趙 晶

〔中國石化新疆烏魯木齊石油分公司 新疆烏魯木齊 830000〕

1 接地裝置的概念、分類

1.1 概 念

接地是通過連接件、接地線、引下線將電氣系統(tǒng)、電氣設(shè)備、金屬設(shè)備的某一部分或部位與大地相連接的狀態(tài)。其中，接地連接端子、接地線和接地體統(tǒng)稱為接地裝置。

1.2 分 類

按照作用不同，分為電氣系統(tǒng)接地、設(shè)備接地、防雷電接地和防靜電接地以及異常狀態(tài)接地。

1.2.1 電氣系統(tǒng)接地

(1)為保障電氣設(shè)備運行，在電力系統(tǒng)中某點進(jìn)行的工作接地。如三相五線制中對變壓器中性點接地。

(2)對電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分金屬外殼或構(gòu)架做保護(hù)接地。如對自動計量付油控制儀表的金屬外殼接地。

(3)將電力系統(tǒng)中的一點或多點與地做重復(fù)連接。如三相四線制中對PEN線重復(fù)接地。

(4)將電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分金屬外殼或構(gòu)架與零線相連。如三相四線制供電系統(tǒng)中，對設(shè)備外殼保護(hù)接零。

1.2.2 工作設(shè)備接地

(1)以大地為回路，減小設(shè)備與大地相對電位的工作接地。如采用三芯電源設(shè)備的地線連接。

(2)將設(shè)備機架、外殼等金屬部分與大地連接的保護(hù)接地。如發(fā)電機金屬基座接地。

(3)為防止外來電磁和電氣回路對電子設(shè)備的干擾而進(jìn)行的屏蔽接地。如信號線屏蔽層接地。

(4)為防止過電壓對人身和設(shè)備的危害而進(jìn)行的過電壓接地。如架空地線或電力線路桿塔接地。

1.2.3 防雷電接地

(1)以防雷擊金屬設(shè)備為目的的防直接雷擊接地。如罩棚接地。

(2)以防止雷電感應(yīng)及電磁感應(yīng)危害，對金屬設(shè)備、金屬管路、金屬構(gòu)架等進(jìn)行的防雷電副作用接地，如金屬管道接地。

1.2.4 防靜電接地

以防止靜電危害為目的的電氣連接及接地。如過濾器接地。

1.2.5 異常接地

異常接地包括在檢修時，斷開原有設(shè)備或線路接地，采取臨時接地措施，以及因設(shè)備故障造成的帶電體與大地的意外故障連接。

2 接地裝置材質(zhì)及規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)

2.1 接地裝置的材質(zhì)、規(guī)格要求

接地裝置在工藝變更、設(shè)備變更、檢維修、施工改造等情況下，可能會出現(xiàn)維修、更換接地極、接地線等問題。如果使用接地極材質(zhì)、尺寸、搭接面積、埋設(shè)深度不符合要求，接地線線徑和安裝方式達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，都可能造成接地有效性不足、接地電阻過大、靜電不導(dǎo)通等問題。在安裝接地裝置時要參考以下標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè)(見表1)。

表1 石油庫接地裝置材質(zhì)及規(guī)格

2.2 接地裝置的電阻標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)不同用途，接地電阻的阻值標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置也不同。具體詳見表2。

表2 不同類型接地裝置的電阻值

3 接地標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及接地用途，可將接地裝置按設(shè)備種類分為7類，分別是罐、塔、箱及附件類；公路、鐵路作業(yè)裝置類；金屬管道及支架類；電氣儀表控制類；配電設(shè)施及信號線纜類；構(gòu)筑物防雷類；靜電消除及報警類。

3.1 罐、塔、箱及附件類

3.1.1 罐、塔、箱主體

(1)鋼制儲罐頂板厚度≥4 mm時可利用其本體做防直擊雷的接閃器，其他材質(zhì)金屬儲罐的頂部和外側(cè)上部應(yīng)保證接受直擊雷的足夠厚度，例如銅制儲罐≥5 mm，鋁制儲罐≥7 mm[1]。

(2)金屬儲罐應(yīng)做沿罐周圍均勻或?qū)ΨQ布置的環(huán)形防雷接地，其罐壁周長間距不大于30 m，且不少于2組。接地體距罐壁大于3 m，引下線距保護(hù)物大于1 m，高度距地面0.3 m以上[2]。

(3)儲存易燃易爆液體的設(shè)備及儲罐外殼接地[3]。直徑≥2.5 m或容積≥50 m3的設(shè)備，接地點不少于2處，間距不大于30 m[3]。如儲油罐、掃艙罐、回收罐、回收塔、油水分離器(污水過濾)、氣浮分離器、潛油泵液壓油箱等。

