DCS系統(tǒng)對接地電阻要求較高或接地干線分接的支線數(shù)量較多時，宜選用表中截面較大的電線電纜。4、現(xiàn)場接地常用注意事項4.1現(xiàn)場控制站：接地螺絲因機柜本體與底座間有膠皮形成絕緣，屏蔽地匯流排與底座間絕緣，現(xiàn)場控制站必須按規(guī)定做好接地處理。即分別接至現(xiàn)場控制站接地匯流排上。I/O柜的電源地與UPS的電源地必須接至同一個地，保證等電位。4.2現(xiàn)場控制站：操作員站、工程師站、網(wǎng)絡(luò)交換機、服務器主機、系統(tǒng)顯示器等采用外殼