电气仪表工程基础知识PPT

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1、工程基础知识培训,聚光科技（杭州）有限公司 工程部,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,2,培训大纲,防爆知识介绍接地知识介绍常用工具使用,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,3,防爆知识介绍,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,4,防爆知识介绍,防爆基础知识 国际行业发展状况 国内行业发展状况 DLAS技术平台,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,5,防爆知识介绍,什么是燃烧/爆炸 燃烧是一种化

2、学反应。它是可燃物质在点燃源能量的作用下，在空气或氧气中，进行化学反应，引起温度的升高，释放出热辐射及光辐射的现象。如果燃烧速度急剧加快，温度猛烈上升，导致燃烧生成物和周围空气激烈膨胀，形成巨大的爆破力和冲击波并发出强光和声响，这就是爆炸,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,6,防爆知识介绍,爆炸的种类 A，凝聚相爆炸 ：指炸药类的爆炸 B，分散相爆炸：指爆炸性气体环境中形成的爆炸,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,7,防爆知识介绍,爆炸的三要素 a.一定浓度的可燃气体及助燃气体含量； b.一

3、定的燃爆空间； c.大于点燃能量的外界能量 我们知道了爆炸的三要素以后，防止设备所处爆炸性气体燃爆，可以从隔绝燃爆的条件入手，相对应的防止燃爆的手段,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,8,防爆知识介绍,使可燃气体的浓度处于爆炸极限浓度之外，如正压防爆； 隔绝燃爆传播途径，即使在仪表内部产生爆炸，也不引爆外界的爆炸性气体环境，如隔爆； 仪表电路无论在正常工作，还是在短路、断路故障下，都不允许产生能量过大的火花，或仪表外壳及内部元气件的温度不大于可燃气体的引燃温度，如本安防爆。,Copyright 2005 FPI inc, all right

4、reserved,9,防爆知识介绍,爆炸性气体/混合物的分类： 中国： 类（煤矿井下甲烷气） 类（工厂内的爆炸性气体混合物） 类(爆炸性粉尘和纤维) 北美 ： Class：爆炸性气体 Class：爆炸性粉尘 Class：纤维,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,10,防爆知识介绍,爆炸性气体环境的划分 0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所 1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场 所。 2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境， 如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的 场所。,Copyright 2005 FPI inc,

5、 all right reserved,11,防爆知识介绍,仪表的防爆标志 Ex(ia)CT6的含义:防爆声明 Ex 符合某种防爆标准，如我国的国家标准 防爆方式 ia 采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区 气体类别 C 被允许涉及C类爆炸性气体 温度组别 T6 仪表表面温度不超过85,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,12,防爆知识介绍,仪表的防爆标志,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,13,接地知识介绍,Copyright 2005 FPI inc, all right reserv

6、ed,14,1、什么是接地,接地是电流返回其源的低阻抗通道。 关键字： 低阻抗、通道 “地”指的是等电位基准点 大地具有非常大的电容量，因此是很好的接地点，不过并非所有的“地”都是大地，比如手机机壳相对手机而言，也是一个接地点。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,15,2、接地的分类,保护接地 防静电接地 工作接地 防雷接地,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,16,保护接地 控制系统的机柜、仪表柜、配电柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分，由于各种原因（如绝缘破坏等）而有可能

7、带危险电压者，均应作保护接地。 低于36 V供电的设备，如无特殊要求可不作保护接地。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,17,工作接地 信号回路接地、屏蔽接地和本质安全仪表接地。 凡用以降低电磁干扰的部件如电缆的屏蔽层、排扰线、控制设备上的屏蔽接地端子，均应作单点（或一端）的屏蔽接地。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,18,本质安全仪表接地 本质安全仪表的关联设备（安全栅）有两种： 齐纳式接地电阻要求小于1欧姆，实 现困难。 隔离式对接地电阻无特殊要求。,Copyright 2005 FP

8、I inc, all right reserved,19,防静电接地 安装控制系统的控制室、机柜室，应考虑防静电接地。这些室内的导静电地面、活动地板、工作台等应进行防静电接地。 已经做了保护接地和工作接地的设备，不必再另做防静电接地。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,20,防雷接地 当控制系统的信号、通信和电源等线路在室外敷设或从室外进入室内的，若需要设置防雷接地连接的场合，应实施防雷接地。 控制系统的防雷接地不得与独立的防直击雷装置共用接地系统。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,21,

9、3、什么是接地电阻,联结电阻指的是从控制系统的接地端子到总接地板之间的导体及连接点电阻的总和。控制系统的接地联结电阻不应大于1欧姆。 接地电阻指的是接地极对地电阻和总接地板、接地总干线及接地总干线两端的连接点电阻之和。控制系统的接地电阻为工频接地电阻，应不大于4欧姆。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,22,接地系统结构图,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,23,3、干扰的形式以及抑制措施,电容性耦合 电感性耦合 电磁场辐射 公共阻抗干扰,Copyright 2005 FPI inc, al