3.1.2 罐、塔、箱附件

(1)金屬儲罐的阻火器、呼吸閥、量油孔、人孔、透光孔、透氣孔等金屬附件應(yīng)等電位連接[2]。

(2)內(nèi)浮頂油罐的金屬浮盤應(yīng)采用2根直徑不小于6 mm的不銹鋼鋼絲繩與罐頂透光孔專用接地端子相連。

(3)在液面上懸浮的導(dǎo)體需接地[3]。如氣浮分離器上的刮渣機。

(4)罐區(qū)的金屬踏梯框架需接地。

3.2 公路、鐵路作業(yè)裝置類

(1)棧橋、作業(yè)臺區(qū)域內(nèi)的金屬管道、鶴管、構(gòu)筑物、鐵路鋼軌、油罐(槽)車等做等電位連接并接地[3]。

(2)鐵路軌道、管道及金屬橋臺，應(yīng)在其始端、末端、分支處，以及每隔50 m處設(shè)防靜電接地[4]，平行鋼軌之間應(yīng)跨接，每個鶴位處應(yīng)跨接并接地[3]。

(3)罐車的罐體、車體應(yīng)與注液管系統(tǒng)及站臺鋼架等電位連接。在裝卸作業(yè)前，應(yīng)用專用接地線與平臺接地端子連接，裝卸完畢將頂蓋蓋好后方可拆除。[3]

3.3 金屬管道及支架類

3.3.1 金屬管道

(1)管道在始端、末端、轉(zhuǎn)彎、分支和進(jìn)入地面位置裝設(shè)防雷電感應(yīng)接地，每隔200～300 m處裝防靜電接地[4]。

(2)平行或交叉敷設(shè)的管道，平行間距或交叉凈距小于100 mm時均需做等電位連接。平行管道每隔20 m做一處，交叉管道在交叉部位做一處。

(3)管道在進(jìn)入付油臺、鐵路棧橋罩棚的進(jìn)入點處，或進(jìn)出輸油、卸油、掃艙泵房的泵房外側(cè)1點處做接地。

3.3.2 金屬管道管架

(1)鋼框架、管架應(yīng)通過立柱與接地裝置連接，采用連接件焊接在立柱上高出地面不低于450 mm的地方，接地點間距不大于18 m。每組框架、管架接地點不少于2處[1]。

(2)混凝土框架及管架上的爬梯、電纜支架、欄桿等鋼制構(gòu)件應(yīng)做接地連接，間距不大于18 m[1]。

3.3.3 金屬管道連接處

管道法蘭盤、彎頭、閥門連接處的螺栓少于5根或過渡電阻大于0.03 Ω時應(yīng)做等電位跨接。

3.3.4 過濾器

(1)精密過濾器需做接地，油品自過濾器出口留至裝油口應(yīng)有30 s緩和時間[4]。如公路付油區(qū)的消氣過濾器在出口法蘭處做接地，輸油泵房中的籃式過濾器在地腳螺栓處做接地。

(2)粗過濾器無需接地，但應(yīng)保證法蘭連接處電阻值小于0.03 Ω。如掃倉泵房的Y型過濾器。

3.4 電氣儀表控制類

3.4.1 儀表及控制設(shè)備

(1)儀表及控制系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分和裝有儀表或控制系統(tǒng)的金屬盤、臺、箱、柜、架應(yīng)接地，與已接地的金屬箱、柜、架接觸良好或作導(dǎo)電連接的儀表外露部分無需另行接地[5]。如計量灌裝控制裝置基座、操作柱基座、短路開關(guān)箱基座、污水處理開關(guān)控制柜，裝有儀表控制開關(guān)的配電柜門等。

(2)非爆炸危險環(huán)境中，供電電壓低于36 V的現(xiàn)場儀表金屬外殼、金屬保護(hù)箱、金屬接線箱，可不接地，但可能接觸高于36 V電壓設(shè)備時，應(yīng)做接地[5]，如非爆炸危險環(huán)境中的監(jiān)控探頭。

(3)爆炸危險環(huán)境中，非本質(zhì)安全系統(tǒng)的現(xiàn)場儀表金屬外殼、金屬保護(hù)箱、金屬接線箱應(yīng)接地，本質(zhì)安全系統(tǒng)的可不接地[5]。如爆炸危險區(qū)域內(nèi)的液位儀表、翻板液位儀傳感器、壓力溫度變送器、罐前處理器、可燃?xì)怏w報警器、監(jiān)控探頭等。

3.4.2 閥門電動執(zhí)行機構(gòu)

電動閥、電液閥的閥門電動執(zhí)行機構(gòu)需接地。

3.4.3 電機及基座

電氣設(shè)備如輸油泵、卸油泵、掃艙泵、消防泵、真空泵、螺桿泵(污水提升)、加藥泵、沖洗反沖洗泵、發(fā)電機、換氣扇電機、刮渣機、潛油泵的液壓油箱電機驅(qū)動端的金屬外殼和基座需接地。

