【2025 接地系统】现场仪表的金属外壳、仪表保护箱、接线箱等的金属外壳是否应做保护接地

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正确的接地既能抑制外来干扰，又能减小设备对外界的干扰影响。而不正确的接地反而会引入干扰，严重时甚至会导致仪表设备无法正常工作。因此接地问题不仅在设计时要周密考虑，在仪表安装运行时也必须要合理的接地。仪表设备的接地分为保护接地、工作接地、防静电接地和防雷接地等。

安全接地是将系统中平时不带电的金属部分（如金属外壳）与地之间形成良好的导电连接，以保护仪表设备和人身安全。原因是通常现场设备是强电供电，通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生时造成电源的供电火线与仪表外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么这带电体和地之间就有很高的电位差，如果人不小心触到这些带电体，那么电流就会通过人身形成通路，产生触电危险。
因此，必须将仪表金属外壳和地之间作很好的连接，使机壳和地等电位。

工作接地是为了使仪表以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为设备逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地，在石油化工等其他防爆系统中还有本安接地。信号回路接地，如各变送器的负端接地，开关量信号的负端接地等。屏蔽接地如模拟信号的屏蔽层的接地。本安接地是本安仪表或安全栅的接地。这种接地除了抑制干扰外，还有使仪表具有本质安全性质的措施之一。

仪表系统的静电屏蔽是保障设备安全、提升测量精度的关键措施。静电积聚后可能产生电火花，若环境中存在可燃气体（如油气、粉尘），火花能量超过最小点火能（如甲烷仅需28mJ）即可引发爆炸。通过可靠接地，使积聚电荷通过低阻抗路径泄放入地，避免电位差引发放电。缺少防静电接地系统可能引发多重危害，其影响涉及设备安全、人身健康及生产环境等多个维度。接地通过导走静电荷，将火花风险降至零。电子元件对静电电荷较敏感，静电电压超过2000V即可击穿CMOS电路，导致仪表失灵。

仪表设备防雷接地是安全生产与合规运营的刚性需求。仪表遭到雷击会直接被损坏，影响企业生产。雷云电场在信号线上感应出过电压（可达数千伏），会造成控制室设备误动作或损坏。雷击产生的电磁脉冲可使仪表信号误差增大30%-50%，接地后误差可控制在5%以内。

● 保护接地主要保障设备和人身安全；
● 工作接地确保电气系统正常工作电压的稳定而不会发生故障和不会引发危险；
● 防静电接地避免静电放电造成的损害；
● 防雷接地保护电气设备免受雷击损坏。
不同类型的接地方式在实施上存在差异，在实际设计、安装过程中，应根据具体情况选择合适的接地方式和接地装置，并严格按照相关安全规范进行设计和操作。

1、HG/T 20513-2014《仪表系统接地设计规范》
3.1.3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。
条文说明：
3.1.3对于安全电压值的规定，各国并不完全相同。我国习惯采用36V和12V，国外有的规定为50V和25V；而日本某些公司则规定60V以下的用电仪表可以不作保护接地。本规范中规定低于36V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时可不作保护接地。由于现场的安装情况非常复杂，低于36V供电的现场仪表的金属外壳也可能接触到高于36V的其他电源，在这样的情况下这些仪表的外壳也应作保护接地。

2、SH/T 3081-2019《石油化工仪表接地设计规范（正在修改）》
4.1.4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。
4.1.5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。
4.1.6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。
条文说明：
4.1.4本条款规定的是现场设备。我国曾经规定安全电压为不高于36V，后来又规定了不同作业环境的不同安全电压。现行的中国国家标准规定了不同环境状况和不同故障情况下的不会造成人体伤害的电压值(见GB/T3805-2008((特低电压CELV)限值)))。为便于区分和工程实施，本规范仍以36V为限。
4.1.6本条款的现场仪表是指按照SH/T 3164的规定实施仪表防雷工程的现场仪表。

