浅谈石油钻井井场电气接地(路鸣)

浅谈石油钻井井场电气接地路鸣摘要：安全接地是保证工作人员人身安全和设备安全运转的非常重要的保护措施，随着人们对钻井井场电器设备接地的认识在不断深化，越来越重视井场的接地问题。关键词：钻井施工安全接地；防触电；防雷；联合接地一、安全接地的重要意义安全接地是保证井队职工人身安全和设备安全运转的生命线，是消除井场安全隐患的有效手段，主要表现在以下几个方面:预防触电抑制电磁干扰消除静电预防雷电和保障电力系统正常运行!一个良好的接地体系能为安全生产带来很多好处，能达到许多意想不到的效果。二、电力保护接地1、一对一保护接地的理论分析井场施工用电设备大多露天工作，条件恶劣，其中大负荷动力设备较多，在线路老化、振动、环境潮湿等各种原因下容易发生漏电情况，所以我们必须做好电力保护接地工作。钻井现场低压系统接地通常采用TN系统，即供电系统中性线直接接地，在设备外壳漏电的情况下通过外壳接地将设备外壳的低电位钳制在安全范围内，达到保护目的。根据串联分压原理，设备外壳漏电后通过保护接地线与大地电位接近，使得大部分电压落在大地电阻上。当人站在地面触及设备外壳时，由于接地点和人的落脚点距离很近且地阻较小，所以分担的电压很小，不致危害生命。电力保护接地根据串联分压原理，在设备外壳漏电后通过保护接地地线使之与大地电位接近，从而使大部分电压落在大地电阻和导线电阻上，如果人站在地面触及用电设备外壳，由于接地点距人的落脚点距离很近地阻较小，外壳与接地点之间有接地线连接，所以分担的电压很小不致形成危害生命的电压。井场电器设备已三相动力为居多，而且大多集中于循环罐，油罐，钻井平台上。我们通常是将各个配电箱，电动机外壳及罐体本身单独接地，工作人员触及设备外壳时的站位并不在地面，而在设备的载体上，这一点是我们应该注意的。所以我们在实施电力保护接地时，保护原则应该是减小用电设备外壳与工作站位载体之间的电阻，在发生漏电时使设备外壳与站位载体间电位相等，这样才能有效避免触电事故发生。上述保护接地方法不当的情况是在钻井施工现场普遍存在的问题，但是并没有被多数人所重视，甚至有人认为只有做到每个用电设备都有单独的接地极才是标准的，至于在什么地方入地并不重视。2、一对一保护接地施工中存在的困难从目前井队的施工环境来看，采用一对一接地法，所有用电设备加之配电防暴控制箱整个井场大约要用近二百根地线，按要求每根地线打入地面以下两米多深，接地工作难度很大，对于浅井井队影响搬家施工进度，另外按照国家的GB14050-2008规定TT系统和漏电保护器配合才能达到有效地保护水平。在实际接地工作中，应该从施工环境、经费，持久效益方面综合考虑。使接地工程既起到有效保护效果同时从各方面取得综合效益。3、接地电阻值难以保证且影响到安全防爆接地电阻与接地环境土壤电阻率有直接的关系，土壤电阻率受其所含的水分，酸碱度影响较大，从目前井队普遍使用的铁质地线来看，在山地高电阻率地区难以达到接地电阻不大于4欧姆的标准。接地电阻阻值需要土壤酸碱度大、潮湿环境下保证，但这种环境下铁质接地极很快锈蚀，难以获得良好接地保护。此外接地极数量过多，给日常维护带来不便，易引起地线接线柱与下引线的接触不良，在设备发生漏电向大地泄电过程中产生电火花，影响到井场的安全防爆。4、钻井施工采用一对一接地方法的缺点综上所述、结合井队实况可总结为:（1）、采用一对一电力保护接地法对于我们井队施工中不一定能起到有效的保护；（2）、采用一对一电力保护接地法增加了我们井队施工的劳动量，使用大量的钢筋和导线；（3）、有可能产生电火花，不利于井场安全防爆；（4）、雷雨天气，易发生地电位反击，危及人身及设备安全。5、钻井施工中实施联合接地的技术方案针对现状结合目前国内外主要的接地防护技术，认为实施联合接地方案比较适合井队施工特点，在节约人力物力的同时，并能够有效避免以上不足，这一方案的总体思路为，减少接地极数量，加强接地质量，形成统一系统，两种保护兼顾的联合方案（1）、在井场用电设备密集区域，如循环罐、油罐、钻台等，在合适位置设接地母线，母线应有足够截面积，所有需接地设备均就近连接至母线，搬家安装母线及连接线不必拆卸。（2）、取消分散的接地桩，采用专业接地桩，相距在安全距离下合理分布接地极并与接地母线可靠连接，这样可将原来200根左右的接地极减少至10根左右。（3）、加强系统内的等电位连接，在主等电位连接困难的地方实施局部等电位连接。在各接地母线及井架间做等电位连接，形成大的统一的接地系统，以便获得较小的接地电阻，有利于雷电流的疏导。（4）、在有条件的井队或合适的机会尽可能推广漏电保护装置的使用，这是用来防止人身触电和漏电引起事故的一种接地保护装置，当电路或用电设备漏电电流大于装置的整定值，发生触电危险时，它能迅速动作，切断事故电源，避免事故的扩大，保障了人身、设备的安全。（5）、接地体分为主接地体和辅助接地体!方井中的导管或表层套管可以作为井场接地网的主接地体，其深入大地数百米，大面积与地层深处低电阻率土壤良好接触，接地电阻值最低可达到0.1欧姆，接地效果极佳。接地端子直接焊在导管或表层套管上。井场其它埋入地下的接地体作为辅助接地体。三、防雷接地1、防雷接地作用接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷或其他形式的雷，避雷工作的最终目的都是把雷电流送入大地。设计并实施高标准的接地系统是防雷工作的重中之重。接地电阻越小雷击的高电位保留时间越短，散流越快，危险性越小，跨步电压就越小。实践证明，合理的接地电阻值良好的接地装置结构是做好防雷工作的基础。2、井队防雷工作环节井队施工大都在野外空旷地区，属易发生雷击区域，做好防雷工作对保障人身、财产安全有着重要意义。随着井队电控设备的广泛应用，控制柜内采用了大量半导体元件，CMOS集成电路，这些都对雷电产生的瞬间高压电涌非常敏感。通常电控房需要在600V和400V低压配电网络中加装一级保护电涌防护器、二级保护电涌防护器。从直击雷防护装置由接闪部分、引下线和接地装置组成，其保护原理是当雷云放电接近地面时，地面电场发生畸变；在避雷针顶部形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电。接地装置再通过引下线将雷电引入大地。从而使被保护物免受雷击，这是经长期实践证明的有效的防直击雷方法。当井场上空有雷云聚集时，井架顶部充当了接闪器，雷电流由井架的钢铁结构导入大地，由保护原理可知，直击雷避雷器并不是堵雷或消雷，而是引雷，把雷电流引向自身，保护下面的物体免受直击雷损毁。这自然增加了导入雷电流和发生感应雷的几率。四、总结钻机井场的电器接地比较复杂，我们要理清思路，因地制宜，找到一种结合接地通用标准和井场工作实际的简单易行而又行之有效的接地办法，尽可能的利用井场上有的自然接地体。