自动化控制装置供电与接地设计（2）

2.2供电质量
　　电网质量对自动化控制装置的正常运行具有十分重要的意义，而供电质量主要包括以下几个方面的要素，这些要素根据自动化控制装置的性能、用途和运行方式（是否联网）等情况可以划分为A、B、C三级，如下表1所示：

表一

项目等级	A	B	C
稳态电压偏移范围（%）	±2	±5	+7 -13
稳态频率偏移范围（Hz）	±0.2	±0.5	±1
电压波形畸变率（%）	3～5	5～8	8～10
允许断电持续时间（ms）	0～4	4～200	200～1500
三相电压不平衡度（%）	0.5	1	1.5

　为了提高电网的供电质量，自动化控制装置的供配电系统设计应该注意以下事项：
　  2.2.1设置独立、专用低压馈电线路供电。
　　2.2.2设置专用动力配电箱，与其它负荷应分别供电。电源设备应靠近自动化装置的电源部分设置。
　　2.2.3单相负荷应均匀地分配在三相上，三相负荷不平衡度应小于20％。
　　2.2.4自动化控制装置电源系统应限制接入非线性负荷，以保持电源的正弦性。
2.3设备选型及综合布线
　　自动化控制装置供电设备选型以及综合布线从形式上虽然没有具体要求，但根据《低压配电设计规范》GB50054－95，并结合自动化控制装置的供配电特性，应注意以下几点：
　　2.3.1专用配电箱内保护和控制电器的选型应满足规范和设备的要求。
　　2.3.2专用配电箱应有充足的备用回路，用以自动化控制系统的扩容。
　　2.3.3专用配电箱进线断路器应设置分励脱扣器，以保证紧急情况下，切断所有用电设备电源。
　　2.3.4专用配电箱设置电流、电压表以监测三相不平衡度。
　　2.3.5专用配电箱设置足够的中性线和接地端子。
　　2.3.6电源进线应按照《建筑物防雷设计规范》采取过电压保护措施，专用配电箱电源应采用电缆进线，在专用低压电源进线处装设低压避雷器。

2.3.7在电缆沟或地板下部敷设的低压配电线路应采用铜芯屏蔽导线（铜芯屏蔽电缆）或采用普通线缆穿钢管敷设。
　　2.3.8在电缆沟或地板下部敷设的电源线应尽可能地远离控制系统的信号线，避免并排敷设，应采取相应的屏蔽措施。
3.接地系统和等电位措施

自动化控制装置的接地系统不仅对自动化控制装置运行的可靠性，而且对控制系统的电气安全性都具有极大的影响。对自动化控制装置接地系统的论述主要包括以下几个方面：
3.1 接地方式
　　自动化控制装置的接地方式概括来讲，可以分成两类，一类是系统接地，还有一类是屏蔽接地。系统接地又可以细化成下面五种接地方式：
　　3.1.1交流工作接地（中性线），接地电阻不应大于4Ω。
　　3.1.2安全保护接地，接地电阻不应大于4Ω。
　　3.1.3直流工作接地（逻辑接地），接地电阻按照计算机系统具体要求确定，如IBM公司要求接地电阻R≤2Ω，而DEC公司则要求接地电阻R≤1Ω，HP公司则只要求接地电阻R≤3Ω。
　　3.1.4防雷接地，应按照现行的《建筑物防雷设计规范》GB50057－94设计。
　　3.1.5屏蔽接地，自动化控制装置中有许多静电屏蔽，如专用供电隔离变压器的静电屏蔽层，局部空间或线路的屏蔽罩（设备外壳）。这些静电屏蔽的导体只有良好接地才能充分发挥作用。
　　系统接地和屏蔽接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按照其中最小值确定。当单独设置防雷接地时，应采取《建筑物防雷设计规范》中规定的防止反击措施。
　　自动化控制装置接地系统应采用单点接地并宜采取多个装置接地系统经铜排网和PE线接至同一接地干线的等电位措施。
4.防静电
　　防静电接地是电气设计中容易但又不允许被忽视的组成部分，在生产和生活中有许多静电导致设备故障的事例，主机房内所有活动地板、工作台面和座椅垫套必须进行静电接地，不得有对地绝缘的孤立导体。静电接地可以经限流电阻及自己的连接线与接地装置相联，在有爆炸和火灾隐患的危险环境，为防止静电能量泄放造成静电火花引发爆炸和火灾，限流电阻值宜为1MΩ。
5.结束语
　　自动化控制系统设计，是随着人类生产自动化水平的逐渐提高，由于自动化控制装置在工程中的应用越来越广泛，系统工程设计的要求也越来越严格，但是，只要能够在工程设计中严格执行国家相关设计规范，并结合自动化控制装置自身的技术特性，根据自动化控制装置的技术要求和所处的工作环境及地区的地理、地质条件，采取不同的技术措施，以最高的性能价格比来设计其供电系统和接地系统，是一定能确保自动化控制系统的安全、稳定、可靠运行的。因自动化控制系统工程设计是一门多学科的边缘学科，它涉及到工艺流程、电路理论、电磁场理论、电气测量、应用化学、钻探技术、施工技术等多门学科，故仍需要在今后的工作中去研究，在实践中不断的探索，为自动化控制装置的安全可靠运行奠定基础，以此推动自动化控制技术推广应用。