3、SH/T 3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》
9.3.1现场仪表的接地应为保护接地，应符合表9.3.1的规定，应采用外壳接地端子或通过安装自然接地的方式。

4、SH/T 3551-2024《石油化工仪表工程施工及验收规范》
10.3.1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。
10.3.4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。

5、GB 50093-2013《自动化仪表工程施工及质量验收规范》
10.2.1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。
10.2.2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。
条文说明：
10.2.1本条为强制性条文，当供电电压高于36V时，属于危险电压。用电仪表的外壳、仪表盘、柜、箱、盒、支架、底座等正常不带电的金属部分，由于意外情况有可能带危险电压，导致对人身和设备产生危险，所以应做保护接地。

6、GB/T 50892-2013《油气田及管道工程仪表控制系统设计规》
11.3.1在爆炸危险环境中的所有仪表设备的金属外壳、金属构架、仪表电缆槽体、电缆保护管应可靠接地。
11.3.2在非爆炸危险环境36V及以下供电的现场仪表，可不做保护接地。
条文说明：
11.3.1对于埋地电缆的金属保护管，用于过公路、管线交叉等全段埋地的情况是不需要接地的。
11.3.2本条根据现行国家标准《交流电气装置的接地》GB50065编制，以微处理器、集成芯片等为基础的仪表，安装在室外时通常需要做接地。对于结构比较简单的仪表设备，安装在非爆炸危险区域，如报警按钮、开关信号、现场报警器等则不作接地要求。

7、GB 50160-2008《石油化工企业设计防火规范》
9.2.4可燃液体储罐的温度、液位等测量装置应采用铠装电缆或钢管配线，电缆外皮或配线钢管与罐体应做电气连接。
注：本条属于9.2防雷一节中；从文中来看，直接要求仪表要进行防雷接地；即使是仪表及附属的防雷接地，也不建议与罐体相连。

8、GB 51283-2020《精细化工企业工程设计防火标准》
11.4.3爆炸危险环境内，电气设备金属外壳、金属管线、铠装电缆的金属外皮等均应采用专业的接地线可靠接地，包括安装在已接地的金属结构上的电气设备及金属管线。
条文说明：
11.4.3金属物接地，是防闪电感应的主要措施。
注：本条属于第11章电气一节中。

9、AQ 3009-2007《危险场所电气防爆安全规范》
6.1.1.4.1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。
注：电气设备的定义见第二章，其广义上仪表是属于用电设备，但除220VAC四线制仪表外（勉强算），不能算用电设备，故不建议执行此条。

10、AQ 3036-2010《危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范》
6.3.6仪表安装、维护及检修液位传感器可选法兰、螺纹和安装板安装方式。安装时确保传感器外壳良好接地。
11.4.1罐区应设置防止雷电、静电的接地保护系统，接地保护系统应符合GB12158等标准的要求。

11、GB 30439.1-2013《工业自动化产品安全要求》第1部分：
4.3.2.6接地端子对保护接地端子，如果有，应当接到地。功能接地端子应当接地或不接地。注：该规范的其他规范也有此项要求。

12、GB 50034-2013建筑照明设计标准中
7.2.9当采用Ⅰ类灯具时，灯具的外露可导电部分应可靠接地。7.2.10当照明装置采用安全特低电压供电时，应采用安全隔离变压器，且二次侧不应接地。

13、GB 50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范中
5.5.3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《交流电气装置的接地设计规范》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：
1)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；
2)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；
3)安装在已接地的金属结构上的设备。
2在爆炸危险环境内，设备的外露可导电部分应可靠接地。爆炸性环境1区、20区、21区内的所有设备以及爆炸性环境2区、22区内除照明灯具以外的其他设备应采用专用的接地线。该接地线若与相线敷设在同一保护管内时，应具有与相线相等的绝缘。爆炸性环境2区、22区内的照明灯具，可利用有可靠电气连接的，金属管线系统作为接地线，但不得利用输送可燃物质的管道。