仪表外壳、接线箱等现场仪表金属外壳是否要做保护接地？

关于仪表外壳、接线箱等现场仪表金属外壳是否做保护接地？

针对此疑问，以下根据规范条文进行分析。

01、相关规范条文

第9.5.1条正文：用电仪表的外壳、仪表盘、柜、箱、盒和电缆槽、保护管、支架、底座等正常不带电的金属部分，均应做保护接地。当供电电压低于36V时设计文件无特殊要求时，可不做保护接地。

第9.5.2条正文：在非爆炸危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属盘、板接触良好时，可不做保护接地。

02、SH/T3081-2003《石油化工仪表接地设计规范》

第2.1.1条正文：保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。仪表及控制系统的外露导电部分，正常时不带电，在故障、损坏或非正常情况时可能带危险电压，对这样的设备，均应实施保护接地。第2.1.2条正文：低于36V供电的现场仪表，可不做保护接地，但有可能与高于36V电压设备接触的除外。

第2.1.3条正文：当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表，与己接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时，可不做保护接地。

03、HG/T20513-2014《仪表系统接地设计规范》

第3.1.1条正文：用电仪表的金属外壳及自控设备正常不带电的金属部分，由于各种原因(如:绝缘破坏等)而有可能带危险电压。下列用电仪表及自控设备应作保护接地：

（1）仪表盘、仪表操作台、仪表柜、仪表架和仪表箱;

（2）仪表控制系统机柜和操作站;

（3）计算机系统机柜和操作台;

（4）供电盘、供电箱、用电仪表外壳、电缆桥架、保护管、接线箱和铠装电缆的铠装护层。

第3.1.2条正文：安装在非防爆场合金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与己做保护接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不单作保护接地。

第3.1.3条正文：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。

04、 GB50093-2013《自动化仪表工程施工及质量验收规范》

第10.2.1条正文：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。第10.2.2条正文：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。

第10.2.3条正文：在非防爆危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属盘、板接触良好时，可不做保护接地。

05、 GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》

第5.5.3条正文：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：

a、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；

b、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；

c、安装在已接地的金属结构上的设备。

06、GB50257-2014《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》

第7.1.1条正文：在爆炸危险环境的电气设备的金属外壳、金属构架、安装在已接地的金属结构上的设备、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。

其条文说明：根据现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058的有关规定进行修订，按不同危险区域及不同的电气设备，对其接地线的设置，加以区别对待。特别注意，在爆炸危险环境内的所有电气设备的金属外壳，无论是否安装在已接地的金属结构上都应接地。为保证人民生命财产安全，将7.1.1条列为强制性条文。

07、SH/T3164-2012《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》

第9.2.1条正文：现场仪表的金属外壳、仪表保护箱、接线箱及机柜的金属外壳应就近接地或与接地的金属体相连接。

第9.2.2条正文：现场仪表金属外壳可以通过金属安装支架或金属设备自然接地。

第9.2.3条正文：金属设备、容器、塔器和操作平台上的现场仪表应与设备和操作平台进行等电位连接。

第9.2.4条正文：位于1区爆炸危险场所的仪表及金属支架，应防止出现连接间隙，避免雷电流引起火花。

08、AQ3009-2007《危险场所电气防爆安全规范》

第6.1.1.4.1条正文：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。

02、相关规范条文总结

上述规范SH/T3521、SH/T3081、HG/T20513和GB50093中给出的3条保护接地要求：

(1)供电电压高于36V或有可能带有危险电压的现场仪表金属裸露部分正常不带电的，均做保护接地。

(2)供电电压不高于36V的现场仪表金属裸露部分，无特殊要求时，可不做保护接地。

(3)非防爆危险区域的金属盘、板上安装的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属盘、板已良好接地，可不做保护接地。上述规范GB50058、GB50257和AQ3009中给出的要求：爆炸性危险环境的电气设备、电缆保护管、接线箱等金属裸露部分，均应接地。上述规范SH/T3164中给出的要求：现场仪表的金属外壳、仪表保护箱、接线箱及机柜的金属外壳应做接地。

03、分析

（1）GB50058中的“电力装置”、GB50257中的“电气装置”和AQ3009中的“电气设备”不是狭义的“强电”电子设备，而是广义上与电能有关系的电子设备。见GB3836.1-2010和GB12476.1-2013中对“电气设备”的术语定义：全部或部分利用电能的设备。注：这些设备包括发电、输电、配电、蓄电、电测、调节、变流、用电设备和通信设备等。

（2）SH/T3521、SH/T3081、HG/T20513和GB50093中的不高于36V的情况下，无特殊要求时，可不做保护接地。这是出于人身安全和电气设备安全所做的规定，36V只是一般意义上的安全电压，实际上安全电压在某种情况下可能是48V，也可能是24V或其它。

