Foxboro接地要点Word格式.docx
《Foxboro接地要点Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Foxboro接地要点Word格式.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（2）若现场设备是由I/AS供电～不使用端子柜时～现场信2号线屏蔽可接到I/AS机柜内的隔离的屏蔽母线排上～再用10mm（8AWG）绝缘导
线将屏蔽母线排与工厂公共地相连接。
不允许输入/输出信号线屏蔽与I/AS机
柜相连。
（3）若现场设备是由I/AS供电～并且使用端子柜时～则现场信号线屏2蔽应接到端子柜内的屏蔽母线排上～再用10mm（8AWG）绝缘导线将屏蔽母线排
与工厂公共地相连接。
在端子柜与I/AS机柜间～不需要用屏蔽电缆。
如果使用
屏蔽电缆～屏蔽必须只在端子柜内连接。
11（当I/AS应用于电厂时～系统应与建筑物隔离。
机柜与安装基座之间应衬垫
绝缘橡胶～并用绝缘垫圈使安装螺栓与机柜和安装基座隔离。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage1Ref:
021300
B0193AB修改码P
20.系统电源及接地
本章指定I/A系列机柜、外设的电源及信号接地准则，如操作站，载带局域
/进现场仪表）。
网，节点总线，现场总线和现场接线（出
前言
I/A系列系统单元根据通行的电气标准必须接地。
特殊应用及国际的（IEC），美国国家的（NEC），地区及本地电气标准规定了专门的接地方法。
保护人身安全接地（绿线或绿/黄线），必须根据国际的、美国国家的、地区的，及本地电气标准安装。
安装安全接地是用户的责任。
当执行I/A系列接地时必须达到以下目标:
安全——保证所有裸露的不载流导体表面有效地内部连接并按本地标准同
大地连接。
I/A系列设备保护——保证电气系统及设备保护，并建立一个I/A系列系统
工作的零电压基准点（系统接地）。
一般接地按如下考虑:
特殊应用及国际/美国国家/地区/本地的电气标准规定了专门的接地要求。
在美国，国家电气标准（NEC）及建筑标准为政府文件。
在I/A系列的系统里，直流逻辑接地及交流安全接地是公共的。
I/A系列系统直流逻辑地及交流安全接地特别地回到一个接地点，它有一
个工厂接地网，建筑物钢结构，接地棒或其它可接受的零电压基准组成。
应使电气噪声源为最小，了解产生噪声源及它的冲击是重要的。
一种噪声
源的例子是电源线路的瞬变，由于闪电，线路切换，负载转换等因素而产
生噪声。
注:
用于欧洲共同体的设备，需用带屏蔽的电源电缆。
参阅
欧洲联合会CE,Mark一致性手册（B0193UU）。
电源设备
用户必须提供符合国际/美国国家/地区/本地电气标准的所有电源配电盘、电路断路器、保险丝、内部连接电源电缆、连接设备及安全装置。
除非另有说明，所有导线尺寸必须符合本地电气标准。
电源线两头的电压降不准超过交流电压标称值的3,。
对每种装置的最大导线规格参阅本手册内相应章节。
当对不间断电源（UPS）的要求（假如要用的话）作规划的时候，参阅本文“不间断电源容量”一节。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage2Ref:
当对Division2要求作规划时，参阅B0193AB中对使用规范要求的相应章节。
50系列交流转换开关
当使用50系列转换开关时，电源线两头的压降不准超过2,。
参阅交流转换
（PSS21H,5F1B3）。
开关
电源电缆
电源接线（电缆布线）分成两类，为了安全，必须相互隔离，并且与所有的信号电缆用各自独立的电缆管、管道、地沟、电缆槽或走线槽来隔离。
而且电缆要分开进入机箱。
这些电缆分为:
高压电源线——电源电压等于或大于30V有效值或直流60V。
低压电源线——电源电压小于30V有效值或直流60V。
关于电源及信号线分隔的另外资料，参阅B0193AB“分隔”这一部分。
警告:
电源线之间及电源线与信号线之间不按上述要求分离成两类，则会引起人身伤害。
I/A系列设备接地要求
