【转载】控制系统接地 – 第 2 部分：接地接线、屏蔽接地和电源接地作者 Roger Hope， Dave Harrold 和 David Brown接地接线正确的连接、电线尺寸和整体接地阻抗对于有效接地很重要。
局部和孤立的共同参考点 有组织的地面系统包括一个（或多个外壳组）的局部参考点，以及厂区的孤立公共参考点。
本地参考点为机柜内的所有电源公共连接提供中央终端点。
孤立的公共参考点将局部参考点连接在一起。
注意。
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本手册中的一些图显示了直接连接到隔离式公共接地参考的直流回路参考。
当只有少数参考接地回路时，此方案适用。
如果存在许多参考地，例如分组机柜的情况，则在每个组中使用隔离的本地接地参考，并将其连接到该区域的隔离公共接地参考。
良好的参考点应该是高导电性、铜、覆铜或黄铜条。
这种接地棒可从当地的工业电子供应商处获得，或者您可以自己制造接地棒。
杆安装在外壳内的隔离支架上。
杆通常允许接线片的螺钉连接。
使用接受 AWG 1/0 至 4/0（53.5 至 107.2 mm）电线尺寸的接线片2).图 4-7 显示了典型接地棒的详细信息。
表 C-2 列出了基于电缆长度的推荐电线尺寸。
如果您自己制造接地棒，请确保满足以下条件：铜/铜包钢或硬黄铜 （B16）最小厚度为 3/8 英寸（9.5 毫米），宽度为 1-3/4 英寸（44.5 毫米）凸耳孔双螺栓凸耳总线与带支架的安装支架隔离图 4-7典型参考点接地棒直流回路接地接线 确保直流回路接地位于从每个电源到机柜本地接地参考点的单独电线上。
电源处的直流回路接地连接是负极 （“） DC 端子。
当大容量电源为DC-DC控制器和I/O电源供电时，直流回路放置在载波接地端子和接地基准之间。
这些接地点的推荐接线是 AWG 8 （8.4 mm2） 铜，绞合，绝缘，长度尽可能短。
回路接地线应绝缘，以避免裸线接触金属外壳框架或相互接触时可能发生的意外接地回路。
安装后应通过电气测量验证与金属的适当隔离。
标记地面为了帮助地面识别，应使用符合 UL 列出的连接的可识别绝缘颜色（绿色或带有黄色条纹的绿色）或某种标签方法。
所有系统接地点都应按如下方式标记：仅用于控制系统接地。
请勿用于电弧焊机连接或其他电气或电子电路。
接地阻抗高质量的接地控制系统接地应提供与真实接地相距 1 欧姆或更小的接地点。
在某些情况下，三欧姆可能是可以接受的。
在土壤不能提供良好接地的区域，可能需要选择可用的最佳接地阻抗。
有几种方法可以用来获得高质量的接地系统;这些方法因土壤类型和各个地点的水分含量而异。
有关土壤和地面的信息，请参阅第 7 章。
强烈建议按照第 7 章中描述的程序测试接地。
屏蔽接地正确的现场接线屏蔽接地有助于通过减少信号布线中的电磁干扰来确保系统正常运行。
正确的屏蔽接地路径是仅在一端将屏蔽接地。
两端接地会导致接地回路。
首选的一端位于载体屏蔽杆处。
如果现场变送器或最终控制元件是接地良好的四线制单元，则屏蔽线可以接地到单元上，而不是载波屏蔽条。
注意。
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载波屏蔽条连接到外壳框架，除非控制系统只占用一个外壳，在这种情况下，屏蔽条可以直接连接到隔离的公共接地参考。
屏蔽条与其在外壳框架上的接地端接或隔离公共接地基准之间的推荐接线为 AWG 8 （8.3 mm2），铜，绞合长度尽可能短。
接线应绝缘，以避免裸露的电线接触金属外壳框架或相互接触时可能发生的意外接地回路。
安装后应通过电气测量验证与金属的适当隔离。