（3）GB50058、GB50257和AQ3009是在爆炸性危险环境下的接地要求，此接地要求与3（2）出于人身安全和电气设备安全而要求的保护接地是没有关系的，属于爆炸性危险环境的安全防范措施。当异常情况下，金属导体带电，若与邻近的金属体存有某种程度的间隙，就能产生电火花，若此时环境中有爆炸性物质和氧气，可能产生爆炸。

（4）SH/T3164规范是出于防直击雷、防反击雷、防感应雷，避免或减小雷击可能带来的影响而要求的接地，理论上雷击也可能产生电火花而点爆周围爆炸性物质。

04、另外

（1）无论在爆炸性危险环境与否，供电电压高于36V或有可能带有危险电压的电气设备金属裸露部分正常不带电的，均做保护接地。

（2）非爆炸性危险环境中，不高于36V且不可能带有危险电压的，可不做保护接地。

（3）出于防雷击目的，电气设备金属部分应考虑等电位接地。此外，防雷击防范措施中还有避雷针、避雷带、安装浪涌保护器等。

（4）在爆炸性危险环境中，不管电气设备供电电压高低，电气设备、电缆保护管、接线箱等金属裸露部分，均应接地。

理论上本安回路的本安设备的金属外壳可不做接地，见GB/T3836.15-2017的第6.3条要求“本质安全设备或限能设备的金属外壳不需要与等电位连接系统连接，但设备文件有规定或为防静电电荷积聚有要求时除外”。可见出于防雷、防静电考虑，且工程的一致性，也应做接地。

关于《仪表工程施工及验收规范》要点

针对《石油化工仪表工程施工质量及验收规范》SH/T 3551-2024 中的电气防爆与接地的要求：

10电气防爆和接地

10.1一般规定

10.1.1安装在爆炸危险环境的仪表、仪表线路、电气设备及材料，其规格型号应符合设计文件的规定。防爆设备应有铭牌和防爆标识，并在铭牌上标明国家授权的机构颁发的防爆合格证编号。

10.1.2爆炸和火灾危险环境的仪表装置施工除应符合本标准的规定外，还应符合GB 50257 的规定。

10.1.3安装在爆炸危险环境的仪表、电气设备和材料，应无损伤和裂纹，产品标识应规范、清晰、耐久。

10.1.4每台需要接地的仪表、设备均应单独接地，不应串联连接。

10.1.5每台机柜均应采用单独的接地干线接到网型接地排或接地汇总板，不应串联连接。

10.1.6仪表接地应与电气系统接地共用接地装置，并应接到电气系统的接地网上。

10.1.7仪表接地应根据等电位接地的原则，实现等电位接地连接网。仪表及控制系统的保护接地、工作接地、本质安全接地、屏蔽接地、防静电接地和防雷接地应最终接到电气接地装置。

10.1.8仪表及控制系统的接地系统的连接方式和接地电阻值应符合设计文件和 SH/T 3081的规定。

10.1.9接地系统的标识颜色应为黄、绿相间两色或绿色。

10.2爆炸和火灾危险环境的仪表装置施工

10.2.1当电缆桥架或电缆沟通过不同等级的爆炸危险区域的分隔间壁时，在分隔间壁处应做充填密封。控制室/机柜室进线应采用专用电缆穿墙密封模块或其他方式进行隔离，满足抗爆、防火、防水和防尘的要求。

10.2.2当保护管通过不同等级的爆炸危险区域的分隔间壁时，分界处保护管和电缆之间、保护管和分隔间壁之间应做充填密封。

10.2.3采用正压通风的防爆仪表盘(箱)的通风管应保持畅通，且不宜安装切断阀，盘(箱)内应能维持不低于设计文件规定的压力;当设有低压力联锁或报警装置时，其动作应准确、可靠。

10.2.4防爆仪表和电气设备引入电缆时，应采用相应防爆级别的电缆引入装置，宜采用防爆电缆密封接头进行密封。防爆电缆密封接头的弹性密封圈应与电缆外径匹配，直径误差不宜大于±1mm，弹性密封圈的一个孔应密封一根电缆。外壳上未使用的孔应采用与防爆型式相适应的封堵件堵塞。

