葉向東：“2025版標(biāo)準(zhǔn)簡化了2019版的一些規(guī)定，特別是根據(jù)近幾年專家在現(xiàn)場檢查提出的無端要求，做了實驗證明。是儀表接地技術(shù)的正名，還原儀表接地原理，為工程實踐服務(wù)。兩個版本均沒有強(qiáng)制條款或強(qiáng)制要求，給了現(xiàn)場靈活運(yùn)用的余地。是現(xiàn)場儀表接地規(guī)定的重要改進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不是“鐵律”，程度用詞就是應(yīng)用規(guī)則，規(guī)范條文在一定條件下能靈活運(yùn)用。所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范都有局限性，有些是多方因素平衡下的階段性成果。本規(guī)范部分驗證試驗在報批后開展，相關(guān)成果未能納入2025版，將留至后續(xù)更新，因此版本仍保留部分有待優(yōu)化條文。
中華人民共和國石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范》SH/T 3081版本的修訂：SH/T3081—1997→SH/T3081—2003→SH/T3081—2019→SH/T 3081—2025
關(guān)鍵點：規(guī)定了儀表系統(tǒng)接地與電氣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)接地合一，共用接地裝置
歸納多年的理論和實踐工程驗證、循序漸進(jìn)地規(guī)定正確的接地原理、以網(wǎng)型的接地方案為主、引導(dǎo)采用更有效的做法、更加詳細(xì)清晰簡便。
圖/自控中心站（下同）
1、涉及的儀表及控制系統(tǒng)接地種類
保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地、防靜電接地、防雷接地
2、儀表接地沒有一致的分類，從不同的用途、觀點出發(fā)可能有不同的分類。
3、各種分類方式并沒有截然的區(qū)別，并不是單一功能，或單獨的適用范圍。
4、不同的資料對儀表接地分類五花八門，很多資料說不清楚分類的理論和工程原因。
5、SH/T 3081的分類并不是適用范圍的分類，而是作用原理、主要作用和儀表接地用意的泛分類，不是截然分開的，不是非此即彼的分類，比較容易理解，有時又不容易理解。
6、儀表接地的不同分類在實際作用和工程上是互相關(guān)聯(lián)的。并不是孤立的。
7、并沒有單方面的適用范圍，例如只要有儀表接地，無論初衷是什么，屬于什么分類，都不用另行單獨實施靜電接地。有的接地同時具有多種功效，所以如果進(jìn)行分類應(yīng)該是該種接地會起到什么作用。
1、保護(hù)接地的作用有三個：
-
在用電設(shè)備上形成與地面電位接近的電位，當(dāng)用電設(shè)備絕緣損壞漏電時，不會對站在地上并且接觸用電設(shè)備金屬部件的人形成致人傷害的接觸電壓。
-
形成漏電回路電流，使漏電保護(hù)器件動作，起到保護(hù)作用。
-
用于電涌電流的泄放。電涌電流可能來自電源，也可能來自雷電。
2、儀表及控制系統(tǒng)保護(hù)接地的定義和概念
保護(hù)接地（也稱為安全接地）是為人身安全和儀表安全設(shè)置的接地。
儀表及控制系統(tǒng)的保護(hù)接地屬于低壓配電系統(tǒng)接地，所以由電氣專業(yè)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和方法設(shè)計，統(tǒng)一接入電氣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)接地網(wǎng)。
