導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

輸油氣場(chǎng)站及RTU閥室防雷接地系統(tǒng)電位差的減小和消除

文檔作者：杜曉賓，呂國鋒，張鋒，王慧中，任鋒文檔來源：河南省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心		更新日期： 2026年05月13日	點(diǎn) 擊數(shù)：
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?1.25 MB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.25 MB 共2頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇：乙烯深冷泵國產(chǎn)化應(yīng)用

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

2019 年第 3 期 Engineering Equipment and Materials | 工程設(shè)備與材料 | ·105·
輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室防雷接地系統(tǒng)電位差的減小和消除
杜曉賓，呂國鋒，張 鋒，王慧中，任 鋒
（河南省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心，河南 鄭州 450003）
摘 要：輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室均地處空曠處，易并遭受雷擊和過電壓。且安裝了液位檢測(cè)系統(tǒng)、壓力變送系統(tǒng)、自動(dòng)
計(jì)量系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、過濾器系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及自動(dòng)滅火系統(tǒng)等信息設(shè)備，防雷安全尤其重要。本文詳細(xì)地分析防雷
接地系統(tǒng)中不同接地形式、接地極布置方式產(chǎn)生不同電位差的機(jī)理，機(jī)房供配電系統(tǒng)中零- 地電位差產(chǎn)生的原因，并提
出減小或消除電位差的辦法，達(dá)到最大限度的減少人身傷害和設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失的目的。
關(guān)鍵詞：輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室；電位差；過電壓
中圖分類號(hào)：TE97 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-2789（2019）03-0105-02
作者簡(jiǎn)介：杜曉賓（1972—），男，本科，工程師，研究方向:
氣象災(zāi)害防御與防雷裝置檢測(cè)。
輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室中，為避免電氣設(shè)備之間或
電氣設(shè)備內(nèi)各元件之間可能因承受較大的電位差而被擊
穿，工作人員因同時(shí)觸及不同電位的界面而遭受過電壓，
采取不同形式共用接地系統(tǒng)和等電位聯(lián)結(jié)減小電位差是
重要的方法和手段，對(duì)各電位差產(chǎn)生的原因及減小方法
進(jìn)行分析如下。
1 輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室中電位差產(chǎn)生
1.1 接地裝置的選擇與電位差的大小的關(guān)系
各種接地裝置利用直接埋入地中或水中的自然接地
極可減小電位差，自然接地極包括：不包括輸送可燃或
有爆炸物質(zhì)埋設(shè)在地下的管道、金屬井管、與大地有可
靠連接的建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、水工構(gòu)筑物及其他坐落于
水或潮濕土壤環(huán)境的構(gòu)筑物的金屬管、樁、基礎(chǔ)層鋼筋網(wǎng)。
1.2 接地極相互間距離與電位差的大小的關(guān)系
兩個(gè)接地電極，一個(gè)電極中過壓過流，理論上另一
個(gè)接地極就不應(yīng)該電位上升。要實(shí)現(xiàn)接地電極理想地完
全獨(dú)立，距離趨向于無窮大，這在輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥
室中受地域的限制無法實(shí)現(xiàn)。因電流I 產(chǎn)生的另一個(gè)電
極電位上升△ V 與兩電極間距S 的關(guān)系，說明設(shè)備獨(dú)立
接地時(shí)，必須采取大的間距，一般不采取獨(dú)立接地（見
圖1）。
圖1 接地極布設(shè)示意圖
1.3 輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室中使用共用接地的方法消
除電位差
采取獨(dú)立接地且接地極間距離先對(duì)很小時(shí)存在電位
差，各設(shè)備和交流電源系統(tǒng)的接地是為了獲得一個(gè)零電
位點(diǎn)，各系統(tǒng)分別接地，在雷擊和過電壓發(fā)生時(shí)，各系
統(tǒng)的接地點(diǎn)存在很大電位差。采用共用接地的各系統(tǒng)接
地極間不存電位差，各個(gè)接地電極并聯(lián)，接地電阻更低，
利用建筑結(jié)構(gòu)體，更能顯示共用接地的優(yōu)點(diǎn)（見圖2）。
1.4 輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室中建筑物實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)
能夠有效地消除電位差
但當(dāng)建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備及金屬管道未進(jìn)行等電位
聯(lián)結(jié)時(shí)，由于雷電波及雷擊電磁脈沖的作用會(huì)使得部分
設(shè)施電位升高形成了電位差，等電位聯(lián)結(jié)的目的在于減
小各金屬物與各系統(tǒng)之間的電位差（見圖3）。
