儀表接地(包含儀表保護接地和工作接地)是儀表人經(jīng)常碰到，本文就大家關(guān)注的十六個儀表接地問題進行廣泛討論，昌暉儀表將討論的結(jié)果整理出來分享給大家。
問題一
儀表的保護接地和工作接地可以單獨弄一個接地極嗎？不管電氣有沒有做等電位，儀表可以單獨弄個接地極，把保護接地和工作接地連到儀表接地極嗎？截圖是一個接地規(guī)范的條文說明，最后面的一段怎么理解？
問題二
是不是可以這樣認為：如果工廠的低壓配電系統(tǒng)已經(jīng)完成全廠的等電位連接，那么儀表系統(tǒng)應(yīng)該與電氣共用接地系統(tǒng)，采用等電位連接。如果工廠沒有等電位連接系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以采用單獨接地，即保護接地應(yīng)接到電氣專業(yè)的保護接地裝置，工作接地采用單獨的接地體，接地體應(yīng)與保護接地體至少5米以上，并考慮與建筑物(如控制室)獨立防雷地的距離？
答：儀表用電是來自電氣的交流供電系統(tǒng)的，所以必須采用電氣專業(yè)的保護接地，否則就不能起到保護作用，也不符合電氣專業(yè)的供電設(shè)計規(guī)范。儀表更不能單獨弄個接地極作為保護接地！因為交流供電系統(tǒng)是不能隨便設(shè)計的。所以，上面截屏的最后一段是錯誤的。這句話是在規(guī)范的條文說明，僅僅是參考，不具有規(guī)范條文的效力！不能當(dāng)作規(guī)定！編制組寫在這里是有所考慮的。
儀表工作接地和儀表保護接地一定要接到一起，這已經(jīng)是技術(shù)共識，容易被技術(shù)人員接受了，不論電氣專業(yè)的接地網(wǎng)是否采用與建筑物等電位連接。所以，儀表工作接地和儀表保護接地一定要和電氣專業(yè)共用接地裝置，不能自己做接地裝置。這與電氣的接地系統(tǒng)是不是等電位系統(tǒng)沒有關(guān)系。
其實儀表工作接地能不能接到電氣專業(yè)的接地裝置，能不能與電氣專業(yè)共用接地裝置的條件并不是電氣專業(yè)接地系統(tǒng)是不是與建筑物做了等電位連接。而是從供電系統(tǒng)的安全來說的。有關(guān)技術(shù)可以參考SH/T 3081-2003《石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范》的條文說明。
問題三
儀表單獨做個接地極會怎么樣？
答：建議先學(xué)習(xí)電氣專業(yè)的規(guī)范，看懂了就不會自己打接地極作為保護接地了！如果自己打接地極用來作為保護接地，又不和電氣共用，根本起不了保護作用！當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生故障時，你接觸了這個設(shè)備，就會受到電擊，甚至危及生命！儀表專業(yè)如果沒有學(xué)習(xí)電氣專業(yè)的供配電技術(shù)和規(guī)范就不要涉及這方面的設(shè)計，交給電氣專業(yè)去做。儀表專業(yè)的接地也要看看設(shè)計規(guī)范，盡量按照規(guī)范規(guī)定做設(shè)計，不要老想著打擦邊球。有些規(guī)范也規(guī)定或建議了非正常條件下的做法，不到萬不得已時就不要遵循。
HG/T 20513-2014中條文說明4.0.3的最后一句話是不對的，90年代的多起儀表損壞事故已經(jīng)證明了。不再贅述。
問題四
有人說儀表的0電位和電氣的0電位不是同一個，會存在電壓差，起不到保護作用吧？但又有人說一個接地極做廠南面，一個廠北面，兩個接地極較遠，大地電位都是零，不會有電位差吧？是不是較近容易形成接地環(huán)流產(chǎn)生電位差呢？
答：如果兩個接地極所在的區(qū)域內(nèi)沒有供配電系統(tǒng)的入地電流，也沒有外來的入地電流，可以認為大地的兩點之間的電位近似相等，沒有電位差。但實際環(huán)境中并不都是理想狀態(tài)，所以大地兩點之間的電位差是存在的，只要大地上的某一點或幾點，特別是接地極上有入地電流就會產(chǎn)生地電位的升高，產(chǎn)生大地電位差。這與兩個接地點的距離沒有直接關(guān)系?？绮诫妷簽槔?。
問題五
假設(shè)電氣接地做不了小于4歐，怎么辦？甚至做不到某些規(guī)定要求的小于1歐?
