控制系統(tǒng)接地工程的設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)接地工程的設(shè)計(jì)EARTHINGDESIGNFORCONTROLSYSTEM1/18/202411接地系統(tǒng)的基本概念

1.1概述

從電氣特性來(lái)看，自然界的土壤地層有兩大特性：導(dǎo)電導(dǎo)電率為10-3至10-1s/m，相對(duì)介電系數(shù)為5至15，介于良導(dǎo)體和絕緣體之間；具有無(wú)限大的容電量因?qū)щ姡士蓪⒂秒娫O(shè)備和地之間組成電氣連接；又因?yàn)榫哂袩o(wú)限大的容電量，故就可以把土壤地層理解為等電位點(diǎn)或等電位面，成為電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位。

1/18/20242接地的作用有二：

1）保護(hù)設(shè)備和人身安全，如保護(hù)地、防雷地、本安地、防靜電地等；

2）抑制干擾，即為信號(hào)電壓或系統(tǒng)電壓提供一個(gè)穩(wěn)定的電位參考點(diǎn)。如工作地、屏蔽地、模擬地、數(shù)字地等。上述的各種接地名稱，都是按接地的用途命名的。同一個(gè)接地裝置往往具有多個(gè)接地用途。1/18/202431.2接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從工業(yè)應(yīng)用的角度來(lái)看，目前控制系統(tǒng)通常有兩種接地方式：

1）單獨(dú)接地這種接地方式是將控制系統(tǒng)的保護(hù)接地接入電氣安全接地網(wǎng)，工作接地采用獨(dú)力的、“干凈的”接地裝置與大地相接。由于在一段電源保護(hù)地線的兩點(diǎn)間會(huì)有數(shù)毫伏，甚至幾伏的電位差。這對(duì)低電平信號(hào)電路來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常嚴(yán)重的干擾，因此控制系統(tǒng)的工作地不要和保護(hù)接地在柜內(nèi)就混用。

1/18/202442）聯(lián)合接地這種接地方式是將控制系統(tǒng)在內(nèi)的電子信息設(shè)備和其它電氣系統(tǒng)的接地系統(tǒng)連接在一起，形成“聯(lián)合接地”并一點(diǎn)接地，而且規(guī)定接地電阻不應(yīng)大于1歐姆。1/18/202453）共用接地

等電位聯(lián)結(jié)是以等電位觀點(diǎn)為主體思想的多點(diǎn)連接，即設(shè)備和裝置外露可導(dǎo)電部分的電位基本相等的電氣連接。其中包括結(jié)構(gòu)綱筋、金屬設(shè)備、管道等，進(jìn)而和接地極相連。所謂多點(diǎn)是指建筑物基礎(chǔ)鋼筋、地下金屬管道、埋地電纜的金屬外皮都成為很好的接地極。1/18/20246由于通過(guò)共用接地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)等電位連接，為干擾（特別是強(qiáng)大的雷電流）提供低阻抗的連續(xù)通道并泄放到大地。由于等電位連接減小了系統(tǒng)內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)間的電位差（但并非是真正的等電位體），無(wú)論是從防雷的角度或者是從減小控制系統(tǒng)的共模干擾來(lái)看，這都是十分有益的。

1/18/20247

接地系統(tǒng)在概念和技術(shù)上，近十年發(fā)生了很大的變化，其中最重要的轉(zhuǎn)變是：以前的接地系統(tǒng)是否合格以接地電阻值為準(zhǔn)，現(xiàn)在側(cè)重于接地結(jié)構(gòu)兼顧接地電阻值，特別是從獨(dú)立接地到采用共用接地網(wǎng)實(shí)行等電位連結(jié)方式的轉(zhuǎn)變。實(shí)施等電位連接的方法：將分開的裝置和諸導(dǎo)電物體用導(dǎo)體連接；采用共用接地網(wǎng)；用浪涌保護(hù)器（SPD）連接起來(lái)，以減小雷電流或其它干擾電流在它們之間產(chǎn)生的電位差。

1/18/20248據(jù)查證，世界上最早提出等電位接地方式的是我國(guó)在1958年建設(shè)人民大會(huì)堂時(shí)采用的籠式接地網(wǎng)，比起英國(guó)GOLDE在[雷電]一書中提及要早十八年。但在標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)等電位接地是1999年的“IEC61312-2”，我國(guó)是從2000年才開始出現(xiàn)在各類標(biāo)準(zhǔn)中。1/18/202491.3S型接地系統(tǒng)和M型接地系統(tǒng)采用共用接地網(wǎng)實(shí)行等電位連接的網(wǎng)絡(luò)有S型和M型兩種結(jié)構(gòu)形式。1)S型接地系統(tǒng)