在局部范圍設(shè)置多個(gè)等電位端子板，并聯(lián)結(jié)到總等
電位端子箱可減小或最低程度消除電位差。
圖2 輸油管線等電位連接示意圖
圖3 線纜屏蔽管與建筑物等電位連接示意圖
2 輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室中接地極布置方式與電
位差
共用接地系統(tǒng)中可根據(jù)接地極的布置方式分為外引式
接地極和環(huán)路式接地極。在條件允許的情況下，對(duì)于總控
機(jī)房接地網(wǎng)應(yīng)充分利用建筑物柱筋采用環(huán)路式接地極。
2.1 外引式接地極產(chǎn)生的電位差大
如果采用外引式接地極，當(dāng)有過電壓泄入大地地網(wǎng)
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2019.03.050
·106· | 工程設(shè)備與材料 | Engineering Equipment and Materials 2019 年第 3 期
電位升高時(shí)，接地干線電位相應(yīng)升高，地面和設(shè)備間存
在較大的電位差。
2.2 外緣閉合的接地網(wǎng)產(chǎn)生的電位差小
接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合，各角為圓弧形，圓弧的半徑應(yīng)
大于臨近的均壓環(huán)間距的一半（見圖4）。應(yīng)敷設(shè)水平
均壓帶。
圖4 閉合環(huán)路接地網(wǎng)示意圖
2.3 建立等電位面消除電位差
在輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥室中接地系統(tǒng)中，為保證地
網(wǎng)電壓分布均勻，為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的接地，可在機(jī)
房中安裝一個(gè)信號(hào)參考結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀柵格能夠提供較
為均勻的電位分布，柵格架至少每隔1.8m 與地板進(jìn)行
等電位連接。使用一條107mm2 的裸銅線，將整個(gè)信號(hào)
結(jié)構(gòu)包圍，并將此周圍線纜與地板下的柵格架在每個(gè)交
接處作等電位連接。把帶金屬支架的活動(dòng)地板、地板下
面的信號(hào)參考結(jié)構(gòu)（SRS）柵格架、建筑物的鋼筋結(jié)構(gòu)
相連在一起構(gòu)成一個(gè)等電位面。
3 零- 地電位差較大的原因分析
3.1 產(chǎn)生零- 地電位差較大的主要原因
（1）較大的電流存在于零線、PE 線中、電磁場(chǎng)感
應(yīng)產(chǎn)生的干擾、接地電阻阻值不符合設(shè)備要求。為了降
低工作接地的接地電阻，宜采用銅作接地極，而PE 線
重復(fù)接地時(shí)，為節(jié)約費(fèi)用，采用角鋼作接地極，這時(shí)不
同材料會(huì)在土壤中呈現(xiàn)不同電位，從而造成電位差（見
表1）。
表1 不同材料的接地極和接地材料的使
用產(chǎn)生不同的零- 地電位差
元素符號(hào)電位/V
鐵Fe -0.44
銅Cu +0.337
鋁Al -1.66
鋅Zn -0.763
（2）接地線長(zhǎng)度。高頻電子設(shè)備的接地線要求必
須小于λ/4（其中λ 為高頻波的波長(zhǎng)）。
（3）選用適配的UPS 減少電位差。依靠UPS 供電
的設(shè)備，其電源相對(duì)大地沒有電位差，其金屬外殼和工
作系統(tǒng)必須接地，且接地電阻必須符合設(shè)備和規(guī)范要求。
UPS 本身要求輸出端不能接地，發(fā)生用電線路（或設(shè)備）
接地故障時(shí)，可用儀表儀器檢查各點(diǎn)對(duì)地電位。選用適
配的UPS 對(duì)減小電位差至關(guān)重要，是減小電位差的有效
手段。
3.2 降低零- 地電位差的方法
可采用以下方法降低零- 地電位差。
（1）供電電源和設(shè)備可靠接地可降低零地電位差。
供電電源特別是UPS 電源相對(duì)大地沒有電位差，其金屬
外殼和工作系統(tǒng)公共點(diǎn)可直接接地，UPS 本身要求輸出
不接地，如果（假如）把輸出的其中一端接地，很有可
能會(huì)損壞UPS 電源
（2）結(jié)合采用以下方法降低零地電壓：?jiǎn)蜗嘭?fù)荷
做出調(diào)整、對(duì)N 線采用重復(fù)接地、平衡分布有功功率和
無功功率、可調(diào)整不平衡電流功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的安裝、
加粗零線，減小導(dǎo)線阻抗、采用無流零線，設(shè)置中線斷
電保護(hù)、降低諧波電流、電磁環(huán)境、降低接地電阻值。
（3）采取以下方法減小地線中的電流：加強(qiáng)相線
間絕緣、避免零- 地混接、地線分別重復(fù)接地，不得串
接和重復(fù)壓接。有較大直流電流動(dòng)的周邊，應(yīng)使地線對(duì)
大地絕緣，并單點(diǎn)接地。
（4）供配電系統(tǒng)中的重復(fù)接地宜和中性線接地宜
采用銅材料。
（5）使用合理線材以達(dá)到接地線導(dǎo)線兩端不會(huì)產(chǎn)
生明顯的電位差的目的。
（6）對(duì)于重要機(jī)房，應(yīng)該采用功率因數(shù)大，諧波
少的UPS。
4 結(jié)束語
提倡在輸油氣場(chǎng)站和RTU 閥室中采用共用接地系
統(tǒng)，接地網(wǎng)應(yīng)充分利用建筑物柱筋采用環(huán)路式接地極，
以減小電位差，防止電擊和雷擊電磁脈沖。為減小電位
差對(duì)機(jī)電設(shè)備的干擾，在設(shè)計(jì)油庫接地系統(tǒng)時(shí)，可采用
信號(hào)參考結(jié)構(gòu)以提供等電位面。輸油氣場(chǎng)站及RTU 閥
室中的機(jī)房供配電系統(tǒng)中零- 地電位差應(yīng)控制在1V 以
下較為理想。
參考文獻(xiàn)：
[1]GB 50169-2016, 電器裝置安裝工程接地裝置及驗(yàn)收規(guī)范[S].
[2]GB 50650-2011, 石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

網(wǎng)友評(píng)論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

05-13