化工仪表设计中接地系统的应用

化工仪表设计中接地系统的应用

阳煤集团寿阳化工有限责任公司山西晋中045400

【摘要】化工仪表在接地系统中使用的过程是一个比较复杂的过程,工作人员必须要对其进行足够的重视,否则经过长时间的发展接地系统就会出现比较大的质量问题,不仅影响到其正常的发挥作用,还会对人们的安全性造成一定的影响。为了减少问题的出现,相关的工作人员必须要对重视仪表设计在接地系统中的应用,保证其做到万无一失,保证人们的生命财产安全。本文从接地系统分类入手,对化工仪表设计中接地系统的应用进行了分析。

【关键词】化工仪表设计;接地系统;应用

1接地系统分类

1.1仪表系统的保护接地

在实际的工作当中,人们往往十分重视仪表系统的保护接地,其之所以能够得到人们更多地关注,最主要的原因就是仪表系统的保护接地与工作接地相比更加直观易见,并且更容易对其进行规范。一般情况下,在工作的过程中,相关的工作人员对工程中需要使用的用电仪表设备的金属外壳以及自控设备正常不带电金属部分都进行了保护接地处理。对于设备类来说,需要进行保护接地工作的主要有仪表盘、仪表操作台、仪表柜、仪表框架以及仪表箱等。对于材料类来说,需要急性保护接地操作的主要有供配电盘、电缆桥架、穿线管、接线盒、铠装电缆保护层以及安装在非爆炸场所的按钮、信号灯等。另外,防静电活动地板的接地也是一项十分重要的工作,只有将这些内容的接地进行一个比较全面的处理,才能从根本上保证化工仪表系统使用的安全性。

1.2仪表系统的工作接地

仪表系统的工作接地也是一项十分重要的工作,但是这个工作与保护接地相比种类比较复杂,并且处于暗处,因此相关的工作人员在工作的时候经常会无意识的忽略它,然而仪表系统能够进行正常工作在很大程度上是取决于它的。在自动化系统以及微机控制系统的电子设备中,要想使其在运行的时候能够保持统一,就应该建立一个比较统一的信号基准参考点,同时还应该进行信号回路接地。对于仪表系统中那些用来降低电磁干扰的部件,相关的工作人员还需要对其进行屏蔽接地处理。另外,相关的工作人员还应该注意的一点是对化工仪表进行接地处理的时候,相关的工作人员还应该严格的按照制造厂的规定进行,避免出现接地与规定不符的现象,对仪表的正常使用造成比较大的影响。对于一些比较特殊的化工仪表设备,其在接地的时候具有的要求与其他的仪表也有一定的不同之处,工作人员进行接地工作的时候必须严格的按照相应的规定进行,减少问题的出现。

2接地方式

为了保证信号的准确性,防止日常运行中的各种干扰,仪表系统必须采取合理与恰当的接地方式。

2.1单点接地

单点接地,就是系统中所有的信号接地线只有一个公共接地点,把这个公共接地点的电位作为参考电位。实际运行经验表明,单点接地系统对于直流和低频系统是有效的,至于高频系统,则应采用后述的多点接地系统。如果系统中同时存在低频与高频设备,则低频与高频设备之间应相隔一段距离。在实际使用的单点接地系统中,又分串联单点接地与并联单点接地。如图1所示。

从图1中的串联单点接地方式可以看出,这种接地方式的优点在于简单明了,但是由于地电流会依次流过所有地线,因此会引起各电阻之间的耦合。同时由于接地电阻的存在,使得三个电路的接地电位明显不同,当I1(或I2、I3)发生变化时,1、2、3点的电位随之变化,导致各电路运行不稳定。尤其是3点的电位,十分不稳定。所以,一个系统中最敏感的电路要放在1点,这点电位相对另外两点,是最稳定的。对于放大器功率输出级要放在1点,前置放大器放在2、3点。对于图1中的并联单点接地方式,就不存在各设备、电路单元之间通过公共地线阻抗耦合的问题,只是各单元自身电流通过各自的地线阻抗为本身造成某种形式的反馈而已。所以,它特别适合于各单元地线较短,而且工作频率比较低的场合。但是,其缺点是需要较多的导线。单点接地主要用于低频电路系统,这种接地方式可以避免形成干扰的地环路。

2.2多点接地

对于高频电路系统,即使单点接地,但设备外壳与地之间存在杂散电容,由于杂散电容的作用,相当于多点接地。多点接地,是指设备(或系统)中各个接地点都直接接到距它最近的接地点上,如图2所示,使接地引线的长度最短。这里所说的接地点,对于电子电路,可以是控制电路母线,对于设备来说,可以是设备的底座、外壳等金属构件,也可以是贯通整个系统的接地母线,在比较大的系统中,还可以是设备结构框架或接地网等。多点接地的优点是电路构成比单点接地简单,而且由于采用了多点接地,接地线上可能出现的高频驻波现象显著减小。但采用多点接地后,设备内部会增加许多地线回路。

单点接地与多点接地在应用上各有优缺点,在实际运行中应根据具体情况慎重选择。一般来说,当系统中信号频率低于1MHz时,宜采用单点接地;当系统中信号频率高于10MHz时,宜采用多点接地;当频率介于1MHz~10MHz之间时,如果最长的接地线不超过波长的1/20时,可以用单点接地,否则采用多点接地。

2.3混合接地

由于多点接地中存在着各地线回路,它们对于设备内较低电平的信号单元会产生不良影响。当一点接地和多点接地均无法单独满足系统要求时,可以采取由一点接地和多点接地组合而成的混合接地系统。

3接地系统在工程实施中的组成

在实际的工程中,相关的工作人员一般将其分为两个部分,一个部分是接地联结,还有一个部分是接地装置。我们在这里所说的接地联结主要是包括接地连线、接地汇流排、接地分干线、接地汇总板以及接地干线。接地装置主要就是指总接地板、接地总干线以及接地极。对仪表控制系统进行接地联结的时候,相关的工作人员主要使用分类汇总的方式进行的,通过对其进行接地联结,使其能够与总结低地板进行联结。在交流电源的中线起始端,应该将其与接地极或者是总接地板进行连接。但是需要注意的一点是,如果电气专业的相关工作人员已经把建筑物的金属结构、基础钢筋以及金属设备等进行了联结,再进行仪表系统的接地工作的时候,相关的工作人员也要将其汇总到总的接地板当中,只有这样才能够实现仪表的等电位联结,是电气装置与接地装置进行一个比较合理的联结。

除此之外,相关的工作人员还应该注意,进行接地联结的过程中,不能将开关或者是熔断器连接到其中。并且在实际的操作过程中,对现场的仪表电缆槽以及保护管也要进行保护接地,并且进行这个工作的时候还应该保证接地的可靠性以及电气的连续性。一般情况下,进行仪表的接地的时候,在控制室进行。还有就是电压在36V以上的仪表外壳,在进行保护接地工作的时候,每隔三十米就应该用接地连接线与金属构件急性连接,只有这样才能使其可靠性得到有效的保证。

结束语

总的来说,化工仪表是一种在接地系统中使用的比较频繁的仪器,

相关的工作人员将化工仪表应用在接地系统当中,就应该对其进行设计,并且在设计的时候应该与仪表以及其控制系统的工作原理进行结合,使其能够更好的应用在接地系统当中。为了能够让人们对化工仪表设计在接地系统中有更好的了解,对接地工程进行了分析。

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