I/A系列设备是用用户所安装的电源线中的绿色电线（或绿/黄色电线）接地的。
图20-1所示为典型的I/A系列电源和接地配电形式。
这种形式的配电网络，其电源和接地配线只专用于I/A系列设备（包括金属机柜及如工作站的外围设备等）。
图20-1所示的电源和接地网有两种变化形式，可用于当电源和接地网不专用于I/A系列设备的情况。
第一种变化形式，如图20-2所示，用于非I/A系列设备与I/A系列设备接到同一个电源和接地网上，而且这个设备发出的电气噪声不影响零电压接地基准。
（这种形式的典型用法是现有配电盘同I/A系统一起使用）。
第二种变化形式，如图20-3所示，是用于当非I/A设备产生的电气噪声太高，以致于第一种变化形式（图20-2）测量结果不足以达到所要求的零电压接地基准的场合。
一个节点上的所有I/A设备，包括相关的外围设备，应当连接到同一个系统接地上。
但是，通信处理器组件所连接的外设的接地可被引到工厂供电接地上，只要全部（最多为4个）连接的设备都接到同一工厂供电接地上。
图20-1I/A系列电源和接地分配
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage3Ref:
图20-1注:
1（符号
表示一个绝缘的部件。
2（按当地法规接地。
3（绝缘电线，尺寸按当地法规。
4（当使用专用系统接地（如埋入地下的接地棒），及要求用电气连接至工厂供
电接地时，这一连线必须有大于或等于20μH的电感，低寄生电容。
可将一2合适的高频扼流圈或线径至少为6号线规（16mm），长度为20米（60英
尺）的绝缘导线用于此目的。
5（电力电缆必须布置在与通信线路信号电缆分开的走线槽或导线管中，以免使
信号电缆受到电力电缆产生的电磁场干扰。
参阅美国国家电气规程800-52
（c）段。
6（用于I/A系列设备的每个分别引出的电源必须返回至一个接地点（工厂接地网
或其他可接受的接地）。
其接地电阻必须按IEEE标准142-1972的规定达到
并保持下述值:
应用于电厂，接地电阻必须为1Ω或低于1Ω。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage4Ref:
应用于其他工厂，接地电阻必须为5Ω或低于5Ω。
7（I/A系列设备耗电和电线尺寸限制参见本文件的相关章节。
8（与通信处理器10/15相连的外设，必须用同一电源。
这就避免了相连的外设
之间存在不同的地电位。
9（使用带隔离接地端子的插座（即接地端子不与金属壳体相连）。
美国国家电
气规程250-74，4号例外情况描述了带隔离接地的插座的用法。
这使隔离的
接地导线可同分支电路导线一起布线到配电盘。
10（在嘈杂的环境中（即配电盘的分支电路向非I/A系列设备供电，而其“零电
压”基准不能达到），应用下列标准:
（1）在美国，参见1996年美国国家
电气规程384-20段的例外情况;
（2）在加拿大，参见加拿大电气规程CSA
标准C22.1-1994，10-906（9）节。
在这些条件下，配电盘接地至大楼的钢结
构或按本地法规接地。
当配电盘上I/A系列系统分支电路同其他分支电路混在一起时，I/A系列接
地导线可以穿过配电盘，不接到接地母线排上，而可以直接接到供电系统
接地点上。
本文，图20-2和图20-3未显示所去除的电力设备接地导线。
图20-3所示的“附加的导线”（图20-3的注2）是对现有电力设备接地导
线的补充。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage5Ref:
图20-2I/A系列电源和接地分配—第一种变化形式
图20-2注:
1.在嘈杂的环境中（即配电盘的分支电路向非I/A系列设备供电，而其“零电
（1）在美国，参见1996年美国国家电
气规程384-20段的例外情况;
（2）在加拿大，参见加拿大电气规程CSA标
准C22.1-1994，10-906（9）节。
在这些条件下，配电盘接地至大楼的钢结构或
按本地法规接地。
地导线可以穿过配电盘，不接到接地母线排上，而可以直接接到供电系统接
地点上。
图20-
