周 煒
(連云港沃利帕森工程技術(shù)有限公司南京分公司,江蘇南京 210000)
化工儀表設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng)應(yīng)用研究
周 煒
(連云港沃利帕森工程技術(shù)有限公司南京分公司,江蘇南京 210000)
化工儀表在接地系統(tǒng)中的應(yīng)用較為頻繁,在安裝化工儀表之前,需由設(shè)計(jì)人員綜合儀表以及相關(guān)控制系統(tǒng)的工作機(jī)制對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),從而使化工儀表更加適應(yīng)接地系統(tǒng)。簡(jiǎn)要分析了接地系統(tǒng)常見的分類,并從接地系統(tǒng)構(gòu)成與接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程兩方面分析了儀表接地系統(tǒng)如何設(shè)計(jì),以期為連云港沃利帕森工程技術(shù)有限公司南京分公司接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。
化工儀表;接地系統(tǒng);設(shè)計(jì)方式
1.1 保護(hù)接地
實(shí)際工作當(dāng)中,人們對(duì)儀表系統(tǒng)保護(hù)接地極為重視。主要是因?yàn)楸Wo(hù)接地與工作接地相比,更為直觀,同時(shí)也較為容易對(duì)其進(jìn)行規(guī)范。通常情況下,相關(guān)工作人員在實(shí)際工作中,需針對(duì)工程內(nèi)部分需要應(yīng)用的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)節(jié)點(diǎn)處理,如用電儀表設(shè)備的金屬制外殼,或是自動(dòng)化控制設(shè)備常規(guī)不帶電的金屬區(qū)域等。針對(duì)設(shè)備而言,需要實(shí)施保護(hù)接地處理的主要設(shè)備有儀表接線箱、儀表盤以及操作平臺(tái)等。而針對(duì)材料而言,需要實(shí)施保護(hù)接地處理的主要設(shè)備有儀表電纜橋架、接線盒以及穿線管等設(shè)備,不僅如此,相關(guān)工作人員還需對(duì)防靜電活動(dòng)地板實(shí)施保護(hù)接地處理。隨著上述工作的完成,企業(yè)儀表系統(tǒng)的運(yùn)用才更具安全性。
1.2 工作接地
第一,本安儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)。構(gòu)成本安儀表系統(tǒng)的設(shè)備共有兩件,分別為本安儀表與安全柵。安全柵又可劃分為隔離式安全柵以及齊納式安全柵。其中隔離式安全柵中含有輸入、輸出以及電源三種類型設(shè)備,采用了將輸入、輸出以及電源三方相互電氣隔離的電路結(jié)構(gòu)。因?yàn)楦綦x式安全柵中含有可靠性較高的隔離單元,使得對(duì)地電流無(wú)法流經(jīng)隔離單元之后流入危險(xiǎn)區(qū)域,故而不需要系統(tǒng)接地線路。而齊納式安全柵則由快速熔斷設(shè)備、限流電阻或限壓二極管對(duì)輸入的電能進(jìn)行限制,從而保證輸出到危險(xiǎn)區(qū)的能量。通常情況下,齊納式安全柵的24V電源的負(fù)極、現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備、安全柵于控制室當(dāng)中與相同的接地體相連,以形成等電位結(jié)構(gòu)。不然便會(huì)形成多點(diǎn)接地的現(xiàn)象,進(jìn)而出現(xiàn)電勢(shì)差。
第二,屏蔽接地。屏蔽接地的主要目的是避免儀表設(shè)備受到電磁的干擾,屏蔽接地多位于控制室,相關(guān)信號(hào)線的屏蔽層均集合于接地板當(dāng)中。若對(duì)信號(hào)源實(shí)施接地處理,則屏蔽層也必須于信號(hào)源部分完成接地,不然便會(huì)形成電位差,進(jìn)而形成干擾電流,從而干擾信號(hào)的正常傳輸。信號(hào)和屏蔽層同時(shí)接地的狀態(tài)如圖1所示。
2.1 接地系統(tǒng)的構(gòu)成
構(gòu)成接地系統(tǒng)的設(shè)備有以下幾種:接地導(dǎo)線、銅板以及電極。施工人員通過接地導(dǎo)線將各個(gè)安全柵匯流條相連,同時(shí)也通過導(dǎo)線將匯流條與接地銅板,接地銅板與接地地基連為一體。接地導(dǎo)線橫截面積的大小并不固定,工作人員必須根據(jù)導(dǎo)線所處位置、長(zhǎng)度以及數(shù)量的不同,橫截面積也容易發(fā)生變化。具體情況如下:第一,針對(duì)安全柵各個(gè)匯流條之間相連的導(dǎo)線,則導(dǎo)線的橫截面積應(yīng)處于1mm2至2.5mm2之內(nèi)。第二,針對(duì)匯流條同接地銅板相連所用導(dǎo)線,其橫截面積為10mm2至25mm2。第三,針對(duì)接地銅板同接地電極之間相連所用導(dǎo)線,其橫截面積處于16mm2至50mm2。
