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控制室設計要求


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一、概述

DCS控制室主要用於安放控制機櫃、輔助機櫃以及操作站,是流程工業裝置的控制核心。因而在設計控制室時,需考慮控制室安裝機櫃和操作台的空間及附件、系統工作環境、防靜電地板、系統接地等方面。

二、系統工作環境

控制室的設計需保證良好的通風和照明效果,建議安裝空調設計,保證系統工作環境溫度保持在合適的範圍內。同時要求控制室遠離強電磁干擾。需滿足的具體環境指標如下: 

三、防靜電地板

為避免靜電對系統部件產生損害,建議在控制室內鋪設計算機房通用防靜電地板,其高度可根據專案具體情況設計,一般為30mm50mm。在防靜電地板下,可鋪設鋼製走線槽,方便從現場接入DCS的信號線纜走線,同時起到電磁屏蔽的作用。

四、系統供電

DCS系統要求兩路獨立的電源供電:電壓範圍在220VAC±10%;頻率範圍為50±1Hz;要求每路電源分別可提供不小於AC220V20A(請依據實際需求修改引數)的供電能力。

進分電箱電源線應>=6mm2,分電箱內部和出分電箱電源線應>=2.5mm2

五、系統接地

控制系統的接地原則為等電位接地方式,要求控制系統在接地網上的接入點應和防雷地、大電流或高電壓設備的接入點保持不小於10米的距離;採用單獨接地方式時,單獨接地體與其他電氣專業接地體應相距10米以上,和獨立的防直擊雷接地體須相距20米以上。

1、電纜規格要求總則:

接地系統的導線應採用多股絞合銅芯絕緣電線或電纜。

接地系統的各接地匯流排可採用截面為25mm×6mm的銅條製作。

接地系統的各接地彙總板應採用銅板製作,厚度不小於6mm,長、寬尺寸按需要確定。

機櫃內的保護接地匯流排應與機櫃進行可靠的電氣連接。

工作接地匯流排、工作接地彙總板應採用絕緣支架固定。

接地系統的各種連接應牢固、可靠,並應保證良好的導電性。接地線、接地幹線、接地總幹線與接地匯流排、接地彙總板的連接應採用銅接線片和鍍鋅鋼質螺栓,並應用防松件或採用焊接。各類接地連線中,嚴禁接入開關或熔斷器。

接地線的截面:可根據連接儀錶的數量和接地線的長度按下列數值選用:

(1)  櫃內接地線(櫃內需接地部分至櫃內工作(保護)接地匯流排間連線):不小於1mm2

(2)  接地分幹線(各櫃內工作(保護)接地匯流排至工作(保護)接地彙總板間連線):不小於4mm2

(3)  接地幹線(工作(保護)接地彙總板至總接地板間連線):不小於10mm2

(4)  接地總幹線(總接地板至接地極間連線):不小於16mm2

(5)  浪涌保護器接地線:不小於2.5mm2

(6)  接地系統的標識顏色為綠色或綠、黃兩色相間。

接地線的線徑應符合如下要求:櫃內工作地銅排(保護地銅排)至總工作地銅排(總保護地銅排)的接地分幹線線徑應不小於4mm2;總工作地銅排(總保護地銅排)至總接地銅排的接地幹線線徑應不小於10mm2

總接地銅排至接地接入點的接地總幹線線徑應不小於16mm2 

2、接地電阻要求

DCS對接地電阻的要求在一般場所接地電阻不大於4歐姆;在變電所、電廠及有大型用電設備等場合接地電阻不大於1歐姆。

3、接地極數要求

一般建議:採用公用接地網等電位連接的方法進行接地。

若無公用接地,則根據當地現場土壤電阻率經過計算後得到接地極數。

接地體如為單獨地樁時,推薦採用42m長的50×50mm的熱鍍鋅角鋼,呈邊長為5m的正方形打入地下,距地錶面600mm以上,再用4×40mm熱鍍鋅扁鋼焊接(建議用堆焊)起來,焊接長度不小於10cm,焊接處刷紅丹或瀝青油做防腐處理。接地線用4×40mm的熱鍍鋅扁鋼(或≥16mm2的導線),預留接地測試點。匯接點用規格的扁銅,扁銅扁鋼連接處採用氣焊,在扁銅上預留Ф8的連接孔不少於三個,配備相應規格的不鏽鋼螺絲或銅螺絲。

1)如用戶提供了以下的三個接地銅排:總保護地銅排、總工作地銅排、總接地銅排,則將控制系統所有機櫃內的保護地匯流排一一彙總至總保護地銅排,所有機櫃內的工作地匯流排一一彙總至總工作地銅排,再將總保護地銅排與總工作地銅排彙總至總接地銅排,從該接地銅排可引接地總幹線至共用接地網或單獨接地極,如下圖所示:

(註:共用接地網即為電氣地網)

4、接地方法: 

儀錶及控制系統的接地應採用共用接地系統進行等電位連接;在無法滿足等電位接地的情況下,可以將保護接地和工作接地分類彙總後單獨接地。

各工作接地在彙總之前不應與保護接地混接。 

信號屏蔽電纜的屏蔽層接地應為單點接地,應根據信號源和接收儀錶的不同情況採用不同接法。

當信號源接地時,信號屏蔽電纜的屏蔽層應在信號源側接地,否則,信號屏蔽電纜的屏蔽層應在信號接收儀錶一側接地。

儀錶電纜槽、儀錶電纜保護管應在進入控制室處,與電氣專業的防雷電感應的接地排相連。 

控制室內的儀錶信號浪涌保護器(SPD)的接地線應接到工作接地匯流排,浪涌保護器的接地匯流排應接到工作接地彙總板或總接地板。 

控制室內儀錶供電的浪涌保護器應連接在電源系統TN-S接地制式中的PE線上。 

現場儀錶的浪涌保護器應與電氣專業的現場防雷電感應的接地排相連。 

在雷擊區室外架空敷設的不帶屏蔽層的多芯電纜,備用芯應接入屏蔽接地;對屏蔽層已接地的屏蔽電纜或穿鋼管敷設或在金屬電纜槽中敷設的電纜,備用芯可不接地。 

5、接地連接方法: 

儀錶及控制系統保護接地的各接地分幹線應匯接到保護接地彙總板,再由保護接地彙總板經接地幹線接到總接地板上; 

儀錶及控制系統工作接地的各接地分幹線應分別接到工作接地彙總板,再由

工作接地彙總板經兩根單獨的工作接地幹線連接到接地總接地板; 

儀錶信號公共點接地、DCSPLCSIS等的非隔離輸入的接地,均應分別單獨接到接地連接端子排或工作接地匯流排上,然後通過接地分幹線接到工作接地

彙總板; 

當有多根信號屏蔽電纜的屏蔽層接地時,宜先將各信號屏蔽電纜的屏蔽層匯接到工作接地匯流排,再經工作接地分幹線接到工作接地彙總板; 

直流電源的負端必須接到本機櫃的工作接地匯流排,不設工作接地匯流排的情況應經工作接地分幹線接到工作接地彙總板; 

接地幹線長度若超過10米或周圍有強磁場設備,應採取屏蔽措施,將接地幹線穿鋼管保護,鋼管間連為一體;或採用屏蔽電纜,鋼管或屏蔽電纜的屏蔽層應單端接地。

若接地幹線在室外走線並距離超過10米,應採用雙層屏蔽,內層單點接地,外層兩端接地,或每隔30米設一個接地點,以防止雷電電磁脈衝的干擾。

下麵為接地詳細要求: 

  • 工作接地:

控制系統工作接地的各接地分幹線應分別接到工作接地彙總板,再由工作接地彙總板經兩根單獨的工作接地幹線連接到接地總接地板;各工作接地在彙總之前不應與保護接地混接。 

工作接地的連線,包括各接地線、接地幹線、接地匯流排等,在接至總接地板之前,除正常的連接點外,都應當是絕緣的。

工作接地最終與接地體或接地網的連接應從總接線板單獨接線。 

直流電源的負端必須接到本機櫃的工作接地匯流排,不設工作接地匯流排的情況應經工作接地分幹線接到工作接地彙總板;根據需要工作接地匯流排可有多個。 

  • 信號屏蔽接地: 

信號屏蔽電纜的屏蔽層接地應為單點接地,應根據信號源和接收儀錶的不同情況採用不同接法。當信號源接地時,信號屏蔽電纜的屏蔽層應在信號源側接地,否則,信號屏蔽電纜的屏蔽層應在信號接收儀錶一側接地;

當有多根信號屏蔽電纜的屏蔽層接地時,宜先將各信號屏蔽電纜的屏蔽層匯接到工作接地匯流排,再經工作接地分幹線接到工作接地彙總板。 

  • 安全保護接地:

保護接地(也稱為安全接地)是為人身安全和電氣設備安全而設置的接地。凡控制系統的機櫃、操作台、儀錶櫃、配電櫃、繼電器櫃等用電設備的金屬外殼及控制設備正常不帶電的金屬部分,由於各種原因(如絕緣破壞等)而有可能帶危險電壓者,均應作保護接地。 

DCS控制系統保護接地的各接地分幹線應匯接到保護接地彙總板,再由保護

接地彙總板經接地幹線接到總接地板上。 

 


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