答：采用與電氣共用接地裝置的方式，儀表不再規(guī)定也不需要規(guī)定接地電阻。接地裝置由電氣專業(yè)按照電氣的有關(guān)規(guī)范設(shè)置，一般情況下，接地電阻為4歐，特殊情況還有相應(yīng)的規(guī)定，可以參見電氣的規(guī)范?！澳承┮?guī)定要求的小于1歐”是沒有任何道理和依據(jù)的。
問題六
本安接地怎么做？獨立的還是共用？現(xiàn)在電氣的等電位連接是強制要求嗎？
答：齊納式安全柵接地沒有要求1歐姆接地電阻，規(guī)范說的是接地連接電阻，也沒有要求獨立接地極。2003版的SH和HG兩個規(guī)范都是共用接地裝置，規(guī)定連接電阻。
問題七
建筑物電氣多種類型的接地用同一接地裝置的原因是由于場地限制難以分開嗎？
答：共用接地系統(tǒng)是根據(jù)國內(nèi)外電氣專業(yè)幾十年來的理論研究和大量實踐得出的結(jié)果，早已成為電氣專業(yè)的共識，并不是由于場地限制的原因。
儀表的SH和HG兩個2003版的接地規(guī)范并不落后于電氣，關(guān)于保護接地的原理和規(guī)定是一致的！儀表工作接地的規(guī)定并不是來自電氣，而是具有專業(yè)特點的。SH/T3081-2003版主要內(nèi)容和規(guī)定都是正確的，特別是糾正了1997版的嚴重錯誤！正在修訂的SH/T 3081-2017版的規(guī)范補充完善了一些內(nèi)容，并不意味著對SH/T3081-2003版的否定。
標(biāo)準規(guī)范有時也會有瑕疵，有不確定性，有規(guī)定不到的地方，甚至有爭議，這不奇怪，是工程技術(shù)實踐、探索、發(fā)展中經(jīng)常發(fā)生的。規(guī)范的編制和修訂是很費勁兒的麻煩事兒，國內(nèi)外都是一樣。
問題八
對同一個問題，不同的規(guī)范有時會有不同的規(guī)定，在所難免，拿不同規(guī)范中的不同點往一起討論，估計是沒解，國內(nèi)設(shè)計規(guī)范為什么出現(xiàn)錯誤？出現(xiàn)錯誤的原因是否是參考國外規(guī)范所致？上面所說的錯誤為什么就寫規(guī)范里了，不會是抄國外的時候抄錯啦？
答：上面的截屏是規(guī)范的條文說明，僅僅是參考，不具有規(guī)范條文的效力！不能當(dāng)作規(guī)定！編制組寫在這里是有所考慮的。
要說錯誤，國外的規(guī)范也常有錯誤！關(guān)于儀表接地最大的錯誤和誤導(dǎo)恰恰是來自國外的工程規(guī)范和國外供應(yīng)商的胡說八道！
1991年前，中國的儀表接地是正確的，跟現(xiàn)在的SH /T3081-2003規(guī)范基本一致，從來就沒有出現(xiàn)過故障和問題！
老外的錯誤和誤導(dǎo)帶來了接地故障和事故，錯誤概念影響了中國十幾年，當(dāng)時很多中國的設(shè)計人員都提出過質(zhì)疑。這些錯誤與國外的一些標(biāo)準特別是歐洲的標(biāo)準也不一致！國外的規(guī)范之間也有矛盾和錯誤！
反倒是中國人提出了糾正老外流毒的做法，從電氣專業(yè)到儀表專業(yè)，從GB到SH、HG的規(guī)范歷經(jīng)十余年的正確規(guī)定和引導(dǎo)，基本糾正了老外的錯誤，但至今尚有少量余毒！
問題九
我更相信實踐經(jīng)驗，按照全部統(tǒng)一接地出了許多問題，許多系統(tǒng)集成商一再要求DCS單獨接地的。電氣的接地應(yīng)該是零時候不是零，甚至220或380串入造成燒毀卡件。我在現(xiàn)場遇到統(tǒng)一接地造成DCS系統(tǒng)所有儀表上傳數(shù)據(jù)亂跳，我親自指揮電氣把接地拆除，重新單獨接地后恢復(fù)正常。所以我只相信事實。