S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)僅通過(guò)唯一的一點(diǎn)（ERP）組合到接地系統(tǒng)中去。

特點(diǎn)：無(wú)感應(yīng)環(huán)路；組件間要絕緣；接地電纜平行敷設(shè)（可能多而長(zhǎng)）。

S型也稱星型或樹型。

ERP接地網(wǎng)機(jī)柜1/18/202410儀表及控制系統(tǒng)S型接地連接

（一）TN-S制中的PE線1/18/202411儀表及控制系統(tǒng)S型接地連接

（二）TN-S制中的PE線1/18/202412電子信息設(shè)備機(jī)房S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)示意圖

1/18/2024132)M型接地系統(tǒng)

M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)多點(diǎn)連接組合到接地系統(tǒng)中去。此時(shí)，各金屬組件不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)各組件絕緣。

M型等電位接地網(wǎng)絡(luò)宜用于延伸較大的開環(huán)系統(tǒng)，而且在設(shè)備之間敷設(shè)許多線路和電纜，以及設(shè)施和電纜從若干處進(jìn)入該信息系統(tǒng)。

在復(fù)雜系統(tǒng)中，可以將S型和M型兩種等電位連接網(wǎng)絡(luò)組合在一起。接地網(wǎng)機(jī)柜1/18/202414M型（網(wǎng)格式）接地方式的例子PEPEPE配電箱等電位接地網(wǎng)機(jī)柜接地匯流排1/18/202415電子信息設(shè)備機(jī)房M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)示意圖1/18/2024161.4接地系統(tǒng)的耦合1）串聯(lián)接地和耦合

串聯(lián)接地因各電路的地電流在地線阻抗以及連接阻抗會(huì)引起各電路間的耦合，所以會(huì)產(chǎn)生干擾，故要避免使用。VA=（I1+I2+I3）R1；VB=VA+（I2+I3）R2；VC=VB+I3R3。

對(duì)應(yīng)在工程中，不宜將控制柜的接地匯流排實(shí)行串聯(lián)接地。電路1電路2電路3I3I2I1I2+I3I1+I2+I3ABCR1R2R31/18/2024172）并聯(lián)接地和分類匯總

并聯(lián)接地可以減少因地電流引起電路間的耦合。所以在有關(guān)接地的標(biāo)準(zhǔn)里，強(qiáng)調(diào)要“分類匯總”。匯總點(diǎn)離和地的接入點(diǎn)愈近與好。V1=I1RI+VA；V2=I2R2+VA；V3=I3R3+VA；VA=（I1+I2+I3）R4。如果R4代表接地電阻，因?yàn)槭枪沧杩?，為減小耦合，顯然是愈小愈好。電路1電路2電路3R1R2R3I1I2R3R4A1/18/2024181.5工頻接地電阻和沖擊接地電阻---接地電阻的頻率特性

由于流入地中的電流錯(cuò)綜復(fù)雜，有工頻電流，也有雷擊時(shí)的脈沖電流，所以接地電阻按其用途一般有工頻接地電阻和脈沖接地電阻之分。它們之間的換算關(guān)系為：Ra=ARi

式中：Ra---工頻接地電阻（歐姆）；

A----換算系數(shù)，它取決于土壤電阻率、接地體最長(zhǎng)支線的實(shí)際長(zhǎng)度L和有效長(zhǎng)度Le，一般A的取值范圍是大于1，小于3，其數(shù)值可按圖3．9確定；

Ri---沖擊接地電阻（歐姆）。由上式可知，同一個(gè)接地裝置，其工頻接地電阻值要大于沖擊接地電阻值；所以測(cè)出的Ra值是合格的話，一般Ri值也是合格的。

1/18/202419換算系數(shù)A

1/18/202420接地體有效長(zhǎng)度的計(jì)算1/18/202421

接地體的有效長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定：

（3.2）式中：ρ──敷設(shè)接地體處的土壤電阻率（Ω·m）1/18/2024221.6接地系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾

