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石油化學(xué)品場所接地電阻在線監(jiān)測方案

石油化學(xué)品場所接地電阻在線監(jiān)測方案

2026/5/13 15:19:12

接地是防雷防靜電的根基,而對石化及危化品重大危險源而言,接地網(wǎng)的狀態(tài)不能只靠定期巡檢來保障。GB17681-2024《危險化學(xué)品重大危險源安全監(jiān)控技術(shù)規(guī)范》的實施,讓在線接地電阻監(jiān)測從可選配置變?yōu)閯傂孕枨蟆C鎸Σ煌谋ㄎkU環(huán)境與工藝管廊布局,怎樣部署一套既合規(guī)又實用的在線監(jiān)測系統(tǒng),回路法與三線法如何取舍,是工程上要回應(yīng)的核心問題。

一、石化場所在線接地電阻監(jiān)測的部署思路

石化儲罐區(qū)、裝卸區(qū)及泵棚多屬爆炸性氣體環(huán)境,接地引下線密集,斷電施工受限,任何開箱接線或打樁作業(yè)都有風(fēng)險。在此類場所,基于互感器原理的回路法在線監(jiān)測裝置具備明顯優(yōu)勢。以DK-CJ/Rfc為例,外殼采用PA66,配備開合式互感器,不必拆開接地引下線即可快速卡接,安裝過程無需設(shè)備停電;自帶LCD屏,可就地讀出0.01~200Ω的接地電阻值,防爆等級達(dá)到Ex ia IIB T3 Ga,可滿足1區(qū)、2區(qū)本安使用要求。當(dāng)現(xiàn)場不需要人員讀數(shù)但要求更高密封性和耐腐蝕能力時,可部署DK-CJ/RJ或DK-CJ/RJc。二者均為閉合式互感器并集成在不銹鋼防爆箱內(nèi),防爆等級達(dá)Ex db mb ⅡC T6 Gb,非常適合沿海儲罐、浮盤密封要求嚴(yán)格的場景。DK-CJ/RJ采用RS485或4G通信,由外部DC9~24V供電;DK-CJ/RJc則使用電池供電并通過LoRa無線傳輸,將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸模塊和電池模塊一并納入防爆箱,省去供電布線的麻煩,在缺乏電纜條件的偏遠(yuǎn)罐區(qū)尤其有工程價值。這些監(jiān)測裝置可將接地電阻值、趨勢變化及告警信息統(tǒng)一匯入控制室或云平臺,與雷電預(yù)警、SPD狀態(tài)監(jiān)測聯(lián)動,形成防雷防靜電閉環(huán)管理。

回路法設(shè)備之所以能勝任爆炸危險場所的在線化改造,關(guān)鍵在于它不向接地網(wǎng)注入大測試電流,也不用外掛輔助接地棒,依靠感應(yīng)耦合測量回路阻抗,本質(zhì)上是一種非侵入式方法。對在役裝置而言,這意味著零動火、零停機、零破壞,安全邊際極高。

二、回路法與三線法的各自優(yōu)勢

回路法依靠高頻電流互感器,測量接地引下線與接地網(wǎng)構(gòu)成的回路。其最大優(yōu)勢是安裝便捷,隨時可以增補測點,尤其適合儲罐區(qū)、工藝裝置區(qū)大量分散接地引下線的在線普查。同時該方法無需布置電壓極和電流極,不受現(xiàn)場硬質(zhì)地坪、硬化路面影響,也規(guī)避了測試引線穿越防爆分區(qū)的尷尬。局限在于它比較依賴引下線與接地網(wǎng)之間的回路完整性,當(dāng)接地網(wǎng)分支復(fù)雜、多點并行連接時,測得的是局部回路阻抗,多用于接地引下線狀態(tài)的定性判斷和趨勢跟蹤,量程一般不超過200Ω。不過在石化接地標(biāo)準(zhǔn)要求阻值通常不大于10Ω甚至4Ω的條件下,回路法的分辨力和穩(wěn)定性已完全夠用。