答：作為設(shè)計院更應(yīng)該清楚電氣接地和儀表接地的功能和做法，更應(yīng)該有行之有效的規(guī)范和正確的理論和實踐。在航空航天器里，別說單獨打接地極，就是共用接地極也沒有，只有公共參考點和等電位連接。既保證了用電安全，又保證了儀表和電子設(shè)備的正常運行！
正是因為國外標(biāo)準的錯誤，才造成了90年代多起燒毀DCS卡件甚至控制器的事故！現(xiàn)在的DCS供應(yīng)商已經(jīng)糾正了它們的錯誤，采用共用接地裝置的工程規(guī)定了。近十五年中國新建了卅多個大型石化、煤化工項目，采用現(xiàn)行標(biāo)準規(guī)范實施接地工程，沒有發(fā)生過由于正確接地產(chǎn)生的事故！這就是檢驗標(biāo)準規(guī)范的實踐！
其他回答：
網(wǎng)友G：你們是哪家的系統(tǒng)？現(xiàn)在系統(tǒng)供應(yīng)商也不要求單獨做接地。我們的項目都是按規(guī)范執(zhí)行的統(tǒng)一公共地，沒有發(fā)現(xiàn)任何問題?，F(xiàn)在的全廠等電位連接應(yīng)該是通用做法！電氣將全廠做網(wǎng)狀接地，足夠多的接地樁和連接扁鋼，接地網(wǎng)越大，網(wǎng)的接地電阻越小可以說約等于零。任何系統(tǒng)，類型的接地只要接進去，就翻不出浪花。只是要在接地網(wǎng)前的連接線和接地點處有些講究，比如網(wǎng)前不同類型接地要分開，接地線足夠粗，絕緣好，接地點與防雷接地點距離足夠遠，等等要求。其實就是解決接地連接線互串的問題。如果不采用全廠等電位，其實就是把儀表的工作地單獨設(shè)接地樁，接地故障率肯定更多，而且是不可預(yù)測。特別是土壤電阻率不太高，又不足夠低時，有限的儀表接地樁根本就不知道結(jié)果。全廠等電位從理論分析上肯定是最安全的，除非你的儀表地在廠外足夠遠，比如幾公里以上。不屬于這個廠區(qū)。化工廠的現(xiàn)場金屬設(shè)備、管道等都有的接地要求，對電氣接地來說要求全廠等電位，匯總起來基本上就是一個接地網(wǎng)了。還真沒遇到過電氣接地是分開的情形！
網(wǎng)友H：你們出現(xiàn)的問題不是因為全廠統(tǒng)一接地造成的，可以和電氣工程師咨詢一下，是否因為電氣等電位系統(tǒng)沒有做好，或者電氣短路漏電造成的。全廠接地網(wǎng)連接了，接地電阻接近零。規(guī)范就要求全廠連網(wǎng)共地,早晨和電氣總工程師請教了一下，單獨接地確實沒有全廠共地安全，早些年間，有單獨接地，實踐證明行之有效的措施是共地保證安全，規(guī)范才改了。
問題十
爭議是有原因的，不然那么多廠家都是傻子，要求單獨接地。也不是說全廠接地不行，而是說單獨接地也不是不可以。最近兩年規(guī)范才移除了單獨接地的條文，但沒有強制必須等電位，另外，沒有全廠等電位這種說法，否則規(guī)范何必對各個單體提出接地電阻要求？只有MEB,SEB,LEB三種做法，否則何必規(guī)定4歐，10歐，30歐的接地電阻，全部1歐好了，皆大歡喜。1歐的接地電阻都讓人罵死了。
GB 50169之前是寫接地可以分開接，后面移除了這句話，也是跟電氣設(shè)計規(guī)范統(tǒng)一起來了,全廠采用等電位是非常好的做法，現(xiàn)在確實都這么做，比較省事。如果閉眼就能做的話，何必還要寫這些接地電阻,新規(guī)范，以及儀表防雷接地規(guī)范對儀表系統(tǒng)應(yīng)做等電位要求，追根溯源，居然是因為控制室面積小，我都覺得這個規(guī)范解釋無法讓人滿意，可能需要問問編委了。儀表防雷設(shè)計規(guī)范采用等電位不是因為控制室面積小吧？
答：電氣專業(yè)的規(guī)范卅年前就是一個接地，規(guī)定了等電位接地方式。某些非電氣專業(yè)的規(guī)范誤入歧途地規(guī)定單獨接地是由于認識的局限性和錯誤的認識造成的，還有些錯誤來自國外的錯誤規(guī)定。電氣專業(yè)的接地電阻還考慮了不同地質(zhì)條件下的工程實施方法。
