仪表接地、屏蔽与防雷：容易被低估的故障来源

间歇性测量偏差或通信故障，可能来自接线、等电位连接、供电质量或浪涌影响。更换变送器前，应诊断整个安装系统。检查时要明确区分保护接地、信号参考和电缆屏蔽。

区分保护等电位连接与信号参考

保护等电位连接用于限制危险接触电位，并提供所需的故障电流通路。信号参考和电缆屏蔽承担不同功能。当不需要的电流进入信号电路，或接口超过共模限值时，参考电位差可能干扰信号。

某些低频模拟电路采用单一、明确定义的信号参考连接点。这并不意味着应断开现场保护接地，或用一个孤立接地点替代工厂已做等电位连接的接地网络。应遵循设备手册、电气设计及适用安全要求。

电缆屏蔽层为干扰电流提供通路，其效果取决于频率、端接阻抗和等电位连接系统。某些低频模拟电路常采用单端连接。其他电路，尤其是较高频率的电路，可能需要两端连接或周向连接。

应根据两端设备手册和现场EMC设计选择屏蔽端接方式。如果两端连接可能承载不需要的低频电流，应评估等电位连接、隔离或批准的电容连接配置。不要为消除噪声而断开保护导体，或自行设计现场端接方式。

直接或附近雷击后，浪涌可通过电源、信号、通信线路及地电位差进入。在暴露电缆处或防护区边界布置SPD并协调配合，可能需要在两端都设置保护。只在一台变送器处安装一个SPD，并不构成完整防雷设计。

浪涌保护器（SPD）通过对地钳位瞬态电压工作，因此需要短、直接且低阻抗的接地连接。若SPD固定在涂漆控制盘上，再用一米长的细线接地，就形同摆设；直接连接到洁净接地排上的SPD才能发挥保护作用。

核实保护等电位连接网络及预定的信号参考连接。不要将拆除现场接地当作通用的接地环路处理办法。

按批准的端接图逐一检查屏蔽层，包括连续性、外露长度、电缆密封接头及任何要求的两端等电位连接。

分开电缆桥架。4–20 mA和数字通信电缆不要与电机及动力电缆共用桥架；必须交叉时应成直角交叉。

正确连接SPD。浪涌保护器的效果取决于其接地连接，应做到短、宽、直接。

检查工厂接地网。仪表即使接在接地网上，若该网已腐蚀或断开，也不能视为有效接地。

可能原因包括供电跌落、感应耦合、参考电位差、接口限值以及实际过程变化。应安全地记录电源和信号趋势，检查敷设路径并对比事件，再决定是否改变等电位连接。出现这一现象并不能证明存在第二条接地通路。

应遵循设备和现场EMC要求。某些模拟回路常见仅在控制盘端连接，但数字接口、浪涌保护和等电位连接可能要求其他配置。

应依据现场雷电与浪涌风险评估、电缆暴露情况、防护区边界及设备耐受额定值确定。适用时还应纳入信号、电压、HART兼容性和危险区域要求；仅凭安装在室外，无法确定完整的SPD设计。

绝对不可以。屏蔽层用于屏蔽，不是工作导线；用它承载电流会破坏屏蔽作用，并将噪声直接耦合进信号。