现场仪表金属外壳是否做保护接地问题?

一、相关的规范条文
1.SH/T3521-2013《石油化工仪表工程施工技术规程》
第 9.5.1 条正文：用电仪表的外壳、仪表盘、柜、箱、盒和电缆槽、保护管、支架、底座等正常不带电的金属部分，均应做保护接地。当供电电压低于 36V 时设计文件无特殊要求时，可不做保护接地。
第 9.5.2 条正文：在非爆炸危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属盘、板接触良好时，可不做保护接地。
2.SH/T3081-2019《石油化工仪表接地设计规范》
第 3.2 条：保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地，也称为安全接地。
第 4.1.3条正文：与己经接地的金属盘、台、箱、柜、架等电气接触良好，或与其实施了导电连接的仪表和控制系统的外露导电部分可不另外实施保护接地。
第 4.1.4条正文：非爆炸危险环境中，供电电压低于 36V 的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱，可不实施保护接地，但对于可能与高于 36V 电压设备接触的应实施保护接地。
第 4.1.5条正文：爆炸危险环境中，非本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应实施保护接地，本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱可不实施保护接地。
第 4.1.6条正文：用于雷电防护的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应实施保护接地。
第 4.1.7条正文 ：需要实施保护接地的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应就近连接到接地网，或连接到已经接地的金属电缆槽、金属保护管、电缆铠装层、金属支架、框架、平台、围栏、设备等金属构件上。
3.HG/T20513-2014《仪表系统接地设计规范》
第 3.1.1 条正文：用电仪表的金属外壳及自控设备正常不带电的金属部分，由于各种原因(如:绝缘破坏等)而有可能带危险电压。下列用电仪表及自控设备应作保护接地：（1）仪表盘、仪表操作台、仪表柜、仪表架和仪表箱;（2）仪表控制系统机柜和操作站;（3）计算机系统机柜和操作台;（4）供电盘、供电箱、用电仪表外、电缆桥架、保护管、接线箱和铠装电缆的铠装护层。
第 3.1.2 条正文：安装在非防爆场合金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与己做保护接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不单作保护接地。
第 3.1.3 条正文：低于 36V 供电的现场仪表、变送器、就地开关等，无特殊需要可不做保护接地。
4.GB50093-2013《自动化仪表工程施工及质量验收规范》
第 10.2.1 条正文：供电电压高于 36V 的现场仪表的外壳、仪表盘、柜、箱、支架、底座等正常不带电的金属部分，均应做保护接地。
第 10.2.2 条正文：供电电压不高于 36V 的现场仪表开关等，当设计文件无特殊要求时，可不做保护接地。
第 10.2.3 条正文：在非防爆危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属盘、板接触良好时，可不做保护接地。
5.GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》
第 5.5.3 条正文：爆炸性环境内设备的保护接地应符合下列规定：（1）按照现行国家标准《交流电气装置接地设计规范》GB/T50065 的有关规定，下列不需要接地的部分，在爆炸性环境内仍应进行接地：
a、在不良导电地面处，交流额定电压为 1000V 以下和直流额定电压为 1500V 及以下的设备正常不带电的金属外壳；
b、在干燥环境，交流额定电压为 127V 及以下，直流电压为 110V 及以下的设备正常不带电的金属外壳；
c、安装在已接地的金属结构上的设备。
6.GB50257-2014《爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》
第 7.1.1 条正文：在爆炸危险环境的电气设备的金属外壳、金属构架、安装在已接地的金属结构上的设备、金属配线管及其配件、电缆保护管、电缆的金属护套等非带电的裸露金属部分，均应接地。
其条文说明：根据现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058 的有关规定进行修订，按不同危险区域及不同的电气设备，对其接地线的设置，加以区别对待。特别注意，在爆炸危险环境内的所有电气设备的金属外壳，无论是否安装在已接地的金属结构上都应接地。为保证人民生命财产安全，将 7.1.1 条列为强制性条文。
7.SH/T3164-2012《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》
第 9.2.1 条正文：现场仪表的金属外壳、仪表保护箱、接线箱及机柜的金属外壳应就近接地或与接地的金属体相连接。
第 9.2.2 条正文：现场仪表金属外壳可以通过金属安装支架或金属设备自然接地。
第 9.2.3 条正文：金属设备、容器、塔器和操作平台上的现场仪表应与设备和操作平台进行等电位连接。
第 9.2.4 条正文：位于1 区爆炸危险场所的仪表及金属支架，应防止出现连接间隙，避免雷电流引起火花。
8.AQ3009-2007《危险场所电气防爆安全规范》
第 6.1.1.4.1 条正文：电气设备的金属外壳、金属构架、金属配线管及其配件、电缆保护管、电缆的金属护套等非带电的裸露金属部分均应接地。