1）接地系統(tǒng)有來(lái)自不同地方的電流（如電氣設(shè)備的漏電流），由于接地系統(tǒng)存在電阻，所以就會(huì)產(chǎn)生電壓降。這個(gè)電壓降就是造成電磁干擾的干擾電動(dòng)勢(shì)，而且正比于接地電阻，也稱為“公共阻抗耦合”。

2）接地系統(tǒng)的連接可能存在回路，則外部的電磁場(chǎng)就可能通過(guò)“電感性耦合”產(chǎn)生感應(yīng)干擾電動(dòng)勢(shì)。由此可見(jiàn)：

1）減小接地電阻（公共耦合阻抗）有利于控制系統(tǒng)抗干擾，但會(huì)增加投資；

2）接地系統(tǒng)的連接應(yīng)避免產(chǎn)生回路。1/18/2024232交流供電系統(tǒng)的接地

2.1低壓配電系統(tǒng)的接地制式

低壓系統(tǒng)接地制式按配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備（包括信息系統(tǒng)）不同的接地組合來(lái)分類，按照IEC規(guī)定，低壓系統(tǒng)接地制式一般由兩個(gè)字母組成，必要時(shí)可加后續(xù)字母。因?yàn)镮EC標(biāo)準(zhǔn)以法文作為正式文件，因此所用字母為相應(yīng)法文文字的首字母。

按低壓系統(tǒng)接地制式劃分有TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT等五種。1/18/202424第一個(gè)字母表示電源接地點(diǎn)對(duì)地的關(guān)系：T表示直接接地，I表示不接地（包括所有帶電部分與地隔離）或通過(guò)阻抗與大地相連。

第二個(gè)字母表示電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分（如DCS的機(jī)柜）與地的關(guān)系：T表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)的直接接地，N表示直接與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)或與該點(diǎn)引出導(dǎo)體相連接。

后續(xù)字母表示中性線（N）與保護(hù)線（PE）之間的關(guān)系：C表示中性線（N）與保護(hù)線（PE）合并為PEN線；S表示表示中性線與保護(hù)線分開；C-S表示在電源側(cè)為PEN線，從某點(diǎn)分開為N及PE線。1/18/2024251）TN-C系統(tǒng)

這種系統(tǒng)有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。但是當(dāng)三相負(fù)載不平衡或有諧波電流時(shí)，PEN線中有電流，其所產(chǎn)生的壓降呈現(xiàn)在電氣設(shè)備的外殼上，對(duì)敏感性的電子設(shè)備不利。L1L2L3PEN外露導(dǎo)電部分1/18/2024262）TN-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)相對(duì)于TN-C系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是因?yàn)樵谡r(shí)PE線上不通過(guò)負(fù)荷電流，與PE線相連的電氣設(shè)備的金屬外殼在正常運(yùn)行時(shí)不帶電位。由于比TN-C系統(tǒng)多拉一根線，所以在價(jià)格上要貴一點(diǎn)。L1L3L2NPE1/18/2024273）TN-C-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)的前端是TN-C系統(tǒng)，后面改為TN-S系統(tǒng)。

缺點(diǎn)是如前端的PEN線上有電流通過(guò)，很難保證后面的PE線上沒(méi)有電流通過(guò)。L2L3PENPEN1/18/2024284）TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)內(nèi)，電氣設(shè)備的金屬外殼單獨(dú)接地，與電源在接地上無(wú)電氣聯(lián)系。其優(yōu)點(diǎn)是避免發(fā)生故障時(shí)，將故障電壓蔓延。

缺點(diǎn)是若某相線碰殼時(shí)，接地故障回路因增加了一個(gè)接地電阻，故障電流小于TN系統(tǒng)，自動(dòng)開關(guān)不能切除故障，設(shè)備外殼上會(huì)帶百伏級(jí)的電壓，人身安全無(wú)法保證。PEL1L2L3N1/18/2024295）IT系統(tǒng)

該系統(tǒng)沒(méi)有配出中性線。適用于大型電廠的廠用電。該系統(tǒng)中任一根相線若與地或設(shè)備金屬外殼相碰，由于不構(gòu)成回路，不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)故障電流，即不會(huì)出現(xiàn)引爆的電火花，故適用于防爆現(xiàn)場(chǎng)。L1L2L3PE1/18/2024302.2有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)TN-S系統(tǒng)的規(guī)定

