儀電知識(shí)||非防爆區(qū)設(shè)備的接地要求有哪些？

概述

在非防爆區(qū)，設(shè)備接地的核心目標(biāo)是保障人員安全（防觸電）、保護(hù)設(shè)備（防故障損壞）和抑制干擾（保障信號(hào)穩(wěn)定），無(wú)需像防爆區(qū)那樣考慮 “防止接地火花引燃爆炸性混合物” 的特殊要求，但需嚴(yán)格遵循工業(yè)安全與電氣規(guī)范（如中國(guó) GB 50169、國(guó)際 IEC 60364）。具體要求可分為安全接地、功能接地、接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)三大類(lèi)，細(xì)節(jié)如下：

一、核心：安全接地要求（防觸電、防設(shè)備燒毀）

安全接地是非防爆區(qū)設(shè)備接地的基礎(chǔ)，目的是當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電（如絕緣損壞導(dǎo)致機(jī)殼帶電）時(shí)，通過(guò)接地回路將故障電流導(dǎo)入大地，避免人員觸電或設(shè)備進(jìn)一步損壞。

1. 必須接地的設(shè)備范圍所有符合以下條件的設(shè)備，其金屬外殼、外露可導(dǎo)電部分必須可靠接地：
2. 額定電壓≥36V 的電氣設(shè)備（如 PLC 控制柜、電機(jī)、變頻器、配電箱）；
3. 手持電動(dòng)工具（如電鉆、角磨機(jī)）—— 即使是 220V 民用工具，在工業(yè)場(chǎng)景中也需接地；
4. 帶有金屬框架的設(shè)備（如機(jī)床、輸送機(jī)的金屬機(jī)架）—— 若框架可能因線(xiàn)路漏電帶電，需接地；
5. 臨時(shí)使用的電氣設(shè)備（如臨時(shí)照明燈、便攜式檢測(cè)儀器）—— 需通過(guò)帶接地腳的插頭（如三孔插頭）接入接地回路。
6. 接地電阻的強(qiáng)制要求安全接地的核心是 “低電阻，確保故障電流能快速導(dǎo)走”，不同設(shè)備的接地電阻限值不同，需嚴(yán)格滿(mǎn)足：

1. 接地連接的可靠性要求
2. 材質(zhì)匹配
3. 接地導(dǎo)體（接地線(xiàn)）需采用銅、鍍鋅鋼等導(dǎo)電性能好、耐腐蝕的材料，禁止使用鋁線(xiàn)（易氧化導(dǎo)致接觸不良）；
4. 截面足夠
5. 接地線(xiàn)截面需根據(jù)設(shè)備額定電流選擇，例如：10kW 以下電機(jī)的接地線(xiàn)截面≥2.5mm2（銅芯），配電柜接地線(xiàn)截面≥6mm2（銅芯）；
6. 連接牢固
7. 禁止 “纏繞式”“掛鉤式” 連接，需采用螺栓緊固（如 M8 及以上鍍鋅螺栓）、壓接端子（如銅鼻子）或焊接（如接地極與接地線(xiàn)焊接），確保接觸電阻≤0.1Ω；
8. 無(wú)腐蝕 / 損傷
9. 接地線(xiàn)需避免被油污、酸堿腐蝕，或被設(shè)備碾壓、摩擦導(dǎo)致絕緣層破損、導(dǎo)體斷裂。

二、補(bǔ)充：功能接地要求（保障設(shè)備正常運(yùn)行）

功能接地針對(duì) “對(duì)信號(hào) / 電源穩(wěn)定性敏感的設(shè)備”（如 PLC、傳感器、精密儀器），目的是抑制干擾、確保設(shè)備功能正常，而非直接防觸電。

1. 常見(jiàn)功能接地類(lèi)型及要求
2. 對(duì)于帶屏蔽層的電纜（如信號(hào)電纜、控制電纜），屏蔽層需 “單端接地” 或 “兩端接地”：
3. 長(zhǎng)距離電纜（＞100 米）或強(qiáng)干擾環(huán)境（如附近有大功率電機(jī)）：屏蔽層兩端接地（一端接設(shè)備信號(hào)地，一端接接地極），抑制電磁感應(yīng)干擾；
4. 短距離電纜（＜50 米）：屏蔽層單端接地（僅接設(shè)備信號(hào)地），避免形成接地環(huán)流。
5. 用于變頻器、開(kāi)關(guān)電源等設(shè)備的直流側(cè)接地（如變頻器的直流母線(xiàn)接地），需與保護(hù)接地分開(kāi)，但可共用同一接地網(wǎng)（需確保接地網(wǎng)阻抗均勻）；
6. 接地電阻≤4Ω，避免電源波動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作（如變頻器過(guò)壓保護(hù)誤觸發(fā)）。
7. 用于傳感器（如熱電偶、壓力傳感器）、PLC 輸入輸出模塊的信號(hào)回路，需單獨(dú)設(shè)置 “信號(hào)接地極” 或接入專(zhuān)用 “信號(hào)接地網(wǎng)”，避免與動(dòng)力接地（如電機(jī)接地）共用，防止動(dòng)力回路的干擾（如諧波）竄入信號(hào)回路；
8. 接地電阻要求更嚴(yán)格，通常≤1Ω（高精度設(shè)備需≤0.5Ω），且需采用 “單點(diǎn)接地”（避免信號(hào)回路形成環(huán)流）。

