仪电知识||非防爆区设备的接地要求有哪些？

概述

在非防爆区，设备接地的核心目标是保障人员安全（防触电）、保护设备（防故障损坏）和抑制干扰（保障信号稳定），无需像防爆区那样考虑 “防止接地火花引燃爆炸性混合物” 的特殊要求，但需严格遵循工业安全与电气规范（如中国 GB 50169、国际 IEC 60364）。具体要求可分为安全接地、功能接地、接地系统设计三大类，细节如下：

一、核心：安全接地要求（防触电、防设备烧毁）

安全接地是非防爆区设备接地的基础，目的是当设备发生漏电（如绝缘损坏导致机壳带电）时，通过接地回路将故障电流导入大地，避免人员触电或设备进一步损坏。

1. 必须接地的设备范围所有符合以下条件的设备，其金属外壳、外露可导电部分必须可靠接地：
2. 额定电压≥36V 的电气设备（如 PLC 控制柜、电机、变频器、配电箱）；
3. 手持电动工具（如电钻、角磨机）—— 即使是 220V 民用工具，在工业场景中也需接地；
4. 带有金属框架的设备（如机床、输送机的金属机架）—— 若框架可能因线路漏电带电，需接地；
5. 临时使用的电气设备（如临时照明灯、便携式检测仪器）—— 需通过带接地脚的插头（如三孔插头）接入接地回路。
6. 接地电阻的强制要求安全接地的核心是 “低电阻，确保故障电流能快速导走”，不同设备的接地电阻限值不同，需严格满足：

1. 接地连接的可靠性要求
2. 材质匹配
3. 接地导体（接地线）需采用铜、镀锌钢等导电性能好、耐腐蚀的材料，禁止使用铝线（易氧化导致接触不良）；
4. 截面足够
5. 接地线截面需根据设备额定电流选择，例如：10kW 以下电机的接地线截面≥2.5mm²（铜芯），配电柜接地线截面≥6mm²（铜芯）；
6. 连接牢固
7. 禁止 “缠绕式”“挂钩式” 连接，需采用螺栓紧固（如 M8 及以上镀锌螺栓）、压接端子（如铜鼻子）或焊接（如接地极与接地线焊接），确保接触电阻≤0.1Ω；
8. 无腐蚀 / 损伤
9. 接地线需避免被油污、酸碱腐蚀，或被设备碾压、摩擦导致绝缘层破损、导体断裂。

二、补充：功能接地要求（保障设备正常运行）

功能接地针对 “对信号 / 电源稳定性敏感的设备”（如 PLC、传感器、精密仪器），目的是抑制干扰、确保设备功能正常，而非直接防触电。

1. 常见功能接地类型及要求
2. 对于带屏蔽层的电缆（如信号电缆、控制电缆），屏蔽层需 “单端接地” 或 “两端接地”：
3. 长距离电缆（＞100 米）或强干扰环境（如附近有大功率电机）：屏蔽层两端接地（一端接设备信号地，一端接接地极），抑制电磁感应干扰；
4. 短距离电缆（＜50 米）：屏蔽层单端接地（仅接设备信号地），避免形成接地环流。
5. 用于变频器、开关电源等设备的直流侧接地（如变频器的直流母线接地），需与保护接地分开，但可共用同一接地网（需确保接地网阻抗均匀）；
6. 接地电阻≤4Ω，避免电源波动导致设备误动作（如变频器过压保护误触发）。
7. 用于传感器（如热电偶、压力传感器）、PLC 输入输出模块的信号回路，需单独设置 “信号接地极” 或接入专用 “信号接地网”，避免与动力接地（如电机接地）共用，防止动力回路的干扰（如谐波）窜入信号回路；
8. 接地电阻要求更严格，通常≤1Ω（高精度设备需≤0.5Ω），且需采用 “单点接地”（避免信号回路形成环流）。

信号接地（信号地 GND）

电源接地（电源地 PGND）

屏蔽接地

三、系统级：接地网设计与布局要求

非防爆区的接地不是 “单个设备独立接地”，而是需通过 “接地网” 形成统一、低阻抗的接地系统，避免不同设备间的电位差导致故障。

1. 接地网的结构要求
2. 优先采用 “水平接地体 + 垂直接地极” 组合的接地网：水平接地体用 40×4mm 镀锌扁钢或 Φ12mm 镀锌圆钢，沿设备周围敷设；垂直接地极用 Φ50mm×2.5m 镀锌钢管，每隔 5-10 米打一根，与水平接地体焊接连通；
3. 接地网覆盖范围需包含所有需接地的设备，确保设备接地线到接地极的距离≤20 米（减少接地阻抗）。
4. 接地网的独立性与兼容性
5. 禁止混用的接地
6. 防雷接地（如厂房避雷针接地）若单独设置，需与保护接地、信号接地保持≥5 米距离，避免雷击时高电位窜入设备；若共用接地网，需验算接地电阻（需≤1Ω）并采取均压措施（如敷设均压带）；
7. 信号接地网的隔离
8. 信号接地网需与动力接地网（电机、变频器接地）分开，可通过 “绝缘垫”“隔离变压器” 实现电位隔离，防止动力回路的谐波干扰信号回路。
9. 接地标识与维护
10. 所有接地端子、接地极、接地线需张贴明显标识（如黄绿地标、“接地” 标牌），禁止随意断开或改动；
11. 定期（每年至少 1 次）检测接地电阻：使用接地电阻测试仪（如 ZC-8 型）测量，若电阻超标（如保护接地＞4Ω），需及时处理（如增补接地极、清理接地体腐蚀层）。

四、常见违规行为与风险

非防爆区设备接地若不满足要求，可能引发以下问题，需严格避免：

违规 1：用铁丝、铝线代替铜接地线，或接地线截面过小 —— 导致故障电流无法导走，设备外壳带电，引发人员触电；

违规 2：信号接地与动力接地共用一根接地线 —— 导致电机启动时的冲击电流干扰 PLC 信号，引发设备误动作（如传感器数据跳变）；

违规 3：接地螺栓松动、接地体腐蚀 —— 导致接地电阻增大，漏电时断路器不跳闸，设备长期带电，存在火灾风险。

非防爆区设备接地的核心逻辑是：以安全接地为基础（防触电、防烧毁），以功能接地为补充（保稳定、抗干扰），以接地网为支撑（低阻抗、均电位）。需严格遵循 GB 50169 等规范，根据设备类型（动力设备 / 信号设备）选择对应的接地方式，定期检测维护，避免因接地不良引发安全事故或设备故障。

素材来源：

易启邦（工控一体化纵深服务生态平台）编辑部

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