（1）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（GB50343-2004）》第5.4.1條作了下列強(qiáng)制性的規(guī)定：“電子信息系統(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時(shí)，配電線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式?！保?）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94）》第6.4.1條規(guī)定：“當(dāng)電源采用TN系統(tǒng)時(shí)，從建筑物內(nèi)總配電盤（箱）開始引出的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng)?！?/p>

1/18/2024313接地電阻由于土壤是由不同的土壤顆粒和其間隙中存在的水和空氣組成；再則，接地體的形狀、尺寸又不一，所以接地電阻有非常復(fù)雜的性質(zhì)。3.1接地電阻的定義有人曾經(jīng)認(rèn)為：接地電阻包括接地體本身的電阻、接地體與土壤間的接觸電阻、接地體附近的土壤電阻、接地體至電氣設(shè)備間連接導(dǎo)線的電阻四者之和。其中，接地體附近的土壤電阻是主要的，接地體本身的電阻和接地體與土壤間的接觸電阻可以忽略不計(jì)。1/18/202432后來(lái)，許多標(biāo)準(zhǔn)把整個(gè)接地系統(tǒng)分成兩大部分：1）從儀表、控制設(shè)備的接地端子到總接地板之間導(dǎo)體及連接點(diǎn)電阻的總和稱為聯(lián)結(jié)電阻，該部分稱作為“接地聯(lián)接”。2）接地極對(duì)地電阻和總接地板、接地總干線及接地總干線兩端的連接點(diǎn)電阻之和稱為接地電阻。該部分稱作為“接地裝置”。后一種說(shuō)法對(duì)聯(lián)接電阻和接地電阻分別提出了不同的要求。聯(lián)接電阻一般要求小于1歐姆。1/18/202433接地聯(lián)接示意圖1/18/202434

2）定量地定義

假設(shè)在某一電極上流入接地電流I，若接地電極的電位比周圍大地高出E時(shí)，其電位上升值與接地電流之比E/I即為接地電阻。（引自“高橋健彥（日），接地技術(shù)，科學(xué)出版社，2003年”）

I接地極電位上升

E1/18/202435

定義必須要和測(cè)量的可操作性結(jié)合起來(lái)。上述的定義必須要有兩個(gè)條件：

1）要使接地電流流向接地極，必須要有一個(gè)閉合回路，即還要向大地打入另一個(gè)輔助電極。

2）接地電極的電位上升，必須以大地的無(wú)限遠(yuǎn)點(diǎn)為基準(zhǔn)。所謂無(wú)限遠(yuǎn)點(diǎn)是指即使有接地電流，電位也不變動(dòng)的地點(diǎn)。主接地電極輔助電極電源I1/18/202436用電位降法測(cè)接地電阻的原理圖中：T---被測(cè)接地體；

P---接地棒；

A---輔助接地體。測(cè)量時(shí)，T、P、A極各相距20米，或PT之間的距離為AT之間距離的0.618倍并成直線排列。注：1）一般要移動(dòng)接地棒（3-5米距離）重復(fù)三次測(cè)量，三次測(cè)量結(jié)果相近，說(shuō)明接地棒位置正確，否則加大T-A間距離。

2）不要在雨天測(cè)量。VA工頻電源TPA1/18/202437

離接地極相當(dāng)遠(yuǎn)時(shí)，因?yàn)殡娏魍返慕孛娣e變得非常大，即便土壤的導(dǎo)電性不良，電阻仍然很小。但是在接地極附近，因?yàn)殡娏魍返慕孛娣e不是很大，接地電阻才呈現(xiàn)一定的電阻值。即接地電阻主要取決于接地極附近的接地電阻值，并和接地極的形狀大小有關(guān)。接地電流截面積小截面積大1/18/202438所以接地電阻的大小主要取決于下列因素：

1）接地體附近土壤的電阻率；

2）接地體的形狀，它影響到土壤里電流場(chǎng)的截面大小。即：

R=ρxf式中：ρ——大地電阻率（Ω·m);f——由電極的形狀和尺寸決定的函數(shù)（1/m）。1/18/2024393.2接地電阻的理論值1）接地電阻理論值的導(dǎo)出為了理論上比較容易處理，現(xiàn)以半球狀電極為例進(jìn)行討論。右圖表示半球狀電極的接地模型。假設(shè)輔助電極位于相對(duì)主接地電極的無(wú)限遠(yuǎn)點(diǎn)，接地電流從電極的表面向周圍大地呈放射形流出。如果輔助電極很近，電流的分布就不是放射狀的了。1/18/202440可以認(rèn)為下式與電阻體的式子R=ρ·L/S是等效的。其中，ρ為電阻率，L為長(zhǎng)度，S為截面積。則有：1/18/2024411/18/202442