SH/T 3164-2012《石油化工儀表系統(tǒng)防雷設(shè)計規(guī)范》采用共用接地系統(tǒng)是根據(jù)國內(nèi)外電氣專業(yè)的理論、實踐的成果和共識，與控制室面積無關(guān)。規(guī)范條文和條文說明根本沒有“控制室面積小”的說法！
問題十一
在我的記憶中，接地電阻小于1歐姆是因為齊納安全柵的要求，那時還要求儀表做獨立的安全柵接地呢，每次電氣專業(yè)都很頭疼，尤其是在一些干旱地區(qū)，為了滿足儀表獨立接地且小于1歐姆的要求，也是絞盡腦汁了。
其他討論：
網(wǎng)友G：規(guī)范是指接地連接電阻，接地連接電阻是指接地設(shè)備到接地網(wǎng)或接地極的這一段電阻。所以規(guī)范這樣定就很好操作，我們不管是4平方的還是更粗的線，百米電阻都小于1歐姆。只是，這種前提必須是全廠大接地網(wǎng)才有意義。不然，單獨接地極不考慮土壤電阻率和接地極流散電阻，就是不完整的，也沒有意義了。衡量接地完整性的指標(biāo)還得是回路的接地電阻。電氣專業(yè)實測并考慮土壤季節(jié)因素的工頻接地電阻。
網(wǎng)友D：我們一個項目的接地在山東安監(jiān)局做審查時也被要求做1歐姆的接地，專家的根據(jù)是50116里面的一句話，還有一個信息機房的一個規(guī)范。
網(wǎng)友G：我們儀表接地還比較省事，不用計算動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。信息機房的接地不管是S還是M型，重點考慮的不是電阻，而是頻率重疊引起天線效應(yīng)，電阻無限大。所以保險的還要求不等長的雙接地網(wǎng)，一根是另一根的1.25長，與接地連接電阻關(guān)系不大。齊納式安全柵的原理是反向擊穿快速導(dǎo)流。原理上和浪涌相似，所以對接地要求很高，規(guī)范接地連接電阻必須小于1歐姆，建議接地電阻實測也小于1歐姆。就是在接地網(wǎng)的接入點打入局部加強接地樁。光電轉(zhuǎn)換的不太清楚，理論上要求不高，4歐姆應(yīng)該滿足要求。
網(wǎng)友G：不用獨立，可以單獨打接地樁并滿足1歐姆，還是和電氣接地網(wǎng)用兩根扁鋼連起來，組成全廠等電位比較好！對接地電阻的要求，除了齊納式安全柵，其它的要求最高就是4歐姆了，好像保護是10歐姆，防雷是30歐姆，靜電是100歐姆。手邊沒資料，部分可能記不準，大概意思應(yīng)該不錯.建筑規(guī)定內(nèi)容很多，也很有意思。它主要說的是防雷地和保護地。前一個主要是建筑鋼筋體自然接地，這其實對儀表來說不好把握，理論上儀表地接入點與它的接入點越遠越好。后一個就是強調(diào)等電位連接，以及局部等電位連接，包括金屬門窗。每家新房裝修都能在廁所找到等電位的黃綠線，但是很多家都是浮空并埋起來了。
問題十二
接地電阻1歐姆的來源是什么？
答：編制SH 3081-2003的時候，查閱了國內(nèi)外大量的標(biāo)準規(guī)范、設(shè)計規(guī)定、工程規(guī)定、工程手冊、技術(shù)資料，發(fā)現(xiàn)1歐姆的來源有兩個：一個是某研究所翻譯IEC 60079.14時，把接地連接電阻翻譯成了接地電阻。這可能是最早出現(xiàn)的，翻譯版本好像是86年。另一個是霍尼韋爾公司TDC3000的工程手冊出現(xiàn)了5歐姆、1歐姆和0.1歐姆，手冊應(yīng)用的第一個項目在1990年。中國的第一批齊納式安全柵是1983年引進的EK系列(以前全部是隔離式安全柵)，一直采用共用接地裝置，接地電阻為4歐姆。1986年應(yīng)用其它兩個品牌的齊納式安全柵，開始有人采用1歐姆單獨接地方式。隨著霍尼韋爾DCS在中國的使用，1歐姆單獨接地象瘟疫一樣漫延全國。1991年、1993年、1995年IEC歐洲委員克瑞斯.