二、规范条文的归纳总结：
上述规范 SH/T3521、SH/T3081、HG/T20513 和 GB50093 中给出的 3 条保护接地要求：
(1)供电电压高于 36V 或有可能带有危险电压的现场仪表金属裸露部分正常不带电的，均做保护接地。
(2)供电电压不高于 36V 的现场仪表金属裸露部分，无特殊要求时，可不做保护接地。
(3)非防爆危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属盘、板已良好接地，可不做保护接地。
上述规范 GB50058、GB50257 和 AQ3009 中给出的要求：爆炸性危险环境的电气设备、电缆保护管、接线箱等金属裸露部分，均应接地。
上述规范 SH/T3164 中给出的要求：现场仪表的金属外壳、仪表保护箱、接线箱及机柜的金属外壳应做接地。

三、个人依据规范解读分析：
（1）GB50058 中的“电力装置”、GB50257 中的“电气装置”和 AQ3009 中的“电气设备”不是狭义的“强电”电子设备，而是广义上与电能有关系的电子设备。见 GB3836.1-2010 和 GB12476.1-2013 中对“电气设备”的术语定义：全部或部分利用电能的设备。注：这些设备包括发电、输电、配电、蓄电、电测、调节、变流、用电设备和通信设备等。
（2）SH/T3521、HG/T20513 和 GB50093 中的不高于 36V 的情况下，无特殊要求时，可不做保护接地。这是出于人身安全和电气设备安全所做的规定，36V 只是一般意义上的安全电压，实际上安全电压在某种情况下可能是 48V，也可能是 24V 或其它。
（3）SH/T3081、GB50058、GB50257 和 AQ3009 是在爆炸性危险环境下的接地要求，此接地要求与 3（2）出于人身安全和电气设备安全而要求的保护接地是没有关系的，属于爆炸性危险环境的安全防范措施。当异常情况下，金属导体带电，若与邻近的金属体存有某种程度的间隙，就能产生电火花，若此时环境中有爆炸性物质和氧气，可能产生爆炸。
（4）SH/T3164 规范是出于防直击雷、防反击雷、防感应雷，避免或减小雷击可能带来的影响而要求的接地，理论上雷击也可能产生电火花而点爆周围爆炸性物质。

四、个人观点仅供参考
（1）无论在爆炸性危险环境与否，供电电压高于 36V 或有可能带有危险电压的电气设备金属裸露部分正常不带电的，均做保护接地。
（2）非爆炸性危险环境中，不高于 36V 且不可能带有危险电压的，可不做保护接地。
（3）出于防雷击目的，电气设备金属部分应考虑等电位接地。此外，防雷击防范措施中还有避雷针、避雷带、安装浪涌保护器等。
（4）在爆炸性危险环境中，不管电气仪表设备供电电压高低，电气设备、电缆保护管、接线箱等金属裸露部分，均应实施接地。
（5）在爆炸性危险环境中，电气仪表设备本体或外壳有明显接地标志的应实施接地。
理论上本安回路的本安设备的金属外壳可不做接地，见 GB/T3836.15-2017 的第6.3 条要求“本质安全设备或限能设备的金属外壳不需要与等电位连接系统连接，但设备文件有规定或为防静电电荷积聚有要求时除外”，SH/T3081-2019中的第 4.1.4条要求“非爆炸危险环境中，供电电压低于 36V 的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱，可不实施保护接地，但对于可能与高于 36V 电压设备接触的应实施保护接地”。可爆炸危险环境出于防雷、防静电考虑，以及结合工程的一致性，也应做接地。


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