化工企业里仪表外壳接地争议：不同标准下的安全考量与实践指南

化工企业里仪表外壳接地争议：不同标准下的安全考量与实践指南

在工业仪表应用场景里，仪表金属外壳接地与否始终是备受争议的话题，安全检查过程中也频繁遭遇此类情况，并且不同标准对此有着不一样的要求。

1. SH/T 3081 - 2019 相关规定剖析

SH/T 3081 - 2019《石油化工仪表接地设计规范》的正文内容如下：

若仪表和控制系统的外露导电部分与已接地的金属盘、台、箱、柜、架等电气接触良好，或者实现了导电连接，那么就无需额外实施保护接地。在非爆炸危险环境中，供电电压低于 36V 的现场仪表金属外壳、金属保护箱以及金属接线箱，正常情况下可不实施保护接地。但要是可能与高于 36V 电压设备接触，那就必须进行保护接地。处于爆炸危险环境时，非本质安全系统的现场仪表金属外壳、金属保护箱和金属接线箱要实施保护接地，而本质安全系统的相应部分则可不实施。

从这些规范条文能够解读出：第一点是对自然接地方式的认可；第二点是基于人身安全电压考量所做出的规定；第三点是针对爆炸性环境，需要注意 36V 只是人身安全电压，并非适用于爆炸性环境的安全电压，在爆炸性环境中，接地的实施可以按照本安和非本安系统加以区分。不过，此条文规定在细节程度上还有提升空间。

2. GB 50257 - 2014 的要求及分析

GB 50257 - 2014《爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》在正文中明确要求：在爆炸危险环境里，电气设备的金属外壳、金属构架、安装于已接地金属结构上的设备、金属配线管及其配件、电缆保护管以及电缆的金属护套等非带电的裸露金属部分，全部都要接地。

条文说明进一步阐释了正文要求的依据，其是依据现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058 的相关规定修订而来。在爆炸危险环境内，所有电气设备的金属外壳，不管是否安装在已接地的金属结构上，都必须接地，为保障人民生命财产安全，此条被列为强制性条文。

由此可见，GB 50257 - 2014 并不认可自然接地，而大多数仪表标准是认可自然接地的。同时，该规范上述要求没有对电压等级进行区分，意味着在爆炸危险环境中，所有电压等级的电气设备金属外壳都要接地。从防爆原理以及工程实际情况来看，这项规定显得较为严格，存在过度防范的可能性。

3. GB/T 3836.15 - 2017 对安全特低电压系统的规定

GB/T 3836.15 - 2017《爆炸性环境第 15 部分：电气装置的设计、选型和安装》在第 6 章节 “防止危险 (易燃) 火花” 中，针对安全特低电压系统 (SELV) 提出了以下要求：
安全特低电压系统 (SELV) 必须符合 GB/T16895.21 第 414 章规定的要求。系统中的任何裸露导电部件既可以不接地，也能够接地。用于 SELV 的安全隔离变压器应符合 GB/T19212.7 的要求。

安全特低电压 (SELV) 的定义为：在正常条件以及单一故障条件下（包括其他电路中的接地故障），电力系统的电压不超过特低电压的值。GB/T 16895.21 - 2020《低压电气装置第 4 - 41 部分：安全防护电击防护》中明确 SELV 通常要求电压不超过交流 50V 或者直流 120V（参照 IEC 61140）

从这些要求可知，如果仪表属于安全特低电压系统 (SELV)，就防爆要求而言，无论爆炸性环境分区情况如何，也不管仪表防爆型式怎样，仪表金属外壳接地与否均可。该标准的规定更为科学、精准，也给工程实施预留了一定的操作空间，只是叙述相对复杂，并且涉及关联标准。

4. GB/T 16895.21 - 2020 与 GB/T 17045 - 2020 的相关内容

GB/T 16895.21 - 2020《低压电气装置第 4 - 41 部分：安全防护电击防护》是以 GB/T 17045 - 2020 为依据编制的，关乎人和家畜的基本电气安全标准，规定了电击防护的基本要求，涵盖对人体和家畜的基本防护以及故障防护。

GB/T 17045 - 2020《点击防护装置和设备的通用部分》规定：电击防护的基本原则是在正常情况以及单一故障情况下，危险的带电部分不可被触及，而可触及的可导电部分不能带有危险电位。对于低压（LV），依靠基本防护和一般的故障防护来保障电击防护。当使用特低电压（ELV）时，无需故障防护，在特定条件下，基本防护通过限制电压来实现，这些条件包含特殊应用所定义的接触面积、湿度、电压、电流等因素。

依据 GB/T 16895.21 - 2020 和 GB/T 17045 - 2020，安全特低电压系统 (SELV) 并非将电气设备金属外壳接地作为保护措施，所以电气设备金属外壳接地与否都可行。这一规定科学且细致，并非 “一刀切” 的做法，便于在实际中灵活运用，只是不太符合某些追求统一标准的习惯。

5. 总结与工程建议

从防止信号干扰的层面来看，仪表金属外壳无需接地。从防爆型式有效性方面分析，仪表金属外壳接地并非保证防爆型式有效的必要条件。就人身电击防护而言，仪表金属外壳接地或者不接地都在合理范畴。

当仪表供电及电路与仪表金属外壳之间绝缘强度足够高且可靠性良好时，仪表金属外壳可不接地。GB/T 3836.15 - 2017 规定安全特低电压系统 (SELV) 的电气设备金属外壳接地与否均可，良好的绝缘就是其中一项保护措施。

在具体工程实施过程中，有以下两种可行方式：

依据工程实际状况以及标准适用范围，挑选合适的标准，并严格按照标准要求执行，无需过分纠结原理。若为安全特低电压系统 (SELV)，仪表金属外壳接地或不接地都行；若不是安全特低电压系统 (SELV)，仪表金属外壳则应接地。在工程实际中，对于重点管控且危险性较大的场所，比如爆炸性环境 0 区和 1 区，可以实施更为严格的要求，像要求这些区域内的仪表金属外壳必须接地。

鉴于不同标准要求存在差异，通常应当遵循某一适用标准，切不可简单行事，试图同时符合所有标准，毕竟部分标准由于针对的行业和适用对象不同，存在相互矛盾的条款，难以同时兼顾。在具体工程实施时，最好与监管部门及检查人员进行充分的协商沟通 。