圖1 信號(hào)同屏蔽層一同接地
通常情況下,接地銅板需要設(shè)立3塊,分別為工作地匯總銅板、保護(hù)地匯總銅板以及總接地銅板,并對(duì)銅板實(shí)施絕緣處理,并保證固定。銅板整體厚度應(yīng)大于6mm,至于銅板的尺寸,必須按照實(shí)際需求進(jìn)行確定。
2.2 接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)總原則
企業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照如下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)工作:確保保護(hù)接地與工作接地有且僅有一個(gè)接地點(diǎn)。如此一來(lái),可有效避免多個(gè)接地點(diǎn)之間出現(xiàn)電位差,進(jìn)而避免儀表系統(tǒng)受到干擾。此外,設(shè)計(jì)人員還需注意,儀表設(shè)備若于現(xiàn)場(chǎng)與控制室內(nèi)均存在接地點(diǎn),則需對(duì)儀表設(shè)備進(jìn)行隔離,如電磁流量計(jì)以及pH計(jì)等。通常情況下,儀表盤以及控制柜同時(shí)擁有工作接地和保護(hù)接地,需分別與對(duì)應(yīng)的接地銅板相連。本安儀表接地、屏蔽接地以及信號(hào)回路接地同各個(gè)接地匯流條向融合之后,再同工作接地匯總銅板相連。設(shè)計(jì)人員于工程設(shè)計(jì)過程中,需按照等電位相連的方式對(duì)設(shè)備外殼、接線箱以及管道等設(shè)備進(jìn)行排列與連接。此時(shí),儀表保護(hù)接地與匯總接地銅板均匯總至總接地銅板,之后再與電氣中線相接,并對(duì)接地體進(jìn)行設(shè)計(jì)。接地電阻是用以衡量接地質(zhì)量?jī)?yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一。若電阻值不高,則證明接地效果良好。接地電阻可細(xì)分為接地連接電阻以及接地電阻。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中,不僅需要根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整電阻大小,同時(shí)還需要將連接電阻值納入設(shè)計(jì)考慮范圍之內(nèi)。
化工儀表的接地系統(tǒng)應(yīng)用過程相對(duì)復(fù)雜,工作人員必須對(duì)此引起重視。不然接地系統(tǒng)有可能出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題,進(jìn)而影響化工儀表及系統(tǒng)的正常使用,同時(shí)也威脅了人們的生命安全。
[1]戚新華,傅建青.化工儀表設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,(16):32.
Influence of Water Conservancy Construction on Environment and Countermeasures
Zhou Wei
The application of chemical instrument in grounding system is more frequent.Before installing chemical instrument,the design of grounding system should be designed by the designer and the working mechanism of related control system,so that the chemical instrument is more suitable for grounding system.This paper briefly analyzes the common classification of the grounding system and analyzes how to design the grounding system of the instrument from the aspects of grounding system composition and grounding system design flow so as to provide reference for the grounding system design of Lianyungang Wolipasen Engineering Technology Co.,Ltd.Nanjing branch.
chemical instrument;grounding system;design method on of Grounding System in Chemical Instrument Design
TM862
A
1003-6490(2016)08-0058-02
2016-08-06
周煒(1986—),男,江西豐城人,工程師,主要從事化工儀表設(shè)計(jì)工作。