信號(hào)接地（信號(hào)地 GND）

電源接地（電源地 PGND）

屏蔽接地

三、系統(tǒng)級(jí)：接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與布局要求

非防爆區(qū)的接地不是 “單個(gè)設(shè)備獨(dú)立接地”，而是需通過(guò) “接地網(wǎng)” 形成統(tǒng)一、低阻抗的接地系統(tǒng)，避免不同設(shè)備間的電位差導(dǎo)致故障。

1. 接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)要求
2. 優(yōu)先采用 “水平接地體 + 垂直接地極” 組合的接地網(wǎng)：水平接地體用 40×4mm 鍍鋅扁鋼或 Φ12mm 鍍鋅圓鋼，沿設(shè)備周?chē)笤O(shè)；垂直接地極用 Φ50mm×2.5m 鍍鋅鋼管，每隔 5-10 米打一根，與水平接地體焊接連通；
3. 接地網(wǎng)覆蓋范圍需包含所有需接地的設(shè)備，確保設(shè)備接地線(xiàn)到接地極的距離≤20 米（減少接地阻抗）。
4. 接地網(wǎng)的獨(dú)立性與兼容性
5. 禁止混用的接地
6. 防雷接地（如廠房避雷針接地）若單獨(dú)設(shè)置，需與保護(hù)接地、信號(hào)接地保持≥5 米距離，避免雷擊時(shí)高電位竄入設(shè)備；若共用接地網(wǎng)，需驗(yàn)算接地電阻（需≤1Ω）并采取均壓措施（如敷設(shè)均壓帶）；
7. 信號(hào)接地網(wǎng)的隔離
8. 信號(hào)接地網(wǎng)需與動(dòng)力接地網(wǎng)（電機(jī)、變頻器接地）分開(kāi)，可通過(guò) “絕緣墊”“隔離變壓器” 實(shí)現(xiàn)電位隔離，防止動(dòng)力回路的諧波干擾信號(hào)回路。
9. 接地標(biāo)識(shí)與維護(hù)
10. 所有接地端子、接地極、接地線(xiàn)需張貼明顯標(biāo)識(shí)（如黃綠地標(biāo)、“接地” 標(biāo)牌），禁止隨意斷開(kāi)或改動(dòng)；
11. 定期（每年至少 1 次）檢測(cè)接地電阻：使用接地電阻測(cè)試儀（如 ZC-8 型）測(cè)量，若電阻超標(biāo)（如保護(hù)接地＞4Ω），需及時(shí)處理（如增補(bǔ)接地極、清理接地體腐蝕層）。

四、常見(jiàn)違規(guī)行為與風(fēng)險(xiǎn)

非防爆區(qū)設(shè)備接地若不滿(mǎn)足要求，可能引發(fā)以下問(wèn)題，需嚴(yán)格避免：

違規(guī) 1：用鐵絲、鋁線(xiàn)代替銅接地線(xiàn)，或接地線(xiàn)截面過(guò)小 —— 導(dǎo)致故障電流無(wú)法導(dǎo)走，設(shè)備外殼帶電，引發(fā)人員觸電；

違規(guī) 2：信號(hào)接地與動(dòng)力接地共用一根接地線(xiàn) —— 導(dǎo)致電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流干擾 PLC 信號(hào)，引發(fā)設(shè)備誤動(dòng)作（如傳感器數(shù)據(jù)跳變）；

違規(guī) 3：接地螺栓松動(dòng)、接地體腐蝕 —— 導(dǎo)致接地電阻增大，漏電時(shí)斷路器不跳閘，設(shè)備長(zhǎng)期帶電，存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

非防爆區(qū)設(shè)備接地的核心邏輯是：以安全接地為基礎(chǔ)（防觸電、防燒毀），以功能接地為補(bǔ)充（保穩(wěn)定、抗干擾），以接地網(wǎng)為支撐（低阻抗、均電位）。需嚴(yán)格遵循 GB 50169 等規(guī)范，根據(jù)設(shè)備類(lèi)型（動(dòng)力設(shè)備 / 信號(hào)設(shè)備）選擇對(duì)應(yīng)的接地方式，定期檢測(cè)維護(hù)，避免因接地不良引發(fā)安全事故或設(shè)備故障。

素材來(lái)源：

易啟邦（工控一體化縱深服務(wù)生態(tài)平臺(tái)）編輯部

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