將上式從電極的表面r積分到r1就可以求出總的接地電阻因?yàn)榻拥仉娮枋菑碾姌O到無(wú)限遠(yuǎn)處的全部電阻，如果r1為無(wú)限大，則1/r1等于零，則上式為1/18/202443現(xiàn)在，用以下兩個(gè)觀點(diǎn)說(shuō)明該理論式。首先是關(guān)于電流通路的截面積，從圖可以看出隨著電極半徑的增大，其接地電阻按1/r1成比例減小。即因截面積（2πr2）變大而使接地電阻收斂。

再看接地電阻的表達(dá)式R=ρxf

。分解半球狀電極的接地電阻計(jì)算式,可得

1/18/2024442）垂直棒電極的接地電阻或者

lρtr1/18/2024451）地表下0.15米到0.5米處土壤處于干濕交界的地方，接地導(dǎo)體易受腐蝕，所以規(guī)定埋深不小于0.6米。

2）接地體的間距不宜小于其長(zhǎng)度的2倍，這主要是考慮接地體互相的屏蔽影響。

3）為了抗腐蝕，材質(zhì)可用鍍鋅扁鋼和鍍鋅角鐵。也可用銅。注：接地電阻值是前面所列公式的三分之一。80025005000500050x50扁鋼作接地干線50x50x5角鋼1/18/2024463）扁帶狀電極的接地電阻或者tlab1/18/2024474）板狀電極的接地電阻即tab1/18/2024485）接地網(wǎng)的接地電阻的簡(jiǎn)易計(jì)算式中：S——地網(wǎng)總面積，平方米。關(guān)于這個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算公式，有過(guò)一段國(guó)際趣聞，同樣的一個(gè)大型的地網(wǎng)，美、日學(xué)者用計(jì)算機(jī)算，中國(guó)學(xué)者用該公式人工手算，結(jié)果三人的計(jì)算結(jié)果只差百分之幾。道理很簡(jiǎn)單，地網(wǎng)的接地電阻主要取決土壤的電阻率和地網(wǎng)的面積。如果網(wǎng)格比較密，可按前述的板狀電極進(jìn)行計(jì)算。

1/18/2024493.3降低接地電阻的方法1）降低土壤的電阻系數(shù)

（1）對(duì)土壤進(jìn)行處理，如在接地體周圍的土壤中加入食鹽、木炭、電石渣等，缺點(diǎn)是易流失，有腐蝕性。（2）換土，如換成黏土、黑土、沙質(zhì)黏土等電阻率較低的土壤。（3）利用長(zhǎng)效降阻劑，長(zhǎng)效降阻劑是由幾種物質(zhì)配制而成，它含有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水份。（4）鉆孔深埋法，接地體長(zhǎng)度一般為5至10米，再深效果不明顯。（5）采用導(dǎo)電性混凝土，在水泥中摻入碳質(zhì)纖維作為接地極使用。（6）引入無(wú)腐蝕的污水。（7）利用水和與水接觸的鋼筋混凝土體作為流散介質(zhì)。（詳見(jiàn)“陳家斌[接地技術(shù)與接地裝置]”第388-400頁(yè)）1/18/2024502）采用新型的接地系統(tǒng)---IEA電解離子接地系統(tǒng)

1）它是由先進(jìn)的陶瓷復(fù)合材料、合金電極、中性的離子化合物組成；

2）內(nèi)部特制的電解離子化合物，通過(guò)電極頂部的呼吸孔吸收空氣和土壤中的水分，使接地極中的化合物潮解形成電解液，滲透到周圍土壤中去，降低土壤的電阻率，從而降低接地電阻；

3）回填料是增加電解離子的導(dǎo)電作用。

4）合金電極的連接采用火泥熔接技術(shù)，以確保連接的可靠性；

5）這是美國(guó)ATI公司的技術(shù)，接地電阻在1歐姆以下，使用壽命大于25年（一般鋼為3-5年）。IEA接地體IEA回填料擴(kuò)大土壤的導(dǎo)電范圍呼吸孔1/18/2024513.4接地材料的選擇鍍鋅鋼材；銅；美國(guó)ATI鍍銅鋼（壽命可達(dá)30年）；非金屬材料和電解質(zhì)（四川中光）。