塔三次到中國舉辦了7次技術(shù)交流，糾正1歐姆接地的錯誤，可惜放毒容易消毒難。中國的著名電氣專家王厚余、林維勇等發(fā)表多篇文章論述接地問題，強烈反對1歐姆接地和信號系統(tǒng)單獨接地，并在2000年在GB50057-1994版的基礎(chǔ)上增加了第六章?；裟犴f爾公司也在1998年版的工程手冊中改成共用接地裝置，接地電阻根據(jù)使用國家的電氣規(guī)范確定。中國和歐洲都是4歐姆，美國和加拿大是5歐姆。等同采用IEC60079的GB3836糾正了原來翻譯的錯誤，說的是1歐姆接地連接電阻。
但是GB50343、GB50116、GB50174等規(guī)范編制組將信將疑，還是猶猶豫豫地規(guī)定了“按最小值”，共用接地系統(tǒng)為1歐姆的規(guī)定。IEC、ISO、ISA、EU等標(biāo)準從來沒有1歐姆接地電阻的規(guī)定，一直規(guī)定共用接地裝置。近年來中國的電氣、儀表也都分別規(guī)定了共用接地裝置，接地電阻按照電氣專業(yè)的規(guī)定4歐姆。國內(nèi)外的多家DCS已經(jīng)全部更新了接地工程資料。
說起來就像是講故事！
電氣專業(yè)的接地電阻也有工作接地和保護接地之分。工作接地通常說的是發(fā)電廠，另當(dāng)別論。保護接地是根據(jù)人體的耐受電流、人體在不同條件下的等效電阻等實驗歸納的。
歐洲和中國是4歐姆，美國和加拿大是5歐姆。美國佬比中國人抗電擊？也未可知。
問題十三
SH/T3081-2003版對接地做了大量的修改，我工作的時候是1997版，那時候還是獨立安全柵接地，接地電阻1歐姆的要求呢。2003才提出的接地連接電阻的和等電位連接的。
其他回答：
網(wǎng)友G：電氣的工作接地，應(yīng)該是指供電系統(tǒng)中性點接地。儀表的工作地主要指DC24V的負極接地。
答：SH3081-97早已被SH/T3081-2003代替！千萬不要再看97版的舊規(guī)范！
供配電有很多關(guān)于設(shè)備運行安全的設(shè)施，發(fā)電廠有發(fā)電機組和電網(wǎng)運行的設(shè)施，這些都需要功能接地，是電氣專業(yè)的工作接地，幾句話說不清楚，可以參考有關(guān)書籍。
中性點接地僅僅是TN系統(tǒng)的配電接地，主要目的是安全接地，所以PE線就是這個系統(tǒng)的安全接地線。不是電氣專業(yè)的工作接地。
問題十四
接地電阻的大小，應(yīng)由規(guī)范標(biāo)準或制造商規(guī)定。通常減小接地電阻(公共耦合阻抗)有利于控制系統(tǒng)抗干擾，但會增加投資；許多DCS、PLC產(chǎn)品，對接地電阻值大小的要求，相差甚遠。要求高的如1歐姆，要求低的只要100歐姆即可。其原因就是存在于系統(tǒng)的絕緣性能和漏電流上的差異。任何一種電子信息產(chǎn)品，包括控制系統(tǒng)在內(nèi)，對正常工作條件(包括自然環(huán)境條件、電氣工作條件以及機械工作條件)的要求愈高，就意味著產(chǎn)品本身的性能和可信性愈差。
DCS工作接地為什么1歐、3歐或者幾歐，是如何計算或者怎么確定這個值的？
答：沒聽說DCS接地有3歐姆的。中國和歐盟按照電氣專業(yè)的保護接地是4歐姆，美國和加拿大是5歐姆。
第一、電氣控制電路、模擬電子電路、數(shù)字電子電路、中小規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路都不需要接大地，所以，DDZ-II、DDZ-III、組裝式儀表、單回路調(diào)節(jié)儀表、各種模擬儀表、數(shù)字儀表都只有外殼的保護接地，有的甚至沒有接地。根本就沒有儀表工作接地。
第二、單板機、PC機、服務(wù)器、工作站計算機、小型計算機、通信交換機、路由器等也不接大地，也就沒有工作接地.
