仪表接地的原理和用意(SH/T3081-2019补充资料) SH/T3081-2019《石油化工仪表接地设计规范》详细规定了仪表及控制系统接地做什么、怎样做，由于只能按照标准规范编制的要求行文及用词，不能说明规范中条文的道理和背景，因而阅读时很乏味，有时甚至不容易理解。本文从九个方面着重讨论了仪表接地的原理和用意，可以作为有关规范的补充资料，供读者参考。 接地的目的
仪表及控制系统接地的目的主要有两个：一是保护人身安全和电气设备的运行安全，包括保护接地、本质安全系统接地、防静电接地和防雷接地等，称为安全接地或保护接地；二是信号传输和减少干扰的接地，称为工作接地或参考接地。这两种接地的目的不同，接地连接方法也有所不同，但两者又是相关的，不能截然分开。 仪表及控制系统安全接地或保护接地，本文称为保护接地，是仪表用电而需要的接地。仪表用电的来源是工业或民用的220V交流电，因此仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样，属于电气低压供配电系统接地，因此应按电气专业的有关标准、规范和方法进行，并应接入电气专业的低压供配电系统接地装置。 保护接地与电气低压供配电系统的供电形式相关，并且有多种形式。根据仪表及控制系统交流用电的性质与特点，普遍采用TNS形式，具有单独的接地线
PE(protecting earthing)，是较为安全的用电形式，TNS供电形式如图1所示。仪表保护接地与来自电气专业的PE线是同一种接地，属于重复接地。
图1 TN-S接线图
仪表及控制系统工作接地或参考接地，本文称为工作接地，是直流电源系统接地或公共点接地，属于电压公共参考点的连接，并不一定要真实接大地。不同的文献对仪表工作接地有不同的用词、定义和分类，实质是一样的。
接地的作用
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1、保护接地的作用有三个：
①在用电设备上形成与地面电位接近的电位，当用电设备绝缘损坏漏电时，不会对站在地上并且接触用电设备金属部件的人形成致人伤害的接触电压；
②形成漏电回路电流，使漏电保护器件动作，起到保护作用； ③用于电涌电流的泄放，电涌电流可能来自电源，也可能来自雷电。
2、工作接地的作用有三个：
①为直流用电设备提供用电回路参考点，采用公共汇流排用电回路方式可以减少配线。
符号图形
人蟒情深②为电子电路提供参考点，形成工作回路或消除噪声。
猫眼看人论坛③为屏蔽层接地，使屏蔽层形成法拉第笼，起到对静电和电场或一定范围电磁场的屏蔽作用。索尼xperia mt27i
接地原理
物理学和电学的术语“电压”是指两点之间的，或者一点相对于某一参考点的，参考点不同，电压值就有可能不同。电流是从一点通过电流路径流向另一点的，在供电和用电电路中是流回电流源的，所以一定形成电流回路。但是，在静电学和电场中却有所不同，电流是累积的静电荷击穿绝缘时突然流动的结果，是没有电流回路的，摩擦生电放电、干燥季节的物体静电放电和雷电放电就是例子。
根据上述电压及电流回路的原理和作用，通常以大地作为参考点，具有相对稳定的电位。既然是大地提供电路参考点、或形成用电回路、或是用于异常电流的泄放，所以原理上既可以采用分散接地，也可以采用共用接地。但是为了减少分散接地点或分散接地系统之间的电压或电流，采用共用接地是更安全、更可靠的方式，既减少了不同的参考点，也形成了很好的（低阻抗）电流通路和
异常电流的泄放路径，达到了保障用电设备安全运行、减少和消除对电子设备干扰的目的。
在一些特定的条件下，不便以大地作为参考点，例如：移动设备可以采用设备或系统的公共电气连接点作为接地点，使移动设备的电气系统自成体系，效果是一样的。而这种不直接与大地相连接的“接地
”称为“接地连接”，有的文献称为“接地联结”，双方各执一词，争执不下，但基本含义都是将需要接地的设备、仪表、可能带电的金属体、大型的孤立金属体用导体连接在一起，使这些物体的电位近似相等，所以也称为等电位连接或等电位联结。当然，这种“接地”既可以不接大地，也可以接大地。
接地分类
仪表及控制系统接地可按接地功能分类，也可按照接地作用分类，没有严格的界定。
有些接地既可以属于这一种接地，又可以属于另一种接地，不同的文献分类有所不同。新修订的SH/T 3081《石油化工仪表接地设计规范》把接地分为：保护接地、工作接地、本质安全系统接地、屏蔽接地、防静电接地和防雷接地等。
1、保护接地
保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地，仪表及控制系统的外露
导电部分，正常时不带电，在故障、损坏或非正常情况时可能带有危险电压，对该样的设备，均应实施保护接地。
dnf王刚低于安全电压供电的仪表，可不作保护接地，但有可能与高于安全电压的电气设备接触的除外。安全
电压是指对人体不构成危险的电压值，不同国家、不同时期的规范规定的安全电压值不同，不同的环境条件、不同的人体条件、不同的作业环境、不同的频率，可能致人伤害的接触电压和接触电流也不同。中国曾经规定安全电压为36V，后来又规定了不同作业环境下的不同安全电压。GB/T3805-2008《特低电压(ELV)限值》规定了不同环境状况和不同故障情况下的不会造成人体伤害的电压值。
当用电设备已经自然接地时，可以不用重复接地。例如：安装在已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架上并且与之电气接触良好的仪表，可不作保护接地。
2、工作接地
本文中的工作接地，均指仪表及控制系统工作接地，包括仪表信号回路接地和直流供电参考点接地。仪表及控制系统的信号是直流标准信号或低频通信信号；网络通信信号和载波信号另当别论。
非隔离信号通常以直流电源负极为参考点并接地，常规模拟仪表的信号分配均以此为参考点。
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