10、l right reserved,24,电容性耦合：即电场干扰 抑制措施： 1、良好的屏蔽 2、接地,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,25,电感性耦合：即磁场干扰 抑制方法： 1、磁屏蔽：使用磁导率高的材料如不锈钢等作为屏蔽材料，代价高，实现困难。 2、使用双绞线 传输过程中降低磁场干扰的影响。 3、远离磁场发生源 效果最为理想。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,26,电磁场辐射： 现场干扰以电场、磁场耦合为主，电磁场辐射为远场干扰，通常频率较高。 抑制方法：屏蔽（高频电磁场遇到金属时在

11、其表面产生涡流效应）。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,27,公共阻抗耦合 抑制措施： 1、等电位接地 2、降低接地电阻 3、接地线分类汇总,设备1上地线压降： V1（I1I2）R3I1R1 设备2上地线压降： V2（I1I2）R3I2R2,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,28,ERP,公共接地网,等电位连接有S型星形结构和M型网状结构。DCS系统一般采用的是S型星形结构（见图），和共用接地系统实行单点接地，即一个接地基准点（ERP）。,Copyright 2005 FPI inc, a

12、ll right reserved,29,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,30,4、接地的一些标准,SH 3521-1999：石油化工仪表工程施工技术规程 GB 50093-2002：自动化仪表工程施工及验收规范 SH/T 3081-2003：石油化工仪表接地设计规范 HG/T 20513-2000：仪表系统接地设计规定 GB 14050-93： 系统接地的型式及安全技术要求 GBJ 65：工业与民用电力装置的接地设计规范 GB 500582000：爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范,Copyright 2005 FPI inc, all

13、right reserved,31,5、接地的一些原则,控制系统的接地联结采用分类汇总，最终与总接地板联结的方式 。 应将建筑物（或装置）的金属结构、基础钢筋、金属设备、管道、进线配电箱的PE（保护接地线）母排、接闪器引下线形成等电位联结，控制系统各类接地应汇总到该总接地板，实现等电位联结，与电气装置合用接地装置并与大地连接。但控制系统在接地网上的接入点应和防雷地、大电流或高电压设备的接入点保持不小于5米的距离。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,32,如现场条件所限，确实无法形成等电位联结，则控制系统可以采用单独接地，但与电气专业接地体须相

14、距5m以上，和独立的防直击雷接地体须相距20m以上。在采用单独接地时，仍应采用分类汇总的联结方式。 由于实现起来比较困难，因此单独接地往往不能满足要求，原则上以等电位接地为主，不推荐单独接地。 在各类接地联结中严禁接入开关或熔断器。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,33,6、接地连接方法,接地干线长度如超过10米或周围有强磁场设备，应采取屏蔽措施，将接地干线穿钢管保护，钢管间连为一体；或采用屏蔽电缆，钢管或屏蔽电缆的屏蔽层应两端接地；接地干线位于室外时，接地干线应采取屏蔽措施，屏蔽层两端接地，屏蔽层可以用钢管或金属走线槽代替，需要注意的是必

15、须保证钢管或者金属走线槽的完整性 。 穿钢管或者金属走线槽时，要求将钢管或者走线槽埋入地下0.7m以上，这样的防雷效果极佳。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,34,防雷、以及强磁场干扰需要采用多点接地的方式，同时尽量远离引下线等可能成为强干扰源的物体。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,35,信号电缆（包括地线）应与引下线（或其他强电设备电缆）保持一定的距离（要求5m以上），防止电磁干扰，如图示中AB引线与CD引线。,Copyright 2005 FPI inc, all right re

16、served,36,注意： 防雷以及强磁场接地与工作接地的区别： 工作接地单点接地，多点接地形成地回路，地电压的不同引入共模干扰； 防雷接地多点接地，雷电会产生源磁场，在信号电缆里产生感应电流IA，同时在外层屏蔽层里面也构成一回路，也会产生一感应电流IB，屏蔽层里的环流形成的磁场刚好抵消掉雷电的电磁场。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,37,小型仪器仪表可以将保护接地与工作接地连接在一起，通过接地干线连接到工作接地汇总板上。 较大型的仪器需要严格区分保护接地以及工作接地，分别通过接地干线连接到保护接地汇总板以及工作接地汇总板，保护接地汇总板和工作接地汇总板经过各自的接地干线接到总接地板。,Copyright 2005 FPI inc, all right reserved,38,金属电缆槽、电缆的金属保护管应作保护接地，其两端或每隔30米可与就近已接地的金属构件相连，并应保证其接地的可靠性及电气的连