DCS的接地[1]

3.4.2 控制站和操作站接地

3.4.2.1基本接地方法

控制站和操作站应远离避雷泄流通路，其整个接地网和避雷接地点的最短距离应＞15m。

地域分布较广的系统应以干线式就近接地为原则。

3.4.2.2控制站接地

在机柜的正面底部装有一根接地汇流铜条，是整个机柜的GND铜条，控制站内部的系统地、安全地和屏蔽地都连接到该铜条上。

控制柜安装到位后，其任何金属部件应和大地处于浮置状态，包括固定用地脚螺丝，以利于系统的一点接地。 1）控制站开关电源接地

控制站开关电源接地主要是开关电源的交流侧接地与直流侧接地。 开关电源交流侧接地是将交流进线侧的电气保护地（E端）引到机柜GND或铜条。

开关电源直流侧接地则是将直流侧地（GND端）通过DCS机笼供电端子的地端引到机柜GND铜条。 2）控制站内部接地 ???????系统地

控制站系统地由机笼接地端子的地端，经φ3导线直接与机柜GND铜条相连而成。系统接地时，连接点一般选择在汇流排最左边。个别系统采用垂直安装汇流排时，连接点一般选择在汇流排最下方。此项工作一般在系统设备出厂时已完成。 ???????安全地

控制站安全地由控制站开关电源交流进线侧的电气保护地、机柜外壳与机柜GND铜条相连而成。此项工作一般在系统设备出厂时已完成。 ???????屏蔽地

现场信号电缆如有屏蔽层，则将屏蔽层连线织成辫子后，与机柜GND铜条相连，连接点一般选择铜条的右边或下方。此项工作一般由用户自行完成。

机柜内部接地示意图如图3.4.2-4。 3）操作站接地

操作台底部安装有一根接地汇流排，设备出厂时已将安全地（外壳）连接到此汇流排上。

操作台安装到位后，其任何金属部件应和大地处于浮置状态，以利于系统的一点接地。

操作站接地包括工控机和显示器接地。工控机和显示器背部均提供有接地螺丝，此点既是系统地也是屏蔽地和安全地。

图3.4.2-6 工控机背部示意图

操作站接地按以下步骤：

???????工控机和显示器安装到位后用φ（2~3）mm多芯软铜线与操作站底部的接地汇流排相连，连接工控机和显示器的一端应使用O形连接头；

???????所有操作站接地铜条用φ3以上的多芯软铜线相连，然后用φ3导线与控制站机柜GND铜条相连；

3.4.3 接地总成

同一个 系统中，所有SCnetⅡ网络节点的系统地必须同地，以满足系统内直流地（系统地）的等电势要求。系统内的系统地、安全地、屏蔽地必须最后汇流到同一个接地点上（即一点接地），而这个接地点的接地电阻应足够小，以保证有效地快速消除干扰。

在理想情况下，DCS系统最好使用网状接地，所有现场设备、仪表和DCS的操作站和控制站均在该接地网内，接地网有良好的雷击保护，避雷针泄流点和接地网最短间距＞15m。但在实际应用中极少有系统能满足以上要求，因此，具体工程安装时必须对接地方案采取按优先级折衷的方法，优先级由高到低排列顺序如下：

1）人身安全； 2）设备安全； 3）通信网络安全； 4）信号安全。

人身安全主要通过设备外壳的良好接地保证。DCS系统中设备外壳（保护地）已接到汇流条上，因此，系统接地时要求就近接地，以减小人体的电位差。

因为雷击造成的地电位反击是设备损坏的重要原因，所以，良好的避雷接地网是保证系统安全的先决条件。接地点的选择很重要，一般要求接地点上的接地网和避雷针泄流点距离＞15m。若和避雷针泄流点距离过近，当雷击产生时，会造成地电位急剧瞬变，极易造成系统的严重损坏。

工业现场避雷针泄流点一般设置在建筑物周围，当建筑物内无法满足上述距离条件时，如已存在仪表地，则直接接到仪表地；否则，可在建筑物的避雷针保护范围内寻找满足要求的接地点。

在实际现场施工过程中，这个接地点最好是为系统而设置的独立地桩（其接地电阻符合要求），这对系统的安全性和抗干扰能力都很有好处。机柜安装时要避免将机柜与工厂电气地连通，仪表柜的接地也必须不能破坏DCS系统一点接地的原则。

系统只有1个控制站、1个操作站时：

??????将操作站接地铜条与机柜GND铜条用φ>3mm导线相连接； ??????利用φ>3mm导线，将机柜GND铜条与接地地桩相连接。 系统有1#、2#??多个控制站、多个操作站时：

??????确定某一（如1#）控制站为所有接地的最后汇集点，称为最终接地机柜； ??????将各控制站的机柜GND铜条用导线相连，并将操作站接地用φ>3mm导线连到最终接地机柜的机柜GND铜条上；

??????利用φ>3mm导线，将最终接地机柜的机柜GND铜条与接地地桩相连接。 图3.4.3-1 系统接地示意图

地桩要求：地桩接地体一般为4至6根（2.2～2.3）m长45×45×5角钢，以（1～2）m间距打入地面2m深左右，然后用扁钢连成三角形或矩形，焊上接地线，要求接地电阻＜4Ω，接地地桩尽可能离避雷装置＞30m。（接地地桩的设置详见《仪表接地设计规定》（HG20508--92）） 接地事项：

· 当系统规模较大，各控制站、操作站相距较远时，需要用等电位接地法，具体要求参照《仪表接地设计规定》（HG20508--92）。

· 转接端子柜的接地应参照有关设计图纸。

· 系统一般要求将现场仪表信号电缆的屏蔽接地线接到屏蔽地上（一些绝缘热电偶要求在现场仪表侧接地的除外）。

· 系统配用安全栅时，应根据有关文件和图纸施工。如无参考图纸，我们推荐将安全栅的接地与系统地连接。

如果现场已构成接地网并且接地电阻满足要求，系统可以将系统内的接地点先联成一个独立接地网，最后将系统内的这个接地网中的一点与现场接地网相连，也就是保证了“一点接地”。为保证系统网络上的所有设备同地，这“一点接地”可以是单独地桩，也可以是符合要求的电气地。但千万不可以系统接地网既与单独地桩，又与电气地相连；或者是操作站接地与电气地相连，而控制站系统地与单独地桩相连。这两种情形其实都属于“二点接地”，很容易被雷电击坏SCnetⅡ网络或系统。

必须在保证一点接地的前提下，系统才可以安全上电，否则系统上电后有可能损坏SCnetⅡ网络中的设备，更严重的情况会有人身安全。对于未有效接地而上电工作，造成系统部件损坏，用户应自行负担责任。

如果现场的电气地接地电阻不满足要求，而安装机柜的槽钢已与现场电气地连在一起，则安装时需用绝缘物将机柜垫起，避免接触。