防爆車(chē)間電氣設(shè)計(jì)規(guī)范電氣設(shè)備接地的要求
防爆車(chē)間電氣設(shè)備接地是保障安全生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵循《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50058-2014)、《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50169-2016)等標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合防爆區(qū)域等級(jí)(如 0 區(qū)、1 區(qū)、2 區(qū))和介質(zhì)特性(氣體 / 粉塵)進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。
一、接地系統(tǒng)分類與核心要求
1. 保護(hù)接地(safety grounding)
適用范圍:所有電氣設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架、電纜保護(hù)管、金屬護(hù)套等非帶電裸露金屬部分均需接地。即使在干燥環(huán)境中,交流≤127V 或直流≤110V 的設(shè)備外殼(如照明燈具),在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所仍需強(qiáng)制接地。
技術(shù)參數(shù):
接地電阻≤4Ω;
接地線采用多股軟絞線,銅線截面積≥4mm²,鋁線≥6mm²,易受機(jī)械損傷處需套保護(hù)管;
設(shè)備與接地干線需單獨(dú)連接,嚴(yán)禁串聯(lián)接地。
2. 防靜電接地(anti-static grounding)
適用場(chǎng)景:涉及易燃易爆液體 / 氣體的設(shè)備(如儲(chǔ)罐、管道)、粉體輸送設(shè)備及粉塵處理系統(tǒng)。
技術(shù)參數(shù):
單獨(dú)防靜電接地電阻≤100Ω;與防感應(yīng)雷共用時(shí)≤30Ω;
管道法蘭或螺紋接頭間電阻>0.03Ω 時(shí)需跨接導(dǎo)線;
容量≥50m³ 的儲(chǔ)罐需對(duì)稱設(shè)置至少 2 處接地點(diǎn),間距≤30m,并形成環(huán)形接地網(wǎng)。
3. 工作接地(working grounding)與防雷接地(lightning protection grounding)
獨(dú)立設(shè)置:工作接地(如中性點(diǎn)接地)與防雷接地需分開(kāi),間距≥5m,避免電磁干擾。
特殊要求:中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中,保護(hù)接地電阻≤4Ω;中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,接地電阻≤10Ω。
二、防爆區(qū)域差異化接地設(shè)計(jì)
1. 0 區(qū) / 1 區(qū) / 20 區(qū)(爆炸性氣體 / 粉塵連續(xù)存在區(qū)域)
專用接地線:所有電氣設(shè)備必須采用獨(dú)立專用接地線,與相線同管敷設(shè)時(shí)需具備相同絕緣等級(jí)。
禁止共用管線:嚴(yán)禁利用輸送危險(xiǎn)物質(zhì)的管道作為接地線。
2. 2 區(qū) / 21 區(qū) / 22 區(qū)(爆炸性環(huán)境偶爾出現(xiàn)區(qū)域)
靈活接地方式:照明燈具可利用金屬管線系統(tǒng)接地,但需確保電氣連接可靠;其他設(shè)備仍需專用接地線。
跨接要求:平行金屬管道凈距<100mm 時(shí),每隔 20m 需跨接;交叉管道凈距<100mm 時(shí)需直接跨接。
三、接地系統(tǒng)施工與材料規(guī)范
1. 接地極與干線
材質(zhì)選擇:優(yōu)先使用鍍鋅角鋼或銅棒,接地干線采用鍍鋅扁鋼(厚度≥4mm)或銅排,焊接處需涂瀝青防腐。
埋設(shè)深度:接地極頂端埋深≥0.6m,且位于凍土層以下;與建筑物間距≥1.5m,與獨(dú)立避雷針接地體間距≥3m。
2. 連接工藝
機(jī)械連接:螺栓直徑≥M10,需加裝彈簧墊圈和電力復(fù)合脂防松。
焊接要求:扁鋼搭接長(zhǎng)度≥寬度 2 倍,至少 3 面施焊;圓鋼搭接長(zhǎng)度≥直徑 6 倍。
3. 線纜敷設(shè)
屏蔽處理:電纜鎧裝層需與設(shè)備接地端子可靠連接,屏蔽層單端接地以避免環(huán)流。
密封措施:穿越不同防爆區(qū)域的接地線需通過(guò)密封套管(如 304 不銹鋼),縫隙用硅酮膠填充。
四、測(cè)試與維護(hù)要點(diǎn)
1. 接地電阻測(cè)試
驗(yàn)收測(cè)試:施工后需使用四極法測(cè)試接地電阻,保護(hù)接地≤4Ω,防靜電接地≤100Ω。
定期檢測(cè):每季度至少測(cè)試一次,土壤干燥或高腐蝕區(qū)域需增加頻率,必要時(shí)使用降阻劑優(yōu)化。
2. 系統(tǒng)檢查
目視檢查:每月檢查接地線連接是否松動(dòng)、腐蝕,密封是否完好;重點(diǎn)區(qū)域(如儲(chǔ)罐、管道接口)需標(biāo)記編號(hào)便于追溯。
功能測(cè)試:每年通過(guò)接地故障檢測(cè)儀模擬漏電場(chǎng)景,驗(yàn)證保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間≤0.1 秒。
五、行業(yè)實(shí)踐與案例
1. 石油化工行業(yè)
儲(chǔ)罐接地:某液化石油氣儲(chǔ)罐采用雙接地點(diǎn)設(shè)計(jì),罐體底部對(duì)稱安裝 2 組鍍鋅角鋼接地極,通過(guò) 40mm×4mm 鍍鋅扁鋼環(huán)行連接,接地電阻實(shí)測(cè) 2.3Ω。
管道跨接:輸送苯乙烯的管道系統(tǒng)中,所有法蘭連接處均安裝截面積 16mm² 的銅編織帶跨接線,確保跨接電阻<0.02Ω。
2. 電子制造行業(yè)
精密設(shè)備接地:某芯片封裝車(chē)間的光刻機(jī)采用 “雙重接地”—— 設(shè)備金屬底座通過(guò) 4mm² 銅線連接至車(chē)間防靜電接地網(wǎng)(電阻≤10Ω),同時(shí)電源系統(tǒng)中性點(diǎn)獨(dú)立接地(電阻≤4Ω),有效降低電磁干擾。
人員防護(hù):在潔凈區(qū)入口設(shè)置靜電釋放球,通過(guò) 10mm² 銅線連接至防靜電接地網(wǎng),確保人員進(jìn)入前靜電電壓<100V。
六、常見(jiàn)違規(guī)風(fēng)險(xiǎn)與規(guī)避
串聯(lián)接地:多臺(tái)設(shè)備共用一條接地線可能導(dǎo)致故障電流傳導(dǎo)不暢,需采用并聯(lián)方式獨(dú)立連接。
材質(zhì)混用:銅鋁導(dǎo)線直接連接易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,需使用銅鋁過(guò)渡端子。
屏蔽層浮空:電纜屏蔽層未接地可能引發(fā)電磁感應(yīng)火花,需單端可靠接地。