3、注意：接地不是安全用電的主要手段！安全用電主要的、最重要的手段是絕緣。
4、根據(jù)安全用電原理，具有絕緣外表面和絕緣的內(nèi)部電路的電氣設(shè)備是不需要接地的。
電隔離：絕緣；自動斷電：斷路開關(guān)；等電位：接地。
基本防護(hù)用于正常情況，足夠滿足絕大多數(shù)情況的防護(hù)。
故障防護(hù)用于基本防護(hù)損壞時的防護(hù)，以防萬一，不是必須。
EC60079 、GB50058 、GB3836規(guī)定了不需要重復(fù)采用故障防護(hù)措施，規(guī)定了有自動切斷電源、雙重絕緣、加強(qiáng)絕緣、電氣分隔、特低電壓等故障防護(hù)措施時不需要接地。
強(qiáng)調(diào)絕緣和隔離是最好的防護(hù)措施，根據(jù)安全用電的基本原理、防護(hù)需要和防護(hù)措施科學(xué)地制定標(biāo)準(zhǔn)。
危險電壓的故障防護(hù)措施之一——保護(hù)接地
SH/T3081-2025版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：
1、在爆炸或非爆炸危險環(huán)境，本安儀表系統(tǒng)不會形成危險條件，所以不需要接地。
2、在非爆炸危險環(huán)境，采用安全特低電壓SELV供電的非本安儀表不需要接地。
3、在爆炸危險環(huán)境中，采用安全特低電壓SELV供電的非本安儀表也可以不接地。
4、在爆炸危險環(huán)境中，采用非安全特低電壓SELV供電的非本安儀表需要接地。
現(xiàn)場儀表接地—利用金屬物體
怎樣接地？保護(hù)接地接什么？ 接到哪兒？
1、變送器外殼的接地端子里面不與電路板連接，接地端子是220VAC供電時期遺留的，現(xiàn)在采用安全特低電壓供電的儀表已經(jīng)沒有用了。
2、儀表外殼的防護(hù)漆是絕緣的，不會產(chǎn)生危險電擊或打火，所以也不用接地。
3、接地的鋼結(jié)構(gòu)可以作為直接接地體，沒接地的鋼結(jié)構(gòu)可以作為接地連接體。
4、由于金屬之間的良好接觸就能實現(xiàn)良好的導(dǎo)電性能，可以充分利用，不需要重復(fù)接線。
5、電纜槽的作用是機(jī)械防護(hù)，所以裝有屏蔽電纜或鎧裝電纜的電纜槽是不需要接地的。如果借用金屬電纜槽作為接地的中間導(dǎo)體，可以接地。電纜保護(hù)鋼管同樣。
6、金屬部件的緊密壓接（例如法蘭螺栓）有利于防止空氣和水的侵入，有利于防腐。
7、鋼管之間連接所用的膠帶如果是過盈連接是能夠破損導(dǎo)電的，即使不破損中間的介質(zhì)也不會產(chǎn)生擊穿放電引燃外部的可燃?xì)怏w。
1、現(xiàn)場儀表沒有工作接地，控制室儀表的工作接地是控制系統(tǒng)的工作接地。
2、分散型控制系統(tǒng)（DCS）和可編程序控制器(PLC)的接地本來不是單獨的接地分類，有人將其分離出來是沒有道理的，國內(nèi)、國外并沒有僅為DCS和PLC編制的接地規(guī)范。
3、DCS（或PLC）的設(shè)備可分為信號處理部分和數(shù)據(jù)處理部分。
信號處理部分就是控制器、檢測器的輸入、輸出（I/O）部分。這與常規(guī)儀表是一樣的，屬于儀表工作接地。
數(shù)據(jù)處理部分有控制器、操作臺、工程師站等各處理機(jī)或稱網(wǎng)絡(luò)站點設(shè)備。這些設(shè)備的實質(zhì)是單板機(jī)、微型機(jī)、工作站、服務(wù)器、小型機(jī)、交換機(jī)等類型的計算機(jī)。
計算機(jī)電源中的接地就是保護(hù)接地，現(xiàn)在的計算機(jī)連外殼接地都沒有。