3.4.4 電熱設(shè)備

電熱設(shè)備的金屬外殼需接地[4]。

3.4.5 移動式用電器具

移動式用電器具的金屬底座和外殼需接地[4]。

3.5 配電設(shè)施及信號線纜類

3.5.1 配電箱、柜、盤

配電柜、配電箱、PLC控制柜、工控機柜的框架和底座需接地。

3.5.2 電力電纜、信號線、屏蔽線及線盒

(1)電力電纜穿線管、接線盒、金屬護(hù)套及屏蔽層需接地[4]。

(2)與金屬儲罐相連的電氣儀表配線采用金屬管屏蔽保護(hù)。金屬管上下端與罐壁做電氣連接[2]。

(3)儀表系統(tǒng)需接地的信號回路采用單點方式接入柜體內(nèi)工作接地[5]。

(4)儀表信號線的內(nèi)屏蔽層在配電或控制柜內(nèi)一側(cè)接入工作接地，在現(xiàn)場的一側(cè)做懸空；外屏蔽層、金屬保護(hù)管、鎧裝電纜的鎧裝保護(hù)層分別在控制室和現(xiàn)場做接地。

(5)需接地的儀表設(shè)備單獨接入配電柜內(nèi)的接地匯流排上，機柜單獨接到接地干線上[5]。

(6)配電電纜采用鎧裝屏蔽電纜，且直接埋地敷設(shè)；電纜金屬外皮兩端、電纜穿鋼管敷設(shè)的鋼管兩端，在進(jìn)入建筑物處應(yīng)接地[2]。

3.5.3 電力線纜防護(hù)設(shè)施

(1)金屬電纜槽、金屬橋架、電纜保護(hù)金屬管的始末端應(yīng)接地，并在支架和接頭處做等電位連接。不足30 m長可做2處接地，超過30 m長，需每隔20～30 m做重復(fù)接地。

(2)裝有架空地線或電力線路桿塔需接地[4]。

(3)配電裝置的金屬遮欄需接地[4]。

3.6 構(gòu)筑物防雷類

3.6.1 一類防雷建筑物

儲油罐屬于一類防雷建筑物，防雷接地詳見3.1。

3.6.2 二類防雷建筑物

二類防雷建筑物屋面應(yīng)安裝網(wǎng)格不大于10 m×10 m或12 m×8 m的接閃網(wǎng)。引下線不少于2根，間距不大于18 m。如公路付油、鐵路接卸作業(yè)臺、污水處理裝置罩棚，輸油泵房、卸油泵房、掃艙泵房。

3.6.3 三類防雷建筑物

三類防雷建筑物屋面應(yīng)安裝網(wǎng)格不大于20 m×20 m或24 m×16 m的接閃網(wǎng)，專設(shè)引下線不少于2處，沿周長計算間距不大于25 m。如配電間、鍋爐房、發(fā)電機房、辦公樓、宿舍、食堂等。

3.6.4 高處易受雷擊部件

(1)可燃?xì)怏w放空管路應(yīng)安裝阻火器[2]。油泵房、消防泵房、發(fā)電機房、鍋爐房、食堂頂部排放氣體或裝有阻火器的放散排風(fēng)管，應(yīng)作為接閃器與附近的設(shè)備防雷裝置相連。

(2)安置在高處易遭受直擊雷的燈具和電器，宜采用金屬外殼，線路穿鍍鋅鋼管，鋼管與電器外殼或保護(hù)罩相連，鋼管與平臺或金屬桿相連[1]，并在金屬基座處接地，如庫區(qū)道路照明燈、監(jiān)控，棧橋照明燈等。

3.7 靜電消除及報警類

(1)儲罐罐頂平臺上計量口兩側(cè)1.5 m之外各設(shè)1組靜電消除設(shè)施，設(shè)施與罐體做電氣連接并接地，取樣繩、計量尺應(yīng)與其連接[3]，如立式油罐罐頂計量口兩側(cè)的靜電消除設(shè)施。

(2)在扶梯入口處，應(yīng)設(shè)置消除人體靜電設(shè)施，或在已經(jīng)接地的金屬欄桿上留出1 m長的裸露金屬面[3]，如人體靜電釋放器。

(3)各種靜電消除器的接地端，應(yīng)按要求接地[3]，如固定式靜電接地報警器、防溢油防靜電控制儀。

4 結(jié)束語

接地裝置是預(yù)防雷電、靜電、短路風(fēng)險，保障油庫安全平穩(wěn)運行的重要安全措施，要根據(jù)接地的不同作用，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的接地裝置，并按技術(shù)要求設(shè)置接地裝置，做到應(yīng)接盡接，才能有效保障接地裝置的有效性和導(dǎo)通性。