3所示的“附加的导线”（见图20-3注2）是对现有电力设备接地导线的补
充。
2.在本地法规允许的情况下，作为在系统接地点进行接地连接的另一种方法，是
这种连接可以接到配电盘内的一条接地片上。
这条接地片必须
（1）同配电盘隔
离，
（2）专门用于I/A系列设备，（3）用绝缘电线接至系统接地。
绝缘电线
尺寸按本地法规规定。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage6Ref:
图20-3I/A系列电源和接地分配—第二种变化形式
图20-3注:
1（I/A系列设备耗电和电线尺寸限制参见本文件的相关章节。
2（仅用于图20-3。
当图20-2所述的形式（并参阅注1）不能满足“零电压”基准
要求时采用这种形式。
本形式用于高噪声环境（即配电盘的分支电路向非I/A
系列设备供电）。
图20-3的附加接地是对现有电力设备接地的补充。
I/A系统的每一机柜和显示工作站都要用安全接地线（绿线或绿/黄线）接到同一接地点。
所有其他系统设备的安全接
地接到其自己的电源线上。
所有的安全接地点和电缆必须都连
到系统地（工厂接地网，埋入地下的接地棒或其他认可的
地），要有合格的专业人员并严格按照国家、地区和当地电气
安全法规的要求实施。
错误的接地将导致严重的人身伤害和设备损坏。
同SPECTRUM系统隔离
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage7Ref:
当I/A系列系统与SPECTRUM系统一起应用时，I/A系列的SPECTRUM从站网间连接器提供同FOXNET通讯机架的全部隔离。
这样就不需要因专门连接SPECTRUM系统而对I/A系列设备特殊接地。
信号（逻辑）接地要求
信号（即直流逻辑）接地，同电源（即安全）接地是不分离的，所以当电源接地接好后，信号接地基本上也完成了。
然而，假如使用一个共享的电源（电源供给I/A系列设备及非I/A系列设备），从非I/A系列设备来的电气噪声使零电压基准地不能达到，那么对I/A系列设备需要附加的接地连接。
2附加的接地包括从每个I/A系列机柜内接地母线排用10mm（8号线规）绿色绝缘线连到系统接地（工厂接地网，接地棒或其他可接受的接地）。
这些附加的接地线走线应该尽可能同电源线靠近，使接地回路的影响最小。
对在哪里进行接地连接，参阅系统设备安装（B0193AC）。
信号线可用同电源电缆相同的走线进入使用设备，但必须保
证信号线与电源电缆分离。
如上所述，恰当的节点总线及现场总线接地（在下面章节叙述），使接地母线达到零电压地基准是基本的要求。
载带局域网电缆系统接地
图20-4显示I/A系列同轴载带局域网电缆系统接地概念。
载带局域网耦合器及干线电缆必须按NECCATV（美国）国家电气标准及国际/美国国家/地区/本地标准安装。
所有同轴载带局域网电缆（有关材料）及接地是由用户自己负责或用户的安装单位负责。
对有关光纤载带局域网接地资料，参阅网络电缆系统规划
（B0193UX）及网络电缆系统安装及维护（B0193UW）
当电缆同有关装置连接时，载带局域网同轴电缆的屏蔽层自动同它相应的装置接地连接（象无源分接头或同轴电缆连接部件）。
如图20,4所述，必须做下列接地线连接:
每个无源分接头同系统接地相连接（无源分接头间菊花链连接不允许）。
假如系统接地在大于200英尺之外，考虑把无源分接头接地同安装局域网
组件的机柜系统接地相连接，并且组件是从该机柜得到电源的。
保证无源
分接头接地线不长于支线电缆（100英尺）。
当用这个方法时，要了解工
厂可能的噪声源。
为使无源分接头接地电缆距离为最小，无源分接头位置
最好靠近I/A系列机柜。
把每个同轴电缆连接部件同它的相应的机柜接地母线相连。
在干线电缆进建筑物入口处，将其接地同工厂公共接地相连。
图20,4所
示的例子，在建筑物入口，特地用一个连接块将干线电缆连起来就是这个
目的。
网络电缆系统规划（B0193UX）及网络电缆系统安装及维修文件
（B0193UW）提供更详细的信息。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage8Ref:
图20-4载带局域网电缆系统接地
图20-4注:
表示一个绝缘部件。
在高噪声环境里无源分接头固定到建筑物钢结构之处可能
感应噪声进入网络系统，建议无源分接头同建筑物钢结构电气绝缘。
2（局域网干线电缆，无源分接头及连接头按网络电缆系统规划（B0193UX）安装
及接地。
3（建筑物入口处的连接块只用作电缆连接。
4（每个无源分接头实际上包含二个或四个支线电缆连接头，为简化，只画了一
个。
2这个局域网包括有一些绝缘线，线径不小于14号线规（2.5mm）。
参阅（美国）国家电气标准820,22段。
节点总线接地
节点总线接地考虑包括两种类型的节点总线配置:
本地节点总线（本地一个机柜内或二个机柜间的连接）。
远程节点总线（用于一对节点总线扩展组件间的连接）
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage9Ref:
由于本地节点总线接地是在机柜内完成的，安装人员只要把电缆同相关的总线托架和/或安装结构总线相连。
。
详情参阅系统设备安装（B0193AC）。
图20-5解释了远程节点总线接地概念。
安装人员只能把节点总线某一端的电缆屏蔽接地线同机柜接地母线相接（详情参阅系统设备安装（B0193AC））。
在室外敷设远程节点总线电缆（即两个建筑物间）要采取下述预防措施:
FOXBORO建议在两段节点总线间提供一个公共地。
假如没有一个公共工
厂地网，且两个工区的距离对提供一个有效的接地是足够短的话，可把两
个工区接地系统连起来。
这个公共地避免了在连接远程节点总线电缆的地
方有接地电位差的可能性。
扩展节点总线电缆，FOXBORO零件号P0170LT，全部布线安装于钢质管
道内，在每个建筑物入口，管道同工厂接地焊接。
扩展节点总线电缆，FOXBORO零件号P0170LT，安装在防风雨及防水环
境内。
图20-5远程节点总线接地
现场总线接地
有两种类型的I/A系列现场总线扩展配置:
本地现场总线扩展，用于连接一个机柜内的安装结构母线间的现场总线扩
展电缆，最长为10米（30英尺）。
远程现场总线扩展，采用端子电缆部件（TCAs）及现场总线隔离器，用
电缆连接主现场总线及各段扩展现场总线，现场总线长度最长为1800米
（6000英尺）。
这里最长电缆长度是假定使用FOXBORO零件号P0170GF
或P0170GG双绞电缆。
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage10Ref:
本地现场总线扩展只用在同一机柜或相邻的机柜，且用机柜内部接地端接地。
图20-6解释远程现场总线扩展接地概念。
安装人员用菊花链连接所有的远程现场总线屏蔽层，在末端的端子电缆部件（TCA）的屏蔽端用一根接地电缆同机柜接地总线相接。
（详情参阅系统设备安装（B0193AC）。
）
图20-6远程现场总线扩展的接地
图20,6注:
1（屏蔽层或扩展远程现场总线通讯电缆的第三股导线在相关的组件里为隔离电源
提供基准点。
根据E.I.ARS-485规范，这些屏蔽或第三股导线必须在组件间菊
花链接，然后在离I/A系列通讯源头（例如控制处理器）最远的机柜单点接
地。
2（在现场总线扩展到最远一个I/A系列机柜的屏蔽连接点用一根14号线规
2（2.5mm）绿色线连到该机柜接地母线。
详细信息，参阅系统设备安装
（B0193AC）。
现场信号线接地
图20-7解释连接现场信号线屏蔽的三种做法。
在系统的末端将现场线屏蔽接地为最佳。
如果不使用端子柜，必须提供一个隔离的屏蔽母线排（关于隔离屏蔽母线排的安装位置的信息与FOXBORO现场服务代表联系）。
必须用一根8号线规ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage11Ref:
2（10mm）绿色绝缘线或绿/黄线将隔离屏蔽母线排同工厂公共地相连接。
屏蔽不准在I/A系列机柜DIN导轨上直接接线，因为这可能把噪声引入I/A系列设备。
假如使用一个端子柜，屏蔽母线排可放在端子柜内。
在端子柜及I/A系列机柜间不需要用屏蔽电缆，但假如使用屏蔽电缆，屏蔽必须只在端子柜内连接。
