油田作业井场的接地电阻影响因素
接地电阻是接地系统的一项重要技术指标,是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合设计要求的重要参数。油田作业井场由于经常搬迁移动,其用电类似于临时用电性质,接地电阻的大小直接影响漏电保护器的动作与否,影响到井场人身安全以及设备安全。
接地电阻是接地系统的一项重要技术指标,是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合设计要求的重要参数,它在数值上等于对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。
油田作业井场由于经常搬迁移动,其用电类似于临时用电性质,接地电阻的大小直接影响漏电保护器的动作与否,影响到井场人身安全以及设备安全。所以,接地电阻的大小直接影响到油田的安全生产,准确测量接地电阻并有效控制接地电阻值对于保护油田平稳持续生产意义重大。
结合连续几年开展的油田作业井场用电安全检测,经过分析发现,影响接地电阻的因素很多,主要有:土壤电阻率、接地体、接地线、测量方法等。
土壤电阻率的影响
土壤电阻率是单位长度土壤电阻的平均值,单位是Ω·m。土壤电阻率是影响接地电阻的重要因素之一,土壤电阻率和土质温度、湿度、化学成分、物理性质、季节有关,也就是说这些因素都影响接地电阻的大小。
测量过程中,由于井场多为复合土质(三合土、沙砾等),作业现场又多集中于井台附近,所测量的电阻值往往较大,通常达到100~200Ω,这与标准要求的接地电阻4~10Ω相差太大。现场测试数据见表1。
通过改变土壤电阻率(通过浇水、注盐,改变接地位置),接地电阻值均有较大变化,所以作业现场设置接地连接应尽量避开井台,接地极应深砸以减少表层土质影响,环境恶劣的场所,土壤电阻率较大,接地联接后进行浇水、注盐,极端恶劣的情况应将接地线延长至土质良好的地方或者连接附近具有良好接地的接地体上(如变压器接地角钢等)。
接地体的影响
接地电阻的测量大小与接地体本身也有较大关系。接地体的材质、表面处理方法、埋地深度等均有不同程度的影响。根据现场土壤电阻率大小计算得出,要满足现场接地电阻达到4Ω的标准要求,接地体的埋地深度至少应为80cm;接地体表面应尽可能除锈,同时应避免涂敷防锈漆,接地体表面可以做镀层处理,如镀锌、镀铬等;接地体处理前后接地电阻测量值见表2。
接地体本身材质最好选用无氧铜杆,但限于作业井场实际情况,接地体采用圆钢、扁钢、角钢、钢管等金属材料,也可达到使用要求,但为了满足接地电阻达标,接地体还应符合以下要求:圆钢直径不小于10mm;扁钢截面积不小于100mm²,其厚度不小于4mm;角钢厚度不小于4mm;钢管壁厚不小于3.5mm。
接地线的影响
接地线是连接接地体与电气设备或板房的通路,接地线良好与否、连接是否可靠直接影响接地电阻的大小。连接板房的接地线应采用专用黄绿双色线连接配电箱接地母排并分接至各用电器,禁止将板房壳体代替连接线,采用板房连接首先因为接触电阻大,不能保证接地电阻达到标准要求,更为重要的一点是当发生相线与外壳短路时,板房外壳将带危险电压,存在触电隐患;板房与接地体连接应采用铜芯电线或电缆,规格型号应满足表3要求。
接地体与接地线应连接可靠,现场检测发现捆绑或者缠绕的接线方式所测接地电阻均较大,而采用接线端子压接连接的方式所测接地电阻较小;此外压接连接时,应将电线或电缆的护套绝缘层剥离,个别作业井场由于将电缆护套压入接线端子,接地电阻测量时出现大于1000Ω的情况。
测试仪器和测试方法的影响
通常有手摇式接地电阻表测量和便携式钳型电阻表测量,手摇式接地电阻表测量是较为传统的测量方式,他的基本原理是采用三点式电压落差法,测量时应将接地体与设备断开,从而不管是多点或者单点接地系统,它的测量精度高,但是测量过程复杂。
便携式钳型接地电阻表是一种新颖的测量工具,方便快捷,测量时不需要辅助测试桩,它还一个优点就是可以对在用设备的接地电阻进行在线测量,而不需要切断设备电源或断开地线。便携式接地电阻表局限于测量多点接地的系统,即测量回路电阻(实际上,钳型电阻表测量的是回路阻抗,通常情况下,回路阻抗与回路电阻差别极小),从而用回路阻抗值来代替回路电阻。
结语
由以上分析可见,接地电阻值与土壤电阻、接地体本身、接地线、测试仪器和方法均有不同程度的影响,所以在安装时,要采取多种措施,精确测试并有效减小接地电阻值,提高作业井场接地的可靠性。