第三、凡是交流供電的金屬外殼的儀表都有保護接地，當(dāng)然就是電氣專業(yè)的工業(yè)及民用供配電接地，按照電氣專業(yè)的規(guī)定為4歐姆接地。
第四、IEC標(biāo)準，GB50057規(guī)定信息系統(tǒng)采用等電位接地方式，共用電氣專業(yè)接地裝置，對接地電阻沒有要求，自然采用電氣專業(yè)接地裝置的接地電阻。
第五、根據(jù)某外國軍用信息裝備實驗報告和結(jié)論得出的規(guī)定，采用網(wǎng)格型接地系統(tǒng)可以自成系統(tǒng)，不需要接大地，所有類型的接地包括電氣供配電接地可以就近接到這個接地網(wǎng)。
第六、根據(jù)調(diào)查，國外、國內(nèi)的DCS、PLC的技術(shù)人員都沒有說出為什么要有工作接地，只說工程手冊就是這樣規(guī)定的。
第七、SH3081-2003采用共用接地裝置，沒有找到任何有根據(jù)的DCS、PLC關(guān)于接大地電阻的資料和說法，綜合以上各項，確定根據(jù)IEC的規(guī)定，共用接地裝置的接大地電阻就是電氣供配電的保護接地電阻。
第八、至今我們所見到的、所問到的，無論國內(nèi)還是國外，沒有任何一個公司、一個個人提供過DCS、PLC、數(shù)字儀表工作接地電阻的原理、計算，甚至相關(guān)資料。
問題十五
常規(guī)儀表，電纜屏蔽層接不接地？是怎么接地的？
答：儀表信號電纜屏蔽層不是儀表工作接地，但可以接到儀表工作接地上。具體可以看SH/T3081-2003。
問題十六
有一個規(guī)范中就規(guī)定了JX-300X型號的DCS要設(shè)置獨立的接地樁？
答：JX-300X是浙江中控十幾年前的產(chǎn)品，已經(jīng)淘汰。經(jīng)與浙江中控聯(lián)系咨詢，現(xiàn)在浙江中控的DCS采用的接地規(guī)范與SH/T3081-2003一致。
注意：沒有一個計算資料、沒有一個接大地電阻的數(shù)值的分析資料。所以，編制組也不可能計算儀表工作接地的接大地電阻！不是編制組無能，是沒有“有能”的！
不信可以問問所有規(guī)定了儀表工作接地電阻值的標(biāo)準、規(guī)范、規(guī)定的編制組：不論是1歐姆、4歐姆還是聳人聽聞的0.1歐姆，他們計算過嗎？你都用不著再問怎么計算的！
只有電氣專業(yè)的保護接地電阻是有根有據(jù)、經(jīng)過計算和綜合論證確定的。
葉向東也跟老外的高級技術(shù)人員交流過，也問過這個問題，這些老外表現(xiàn)出奇的一致：兩手一伸，聳聳肩膀。呵呵！明白什么意思了吧？
編輯：葉向東，男，1982年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院自動化系，中國石化集團北京設(shè)計院、中國石化工程建設(shè)公司副總工程師，教授級高級工程師