三線法,即電位降法,是接地電阻測量的基準(zhǔn)方法。產(chǎn)品如DK-CJ/RX,采用電壓電流法并通過4.7寸觸摸屏呈現(xiàn),量程拓展至0.01~1000Ω,交直流供電靈活,且可接入土壤溫度、濕度、pH值及電導(dǎo)率傳感器,進行多維度接地網(wǎng)狀態(tài)分析。三線法需要打入輔助電壓極和電流極,鋪設(shè)測試線路,所獲數(shù)據(jù)反映的是接地網(wǎng)整體對遠(yuǎn)方大地的真實阻值,并可與土壤模型結(jié)合,診斷接地網(wǎng)腐蝕和降阻性能劣化趨勢。該方法準(zhǔn)確度高、能提供定量評價,因而在變電站、發(fā)電廠、通訊基站及大型工礦企業(yè)的接地網(wǎng)評估中起主導(dǎo)作用。缺點是不適合爆炸危險區(qū)在線實時測量,打樁和長距離布線在罐區(qū)內(nèi)很難實施,也不便頻繁檢測。工程上常把三線法作為周期性接地網(wǎng)健康評估手段,在配電室、箱變、控制室接地母排等非爆炸區(qū)域則可直接安裝DK-CJ/RX類裝置進行長期在線監(jiān)測,獲取接地網(wǎng)劣化曲線。

二者并非替代關(guān)系,而是分層搭配。在儲罐區(qū)、裝卸區(qū)大規(guī)模部署回路法裝置實現(xiàn)逐點在線預(yù)警,同時在區(qū)域接地網(wǎng)的總引出處或變電站地網(wǎng),用三線法裝置定期校驗并結(jié)合土壤參數(shù)判斷網(wǎng)體整體狀況,是當(dāng)前石化企業(yè)接地監(jiān)測的成熟范式。

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三、在線接地電阻監(jiān)測的其他行業(yè)應(yīng)用方案

除危化品場景外,在線接地電阻監(jiān)測在電力、通信、鐵路和新能源領(lǐng)域已相當(dāng)普及。通訊基站鐵塔、架空輸電線路桿塔多分布于偏遠(yuǎn)山地,人工測試效率低,回路法產(chǎn)品配合4G或LoRa構(gòu)成免維護無線監(jiān)測系統(tǒng),可及時發(fā)現(xiàn)接地偷盜和接地電阻升高。在變電站和發(fā)電廠,DK-CJ/RX所代表的三線法監(jiān)測終端作為接地網(wǎng)狀態(tài)評估的主要手段,不僅連續(xù)記錄接地電阻,還利用土壤電阻率、腐蝕參數(shù)辨識地網(wǎng)壽命,指導(dǎo)開挖修復(fù)和技改工作。工礦企業(yè)則有混合需求:廠區(qū)配電系統(tǒng)和生產(chǎn)線設(shè)備接地多采用回路法巡檢,總降變和獨立地網(wǎng)則用三線法進行性能監(jiān)控。一些風(fēng)電、光伏場站也結(jié)合自身地網(wǎng)面積和地況,選用兩種方法互補部署。

融合智能防雷選型卡所展示的產(chǎn)品系列,可以發(fā)現(xiàn)一個清晰的技術(shù)框架:無論回路法還是三線法,無論防爆本安還是隔爆,核心思路都是把傳統(tǒng)周期檢測轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€態(tài)勢感知。結(jié)合通信方式可按測點數(shù)量、供配電條件靈活選用RS485總線、4G或LoRa組網(wǎng),最終使接地電阻數(shù)據(jù)與雷電預(yù)警、SPD劣化狀態(tài)、靜電在線監(jiān)測等信息集成在統(tǒng)一平臺上,實現(xiàn)危險源場所防雷防靜電的預(yù)測性維護。

審核編輯(
王靜
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