10.2.5安装在爆炸危险区域的电缆保护管，应符合下列规定:

a)保护管与接线盒、分线箱、穿线盒之间连接时，应采用螺纹连接，螺纹加工应光滑、完整、无锈蚀，有效啮合部分不应少于5扣，外露宜为2~3扣，螺纹处应涂导电力复合脂；

b)保护管与仪表、检测元件、电气设备、接线箱、分线箱连接时，或进入仪表盘、柜、箱时，应安装防爆密封管件，并做好充填密封；

c)密封管件与仪表、检测元件、电气设备、接线箱、分线箱外壳间的距离不应超过0.45m；

d)密封管件与保护管之间可采用挠性软管连接，其弯曲半径不应小于5倍连接管直径。

10.2.6本质安全型仪表的安装和线路敷设，还应符合下列规定：

a)本安线路与非本安线路，不应共用同一根电缆或敷设在同一根保护管内；

b)本安线路及其附件应有耐久性的蓝色标志；

c)本安线路与非本安线路在同一电缆桥架或电缆沟内敷设时，应采用接地的金属隔板隔开，或分开排列敷设，其间距应大于50mm，并分别固定牢固；

d)本安线路的分支、接头应设在增安型接线箱内；

e)仪表盘、柜内的本安线路与关联线路或其他线路的接线端子之间的间距，不应小于50mm，当间距不能满足要求时，应采用高于端子的绝缘隔板隔离；本安线路与关联线路或其他线路的盘内配线，应分开绑扎、固定；

f)本质安全回路中安全栅、隔离器等关联设备的安装位置，应在安全场所一侧或置于其他符合爆炸性环境要求的防爆设备内，需接地的关联设备应有可靠接地。不同类型的安全栅不应互相代用；

g）采用屏蔽电缆时，屏蔽层不应接到安全栅的接地端子上；

h) 本安线路内的接地线和屏蔽连接线，应有绝缘层。

10.2.7用于火灾危险场所的仪表外壳、接线盒/箱等，当采用非金属材料时，应采用阻燃材料。

10.2.8安装在有爆炸和火灾危险环境的仪表盘，其仪表管道及线路引入孔处应为防爆结构。安装在有毒或有腐蚀性物质环境的仪表盘，其仪表管道及线路引入孔处应密封。

10.3保护接地

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。

10.3.2装有仪表或控制系统的金属盘、柜、台、箱、架等宜实施保护接地。

10.3.3与己经接地的金属盘、柜、台、箱、架等电气接触良好，或与其实施了导电连接的仪表和控制系统的外露导电部分可不另外实施保护接地。

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。

10.3.5需要实施保护接地的现场仪表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱应就近连接到接地网，或连接到已经接地的金属支架、框架、平台、围栏、设备等金属构件上。

10.3.6金属电缆桥架的接地应符合下列要求：

a)金属电缆桥架全长应具有可靠的电气连接并接地，当电缆桥架表面有绝缘涂层时，应将需电气连接处的绝缘层清除干净；

b)电缆桥架的起始端和终点端均应可靠接地，当全长大于30m时，每隔20m～30m应增加接地；

c)镀锌电缆桥架间连接板的两端可不跨接接地线，但连接板每端至少应有2个带防松螺帽或防松垫圈的连接固定螺栓；

d)非镀锌电缆桥架间连接板的两端应跨接不小于4mm²的铜芯接地线；不锈钢和铝合金材质的电缆桥架连接处跨接应使用专用的接地螺栓孔进行，不应采用桥架连接板固定螺栓孔。

10.3.7电缆桥架、电缆保护钢管在进入建筑物之前，应就近接到建筑物外部的接地网。

10. 3.8不得利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相关的金属构件进行接地。

10.4工作接地和屏蔽接地

10.4.1仪表及控制系统需要进行接地的仪表信号回路，应实施工作接地，接地系统的连接方式应符合设计文件规定。

10.4.2信号回路的接地应采用单点接地方式。

10.4.3工作接地在接到汇总板或网型接地排之前不应与保护接地混接。

10.4.4工作接地的导线、各连接点、工作接地汇流条等在接到汇总板或网型接地排之前应与其它导体绝缘。

10.4.5采用齐纳式安全栅的本质安全系统应接到工作接地。齐纳式安全栅的接地汇流排应与供电的直流电源公共端相连接，并应接到本机柜的工作接地汇流排，再经接地干线接到工作接地汇总板或网型接地排。

10.4.6单层屏蔽电缆的屏蔽层和分屏总屏蔽电缆的内屏蔽层应在控制室/机柜室仪表盘柜侧单端接到工作接地。

10.4.7分屏总屏蔽电缆的外屏蔽层、铠装电缆的铠装金属保护层应在现场和控制室/机柜室两端接到保护接地。

10.4.8备用电缆的屏蔽层、不带屏蔽层的电缆备用芯宜在控制室/机柜室一侧接到工作接地；对屏蔽层己接地的屏蔽电缆或穿钢管敷设或在金属电缆槽中敷设的电缆，备用芯可不接地，并应在电缆终端处进行绝缘处理。

10.4.9现场仪表设备端电缆的屏蔽层应浮空，并应作绝缘处理。同一回路的屏蔽层应具有可靠的电气连续性，不应浮空或重复接地，铠装电缆的铠装层应与仪表设备一同实施接地。

