DCS系統接地應用討論

DCS合理、可靠的系統接地，是DCS 系統非常重要的內容。為了保證DCS 系統的監測控制精度和安全、可靠運行，必須對系統接地方式、接地要求、信號屏蔽、接地線截面選擇、接地極設計、接地箱布置等方面，進行認真設計和統籌考慮。本文根據DCS系統的設計規范要求，對DCS系統接地進行討論和簡要的介紹，以供大家在DCS系統設計、安裝、維護中參考。

　　1、DCS系統接地的基本要求

　　DCS系統接地是為了保證當進入DCS系統的信號、供電電源或DCS系統設備本身出現問題時，有效的接地系統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，并為整個控制系統提供公共信號參考點(即參考零電位)。當接地系統發生問題時(接地電阻過大，多點接地，接地線斷線或接地線與高電壓、大電流設備相接觸等)，會造成人員的觸電傷害及設備的損壞，據了解，有些電廠DCS系統經常“死機” (或不明原因的“死機”)，大多是因為接地系統不良或存在問題所引起的。因此，完善、可靠、正確的接地，是DCS 系統能夠安全、可靠和良好運行的關鍵。

　　1.1DCS接地分類

　　在一般情況下，DCS控制系統需要兩種接地：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如化工行業所用的系統，還要求有本安地。

　　1.1.1保護地(CG，Cabinet Grounding) 是為了防止設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系統所有的操作員機柜、現場控制站機柜、打印機、端子柜等均應接保護地。保護地應接至廠區電氣專業接地網，接地電阻小于4Ω。

　　1.1.2邏輯地：也叫機器邏輯地、主機電源地，是計算機內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，Analog Grounding) 也叫模擬地，它可以把現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本安地應獨立設置接地系統，接地電阻≤4Ω。本安地的接地系統應保持獨立，與廠區電氣地網或其它儀表系統接地網的距離應在5m以上。

　　1.2DCS系統接地方式 DCS系統一般接地方式

　　1.2.1利用電氣接地網作為DCS接地網，即與電氣接地網共地;

　　1.2.2設DCS系統專用獨立的接地網;

　　1.2.3設DCS專用接地網，經接地線、再接至電氣接地網;

　　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系統曾經較多的采用過專用的接地網。但這種接地方式存在的缺點是：占地面積太大，投資高，電纜及接地網鋼材耗量大，距廠房有相當的距離(因不易在廠房內找到合適的位置)，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。根據實際運行表明，設置專用的DCS接地網是既困難又不安全的。如某電廠曾因接地問題，造成機組跳閘數十次。根據調查，不少電廠DCS后來改用電氣接地網接地，取得了良好的效果。

　　1.3對公共接地極(網)的要求

　　1.3.1當廠區電氣接地網對地分布電阻≤4Ω時，可將廠區電氣接地網當著DCS系統的公共接地極(網)。

　　1.3.2當廠區電氣接地網接地電阻較大或雜亂時，應獨立設置接地系統，即為DCS系統的公共接地極(網)。

　　1.3.3沒有本安地接入的公共接地極(網)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米內無避雷地的接入點，8米內無 30KW 以上的高低壓用電設備外殼的接入點。當現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搭接在一起，二者應距離10米以上。

　　2、DCS系統的接地原則

　　2.1DCS系統設置的接地裝置

　　2.2.1操作臺、打印臺、服務器柜：設有保護地螺釘。

　　2.2.2繼電器柜、UPS柜、配電柜：設有保護地螺釘。

　　2.2.3DCS的I/O機柜：設有屏蔽接地匯流排，保護地螺釘。系統地(+24V地)懸浮。

　　2.2.4儀表柜、手操盤臺：設有屏蔽地接地匯流排，保護地螺釘。

　　2.2.5安全柵柜：設有屏蔽地接地匯流排，本安地接地匯流排，保護地螺釘。