1、安全柵有齊納式安全柵和隔離式安全柵，電路原理不同。
2、既不是工作接地，也不是保護(hù)接地。
3、如果安全柵采用單獨接地的方式就會使現(xiàn)場電壓大于安全柵的限制電壓。
4、為使安全柵能在電源故障時實現(xiàn)對危險場所的保護(hù)，安全柵接地與電源的公共端連接。這決定了安全柵接地最終應(yīng)是直流電源的公共端和電氣系統(tǒng)接地。
5、盡量應(yīng)用隔離式安全柵，不但簡化了接地問題，還提高了共模電壓的抑制能力，提高了信號回路的抗干擾能力。
絕緣：隔離；導(dǎo)電：連接；限壓：接地。
1、根據(jù)屏蔽原理，金屬屏蔽體的接地可以增加效果，儀表屏蔽多指線路屏蔽。
2、屏蔽層接地的作用是減少靜電、外界電場或部分電磁場對芯線信號的干擾。
3、信號屏蔽電纜接地通常為單點接地，避免地電位差產(chǎn)生的干擾電流。
4、屏蔽層接到工作接地時，如果屏蔽層路徑中漏電可能直接影響信號。
5、電磁波的輻射干擾情況比較復(fù)雜，應(yīng)采用多種方法有針對地進(jìn)行防護(hù)，主要還是電路設(shè)計，信號識別、選擇和濾波等，僅依靠一般的屏蔽和接地是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
6、現(xiàn)場儀表系統(tǒng)沒有工作接地，電纜屏蔽層不接保護(hù)接地接哪兒？要接也只能是保護(hù)接地。
實驗充分證明，儀表信號接收端的濾波電路是最有效的抗干擾方法，可以消除所有典型頻率的電磁場干擾。
7、屏蔽層效果試驗的結(jié)果：
-
DCS的AI卡的濾波對消除干擾起決定作用
-
電纜是否屏蔽、屏蔽怎樣接地對電磁干擾沒有多少作用。
-
屏蔽有效但是也有限，靠屏蔽與接地不能徹底消除電磁干擾。嚴(yán)格屏蔽及屏蔽接地是沒有意義的。
-
內(nèi)屏蔽信號接收端接地有效。
-
外屏蔽的接地、單端接地、雙端接地屏蔽效果都不明顯。
-
屏蔽對低頻的衰減效果比高頻好。
-
接地線長度對屏蔽效果沒有影響。銅絲編織與銅塑復(fù)合屏蔽對屏蔽效果沒有影響。
DCS、PLC等控制設(shè)備已經(jīng)有防靜電設(shè)計，可以有效地防止靜電損害和影響。
參考資料：《關(guān)于靜電接地及法蘭跨接的討論》范詠峰，葉向東，《石油化工自動化》雜志，2024年第3期。
1、雷電防護(hù)接地的作用是將雷電流泄放入地。
2、雷擊電流分直擊雷電流和雷電電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電涌電流。
3、由于雷擊電流強(qiáng)度很高，即使是感應(yīng)產(chǎn)生的電涌電流也有十幾至上百安培的幅值，但是雷擊電流的時間很短，本質(zhì)是高頻強(qiáng)電流脈沖及電磁場脈沖。
4、由于雷電的性質(zhì)是高電壓、大電流、強(qiáng)功率，只要有絕緣強(qiáng)度不夠的間隙，在雷擊的時候就會產(chǎn)生擊穿打火，接觸電阻的大小無關(guān)緊要，而接觸面積更重要。
5、由于絕大多數(shù)的儀表線路并不是直接暴露在空曠地區(qū)等容易受到雷擊的區(qū)域，所以危害儀表的絕大多數(shù)是電涌電流而不是直擊雷電流。
6、為了泄放雷擊電涌電流，需要盡可能短的放電路徑和盡可能小的通路阻抗。
7、SH/T3081不是儀表防雷工程設(shè)計的規(guī)定，所以僅規(guī)定了儀表防雷接地的一部分內(nèi)容。
8、防雷接地僅是儀表及控制系統(tǒng)防雷工程的一個組成部分，不可把接地當(dāng)成防雷的全部。
9、儀表系統(tǒng)雷電防護(hù)可參見SH/T 3164《石油化工儀表系統(tǒng)防雷工程設(shè)計規(guī)范》。