10.4.10在中间接线箱内，主电缆的分屏蔽层宜采用端子将对应的分支电缆的屏蔽层进行连接，不同的屏蔽层应分别连接，不应混接，并应绝缘。

10.5防雷和防静电接地

10.5.1对于需要防静电的设备，应连接到保护接地。控制室/机柜室的导静电地面、防静电活动地板、金属工作台等应进行等电位连接并接地。

10.5.2己经实施了保护接地或工作接地的仪表和设备，可不进行单独的防静电接地。

10.5.3电涌防护器应安装在被保护设备的前端，并与其他电气设备保持一定距离。

10.5.4仪表防雷工程接地系统的施工应符合设计文件和 SH/T 3164的规定。

10.5.5控制室/机柜室内安装电涌防护器的金属导轨或接地汇流条应接到机柜下方的接地排或机柜内的保护接地汇流条。仪表电缆进入室内，应先接电涌防护器，再接后续仪表(包括保险类端子)。

10.5.6现场仪表装配的电涌防护器的接线应尽可能短，不应弯曲或有多余的长度。电涌防护器的接地线应接在仪表内部的接地端子上，同时，仪表外壳接地端子应接地。

10.6接地连接

10.6.1接地系统的导线应采用多股绞合铜芯绝缘电线或电缆。

10.6.2接地线的截面积应符合设计文件的规定，当设计文件无规定时，应符合下列要求:

a)室内安装的单台仪表的接地导线宜为 1mm2~2.5mm2

b)现场仪表或接线箱的接地连接导线宜为 2.5mm2~4mm2;

c)电缆桥架的接地连接导线不宜小于 16mm2;

d)机柜内汇流排或汇流导轨之间的接地连接导线宜为 4mm2~6mm2;

e)机柜到网型结构接地排之间的接地连接导线宜为 6mm2~10mm2;

f)机柜到接地汇总板或汇总板之间的接地干线宜为 10mm2~25mm2;

g)接地装置引出线宜为25mm2~70mm2。

10.6.3 接地汇流排宜采用截面尺寸不小于25mm×6mm（宽×厚）的铜条制作。接地汇总板宜采用铜板制作，铜板厚度不应小于6mm，长宽尺寸应按需要确定。

10.6.4采用分支集中结构的方案时，应在机柜间的适当位置设置保护接地汇总板、工作接地汇总板和总接地板，安装位置应考虑较短的接地干线路径以及易于施工、检查和维护。各机柜的接地干线应分别单独接到对应的接地汇总板。

10.6.5采用网型结构的方案时，应在机柜支架上、操作台底部敷设接地连接导体作为网型接地排，连接成局部接地网，网型接地排之间的连接应采用焊接方式，焊口处至少应有两条纵向焊缝，焊缝的焊接总长度应大于160mm，焊接部位应做防腐处理。

10.6.6各类接地连接中，不应接入开关或熔断器。

10.6.7接地导线应采用尽可能短的路径，并宜按直线路径敷设，不应将接地导线绕成螺线管状或盘成环状。所有接地导线、接地连接导体的敷设均应避免可能产生机械损伤的路径，或应采取防护措施。

10.6.8控制室/机柜室内各类接地导线、接地连接导体、接地排等的施工应易于检查和维护，并应设置明显标志。

10.6.9分支集中结构的室内接地排、总接地板应采用两条或多条接地干线，经不同路径的连接方式分别接到电气接地装置引到室内的电气接地板。

10.6.10网型结构的室内接地网应采用至少4条截面积≥40mm×4mm（宽×厚）的铜材或热镀锌扁钢接地连接导体，应经不同路径、至少两个方向的连接方式分别接到电气接地装置引到室内的电气接地板。

10.6.11接地导线在穿过墙壁、楼板和地坪处应加装钢管或者其他坚固的保护管。有化学腐蚀的部位还应采取防腐措施。

10.6.12电气接地板应采用单独的接地连接导体接到电气接地装置，且宜均匀分布，当相邻电气接地板的接地排连接路径大于30m时，应增加电气接地板。与电气接地板的连接处应设置明显的标志。

10.6.13接地系统的各种连接应牢固、可靠，并应具有良好的导电性，各种接地导线与接地汇流排、接地汇总板的连接应采用镀锡铜接线片和镀锌钢质螺栓压接，并应有防松件，同一压接点压接的导线数量不应多于两条。

10.6.14机柜内的保护接地汇流排应与机柜进行可靠的电气连接；工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。

10.6.15埋地敷设的接地线，应作好隐蔽工程记录。

石油化工仪表工程施工及验收规范SHT3551-2024.pdf

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