为了获得预期的电磁干扰 （EMI） 保护，重要的是在接地端正确剥离屏蔽布线上的绝缘层，并在未接地端正确包裹。
图 4-8 说明了正确的绝缘剥离和包装。
图 4-8用于剥离屏蔽地线和正确缠绕的适当长度工作站和外围设备工作站和外围设备（如网络集线器、交换机和打印机）通过交流电源线中的中性线和安全接地线接地到控制系统交流接地。
将交流电源导体输送到工作站和外围设备的导管必须与工作站电气隔离，但必须与电源粘合。
隔离导管的最佳方法是在设备附近安装一个隔离的交流接地插座（NEMA 5-15R 型），然后将导管连接到插座 [根据 NEC 250-146（d）]。
交流导体中的交流地线应与载流导体的尺寸相同或大一号。
例如，线路和中性线应为 AWG 12 （3.3 mm2），铜绞合线，交流接地应为 AWG 10 （5.3 mm2），铜，绞合线。
为获得最佳噪音控制，请使用由大量小股制成的交流地线，而不是粗绞线。
AC/DC 控制器和 I/O 电源图 4-9 显示了如何使用 AC-DC 控制器和 I/O 电源的控制系统进行接地连接。
图 4-9AC 到 DC 控制器和 I/O 电源的接地连接DC/DC 控制器和 I/O 电源DC/DC 直通控制器和 I/O 电源接受 12 VDC 输入，DC/DC 双控制器和 I/O 电源接受 12 VDC 或 24 VDC 输入。
图 4-10 显示了其中任一电源的接地连接。
图 4-10DC/DC 控制器和 I/O 电源的接地连接大容量电源使用大容量电源时，建议使用隔离接地作为直流基准。
图 4-11 显示了所有大容量电源的推荐连接。
对于将多个大容量电源分组在外壳中时的接地连接，请参阅图 2-9。
图 4-11大容量交流至 12 VDC 或 24 VDC 电源的电源和接地连接冗余电源连接图 4-12（负载分担大容量电源）和图 4-13（非负载分担大容量电源）显示了使用主电源和备用电源时的电源和接地连接。
阻隔条包括横跨顶部端子组的短路条。
每个电源使用一个隔离条，另一个隔离条用于在将接地连接到隔离的公共接地参考之前合并接地布线。
图 4-12主控制器和备用控制器的电源和接地连接以及具有负载分担大容量电源的 I/O 电源图 4-13主控制器和备用控制器的电源和接地连接，以及具有非负载共享大容量电源的 I/O 电源本质安全安装接地在一些存在有害气体的应用中，必须使用特殊的接线做法或其他特殊处理。
遵守当地法规和法规至关重要。
有几份行业文件描述了危险区域仪表使用的要求或规范指南。
图 4-14 显示了使用本质安全 （IS） I/O 系统的控制系统的典型接地要求。
屏蔽条连接到外壳框架。
载波连接到隔离的本地参考点或隔离的公共参考点（如图所示）。
这些接地提供 I/O 卡和 IS 电源所需的电气接地。
电源的电源线由 24 VDC 大容量电源连接。
负极（“）输出端在大容量电源输出端接地（如图4-11所示）。
图 4-14使用本质安全 （IS） I/O 系统的控制系统的典型接地要求有关完整的 I/O 系统接地，请参阅本质安全栅制造商手册。
有关更多信息，请参阅 ANSI/ISA-RP12.6-1995 中的本质安全信息，危险（分类）位置的接线实践 — 仪器仪表第 1 部分：本质安全，以及 NEC 第 504 节中有关接地和安装实践。
（请注意，RP12.6 要求接地电阻为 1 欧姆或更小）。
原文链接：https://www.edn.com/control-system-grounding-part-2-ground-wiring-shield-grounds-and-power-supply-grounding/