簡便有效的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)：
網(wǎng)型結(jié)構(gòu)—原理清晰、功效明確、簡便易行、工程驗證的接地系統(tǒng)。
以網(wǎng)型結(jié)構(gòu)接地系統(tǒng)為主，分支集中型結(jié)構(gòu)接地系統(tǒng)作為資料性附錄。
工作接地和保護(hù)接地可以直接就近接到機(jī)柜下面的網(wǎng)型接地排，實現(xiàn)了較短的接地路徑。
操作臺接地示意圖：
1）保留了沿供電電纜路徑或其他合適的路徑敷設(shè)銅材或熱鍍鋅扁鋼作為接地排；
2）增加了利用供電電纜中保護(hù)線端子的接地示意，與低壓工業(yè)電器和家用電器一致。
大多數(shù)計算機(jī)、服務(wù)器是不接地的，絕緣材料的操作臺不需要接地。
當(dāng)今的操作設(shè)備已經(jīng)沒有外部接地。未來的操作廳不再有儀表接地。
接地線應(yīng)盡可能短，盡可能采用直線路徑敷設(shè)，苛求美觀并不重要。
接地電阻是接地裝置的對地電阻，數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中電流的比值，按通過接地極的工頻交流電流計算出的電阻稱為工頻接地電阻。
儀表及控制系統(tǒng)的接地電阻為電氣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)接地裝置的接地電阻-應(yīng)根據(jù)電氣專業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定，一般情況，不大于4歐姆。
接地裝置（電氣總接地板）對地電阻與儀表接地連接電阻之和稱為接地系統(tǒng)電阻。
從儀表或設(shè)備的接地端子到電氣總接地板之間的導(dǎo)線與連接點的電阻總和，稱為儀表接地連接電阻。
國際電工技術(shù)委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)裝置的接地和等電位連接》規(guī)定：
1、信息技術(shù)裝置功能接地和保護(hù)接地通過等電位連接，合用接地。
2、等電位狀態(tài)是非常安全的！
1、儀表接地本來是很簡單的，并不是必須的，多年來弄得越來越復(fù)雜，必須澄清！糾正！
2、共用接地是更安全、更可靠的接地方式，既減少了不同的參考點，也形成了低阻抗的電流泄放路徑，實現(xiàn)了用電設(shè)備安全運(yùn)行、減少了對電子設(shè)備干擾。
3、安全用電的主要方法是良好的絕緣，接地僅僅是輔助防護(hù)措施之一。
4、電子電路絕不是離開接地就無法工作，很多電子電路與大地是絕緣的。
5、齊納式安全柵需要接地連接，隔離式安全柵不需要接地。
6、屏蔽既不是電氣安全的保護(hù)接地，也不是儀表系統(tǒng)內(nèi)部電路工作所需要的接地，接到保護(hù)接地，或接到工作接地沒有區(qū)別；屏蔽僅能衰減一部分干擾，不能消除干擾。
7、網(wǎng)型結(jié)構(gòu)接地具有更好的接地效能和簡便的工程結(jié)構(gòu)，適用于所有用途的儀表接地。
8、現(xiàn)在的計算機(jī)、服務(wù)器不用外接地，沒有外殼接地；計算機(jī)電源中的接地是保護(hù)接地。
9、現(xiàn)場儀表沒有接地的需要，儀表電纜槽等也沒有必要接地。
10、儀表系統(tǒng)沒有接地電阻的需要，與電氣共用接地裝置，接地電阻就應(yīng)遵從電氣接地電阻的要求。
轉(zhuǎn)載自“儀表圈”微信公眾號
.png){kind=logo}
.png){kind=logo}
.png){kind=logo}
.png){kind=logo}