1）由于銅的導(dǎo)電率是鋼的8倍，銅的耐腐蝕性也比鋼好，所以作為接地材料銅優(yōu)于鋼。

2）但銅的單價(jià)是鍍鋅鋼的4-5倍（銅---小于20000元/噸，鍍鋅鋼---4000元/噸）。綜上所述，銅材接地系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠、免維護(hù)，壽命長(zhǎng)。1/18/2024523.5土壤電阻率的測(cè)量A.土壤的種類土壤的種類電阻率（Ω·m）沼澤地及泥地80∽

200粘土質(zhì)砂地150∽

300砂地250∽

500砂巖及巖盤地帶10,000∽

100,000混凝土（基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體）38∽

801/18/202453B.等距法（文勒法）測(cè)土壤電阻率

四個(gè)小電極成直線排列，相距為a,所測(cè)電阻為R，則電阻率為：

ρ=2πaR

在布電極時(shí)，為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)取a≥10h,h為測(cè)量電極的埋設(shè)深度，這樣可近似將電流極看作是半球電極來(lái)處理，根據(jù)式（3.7）就不難得到土壤電阻率的計(jì)算公式。aaaVA1/18/2024543.6接地網(wǎng)接地電阻的測(cè)量可以利用等腰三角形布電極法測(cè)量接地網(wǎng)的接地電阻值，其布線應(yīng)按下圖來(lái)實(shí)施，一般應(yīng)取d≥2D，D為接地網(wǎng)的最大對(duì)角線距離。

300dd12D1/18/202455

當(dāng)接地網(wǎng)的接地體周長(zhǎng)的一半大于或等于接地體的有效長(zhǎng)度le時(shí)，接地網(wǎng)的沖擊接地電阻值等于其工頻接地電阻值；

當(dāng)接地網(wǎng)的接地體的周長(zhǎng)的一半l小于接地體有效長(zhǎng)度le時(shí)，根據(jù)實(shí)際的l/le按圖3.9b求出A值，而后將接地網(wǎng)的工頻接地電阻值除以A，算出沖擊接地電阻值。1/18/2024563.7接地電阻的季節(jié)因數(shù)

由于土壤的電阻率是隨季節(jié)（溫度和含水量）變化的，土壤電阻率在冬季最高。規(guī)范所要求的接地電阻實(shí)際上是接地電阻的最大許可值。為了滿足這個(gè)要求，接地電阻要達(dá)到：

R=Rmax/ω式中：Rmax——接地電阻最大值；

ω——季節(jié)因數(shù)，常用值為1.45。所以，Rmax=10Ω，R=6.9Ω；

Rmax=4Ω，R=2.75Ω；

Rmax=1Ω，R=0.69Ω。1/18/2024574接地系統(tǒng)的實(shí)施

4.1組成接地系統(tǒng)各部分的名稱接地系統(tǒng)接地聯(lián)接接地裝置接地連線接地匯流排接地分干線接地匯總板接地干線總接地板接地極接地總干線1/18/2024584.2接地系統(tǒng)的實(shí)施方法

A.現(xiàn)場(chǎng)儀表的接地連接方法1）對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)儀表的電纜槽、儀表電纜保護(hù)管是每隔30米用接地連接線與就近已接地的金屬構(gòu)件相連，并應(yīng)保證其接地的可靠性及電氣的連續(xù)性。儀表的外殼以及現(xiàn)場(chǎng)接線箱的金屬外殼等也應(yīng)就近接地。嚴(yán)禁利用儲(chǔ)存、輸送可燃性介質(zhì)的金屬設(shè)備、管道以及與之相關(guān)的金屬構(gòu)件進(jìn)行接地。2）現(xiàn)場(chǎng)儀表的工作接地一般應(yīng)在控制室側(cè)接地。3）對(duì)于要求或必須在現(xiàn)場(chǎng)接地的現(xiàn)場(chǎng)儀表，如接地型熱電偶、PH計(jì)、電磁流量計(jì)等應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)接地。4）對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)儀表要求或必須在現(xiàn)場(chǎng)接地，同時(shí)又要求將控制室接受儀表在控制室側(cè)接地的，應(yīng)將兩個(gè)接地點(diǎn)作電氣隔離，以免產(chǎn)生對(duì)地的回路。5）現(xiàn)場(chǎng)儀表接線箱兩側(cè)的電纜的屏蔽層應(yīng)在箱內(nèi)跨接。1/18/202459B.控制室盤、臺(tái)、柜的接地