I/A系列设备现场连接的信息，参阅系统设备安装（B0193AC）。
图20-7现场信号线接地
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage12Ref:
图20-7注:
1（不允许输入/输出信号屏蔽同I/A系列机柜DIN导轨或机柜接地母线相连接。
2（假如现场器件不接地，输入/输出信号屏蔽同靠近现场器件的工厂安全接地点相
连接。
不间断电源容量（UPS）
为I/A系列设备不间断电源（UPS）决定容量时，必须考虑二个主要因素:
峰值系数及伏安值（功耗值）。
峰值系数由设备的设计决定的。
它的定义为设备的峰值电流同有效值电流的比率。
用于I/A系列机柜交流工业电源组件（IPMs）的峰值系数如下:
IPM型号峰值系数
（峰值/有效值）
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage13Ref:
IPM02-
IPM03A2.0
IPM06A-
IPM07-
I/A系列设备电流峰值及有效值和功耗规范，参阅B0193AB相应章节。
关于峰值系数对UPS供应商要求或规范的影响向UPS供应商咨询。
电源分配
图20-8所示为I/A系列系统的一个典型电源分配组态。
在图20-8里装有10、30及40系列组件（除现场机柜4）。
所有机柜用冗余电源配置;
即带主及备用的交流或直流作为主
电源输入。
现场机柜4有非冗余及冗余两个配置。
带50系列
设备的机柜或MIW操作台可使用一个备选交流转换开关切换
二个分离及独立的电源。
供I/A系列系统的工厂电源必须是从一个用户配电盘（负载控制中心）里分出分支电路供给。
电源分配网络设计应主要考虑需要电源的设备类型及数量。
当I/A系列系统由220V或240V交流供电时，交流电源的相
线（L）及中性（N）间必须有一根相对220V或240V交流的
中性（接地）线（N）。
否则会对人身伤害和设备损坏。
图20-8典型的整个电源分配系统电源配置
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage14Ref:
EBB=备选的外部电池备用电源
P=来自电源插座的工厂电源
H=来自电源断路器的工厂电源
插座
使用与设备电源线所带的符合美国国家电气制造商协会标准（NEMA）的三脚插头相一致的插座，或去掉原有插头，用和插座相对应的插头替换。
插座必须有隔离的接地端（即该接地端不与金属外壳相连）。
美国国家电气标准250,74章节，除第4段，描述了有隔离接地端的插座的使用。
这包括与分支电路导线一起布线的隔离地线，都接到配电盘。
所有用户提供的配电盘与I/A系列设备连接的电源电缆必须符合美国国家电气标准（NEC）安装要求或安装设备所在国实施的国家标准。
电源电缆必须至少能输
2送所关联的电路断路器的额定电流，但不准超过6mm（10号线规）。
对盘内及机柜内走线，在工厂配电盘允许留出电缆一头大约为1米（3英尺），在I/A系列机柜约为2米（6英尺）。
10，30，40系列组件
对每种装有10、30及40系列组件及操作站的I/A系列机柜和1×
8及1×
8FBM安装结构，有三种电源冗余组态，分别为:
电池后备电源组态
后备电源组态
不停电电源组态
ShanghaiFoxboroCompanyLimitedPage15Ref:
可选的每种组态在下面段落里描述。
对每种设备特殊备选项的选择，参阅组态文件。
电池备用
电池后备电源与一个单路输入的电源（即非冗余）一起使用。
使用单个或多个工业电源组件（IPM06A或IPM06D）为现场总线组件（FBMs）的随机存取存储器提供电池后备电源。
假如输入电源失效，IPM06A或IPM06D组件自动对FBM随机存取存储器提供电源。
一个IPM06A或IPM06D组件提供最多30分钟备用电源;
多个组件提供备用电源时间稍微长些。
假如需提供长时间的备用电源，可通过选择后备的“电源和状态分支”及后备电源组态来外接电池。
图20-9是一个电池后备电源配置简图（相关连的电源母线及外部电池没画出）。
IPM06D电池后备电源不允许与一个大于30V直流输入电源
升级会员 