1）控制室內(nèi)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)至少通過(guò)兩條路徑和室外的共用接地網(wǎng)相連。等電位連接網(wǎng)絡(luò)在共用接地網(wǎng)上的接地點(diǎn)離建筑物防雷的引下線的接地點(diǎn)之間沿接地體的長(zhǎng)度不得小于15m。1/18/2024602）在控制室內(nèi)的盤、臺(tái)、柜內(nèi)應(yīng)分類設(shè)置保護(hù)接地匯流排、信號(hào)及屏蔽接地匯流排（工作接地匯流排）和本安接地匯流條。3）在控制室內(nèi)，可設(shè)置接地匯總箱。箱內(nèi)設(shè)置工作接地匯總板和保護(hù)接地匯總板。4）由于工控機(jī)在出廠時(shí)已將工作接地和保護(hù)接地連在一起，將外殼上的任一顆螺絲連在操作臺(tái)內(nèi)的保護(hù)接地匯流排上即可。5）如果DCS系統(tǒng)的通信線路上設(shè)有電氣隔離裝置，遠(yuǎn)程設(shè)備的接地匯流排可匯總到就近的總接地板上。1/18/2024614.3接地連接線規(guī)格

1）接地系統(tǒng)的導(dǎo)線應(yīng)采用多股絞合銅芯絕緣電線或電纜。

2）接地系統(tǒng)的導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)連接設(shè)備的數(shù)量和長(zhǎng)度按下列數(shù)值范圍選用：接地連線1～2.5（平方毫米）接地分干線4～16（平方毫米）接地干線10～25（平方毫米）接地總干線16～50（平方毫米）接地匯流排、聯(lián)接板規(guī)格

1）接地匯流排宜采用25×6的銅條制作。

2）接地匯總板和總接地板應(yīng)采用銅板制作。銅板厚度不應(yīng)小于6mm，長(zhǎng)寬尺寸按需要確定。1/18/2024624.4接地連接結(jié)構(gòu)要求

1）所有接地連線在接到接地匯流排前均應(yīng)良好絕緣；所有接地分干線在接到接地匯總板前均應(yīng)良好絕緣；所有接地干線在接到總接地板前均應(yīng)良好絕緣。

2）接地匯流排（匯流條）、接地匯總板、總接地板應(yīng)用絕緣支架固定。

3）接地系統(tǒng)的各種連接應(yīng)保證良好的導(dǎo)電性能。接地連線、接地分干線、接地干線、接地總干線與接地匯流排、接地匯總板的連接應(yīng)采用銅接線片和鍍鋅鋼質(zhì)螺栓，并采用防松和防滑脫件，以保證連接的牢固可靠?；虿捎煤附?。接地總干線和接地極的連接部分應(yīng)分別進(jìn)行熱鍍鋅或熱鍍錫。

4）接地系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置耐久性的標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)的顏色為交替的黃綠色（見(jiàn)GB2681-1981[電工成套裝置中的顏色]），符合IEC標(biāo)準(zhǔn)。1/18/2024635幾個(gè)接地案例的分析1）不屏蔽接地干線會(huì)帶來(lái)干擾

現(xiàn)象：某尿素裝置DCS系采用單獨(dú)接地，但信號(hào)總是飄移不定。

原因：后來(lái)發(fā)現(xiàn)，其接地干線長(zhǎng)50米，從三樓沿外墻敷設(shè)到接地體，沒(méi)有穿管屏蔽，過(guò)長(zhǎng)的接地干線，如果沒(méi)有屏蔽措施，接地干線就象是一根天線，可以接受大量的干擾信號(hào)，使系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定工作，乃至系統(tǒng)卡件發(fā)生故障。

結(jié)論：接地干線應(yīng)愈短愈好，必要時(shí)也應(yīng)該采取屏蔽措施。1/18/2024642）保持和其它接地系統(tǒng)的距離

現(xiàn)象：某玻璃裝置的DCS采用單獨(dú)接地，發(fā)現(xiàn)信號(hào)干擾很大。

原因：DCS的單獨(dú)接地體和原有的接地網(wǎng)相距不到5米。

結(jié)論：若DCS采用單獨(dú)接地