化工行业用电安全与接地保护

张明 0 2024-01-26

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化工电气设备

化工行业用电安全与接地保护

引言

化工行业是我国经济发展的支柱产业，在我国国民经济增长中具有重要的作用，同时化工行业又属于高危行业，生产所涉及物料、中间产品大多属于有毒有害、易燃易爆物质，稍有操作不慎，容易引发火灾给作业人员人身安全及企业财产带来严重损失。化工生产中电气设备的安装与调试必须引起足够重视，防火防爆应满足车间具体要求，在实际生产运营中应加强管理，杜绝因电气故障造成化工企业生产中的损失。

化工企业生产特点分析

化工企业生产具有以下特点：首先是物料危险性大，生产过程中的原料、半成品、副产品和废弃物大多具有易燃、易爆、有毒、有害等特点，如果防范措施不到位容易发生爆炸、火灾、急性中毒、化学灼伤等危害。其次是生产工艺过程复杂，产品反应涉及氧化、还原、硝化、磺化、胺化等；生产工艺涉及反应、输送、冷凝、精馏、提纯、吸附、干燥等多个单元操作^[2]；维护作业易发生触电、辐射、高空坠落、机械伤害等事故。再次是生产涉及高温与高压作业，如氨合成压力可达到 32 MPa 等容易引发事故。还有危险源存在潜在危险性，容易引发事故。最后是连续作业，长期连续生产容易引起设备的疲劳、腐蚀等。

化工电气设备安全及应对措施

（1）设备安装应注意的问题及应对措施

电气设备在化工生产中占据了重要地位，做好电气设备防火、防爆、绝缘及防腐蚀等工作，对保证电气设备的良好运行，防止事故发生具有重要作用。

在化工生产中，电气设备的安装属于关键工序，在安装时应做好相关的技术及设施准备，确保具备安装所需的基本条件：

①设备安装前应进行技术交底，设计人员或设备厂家技术人员应对安装人员进行技术交底，明确设备原理及安装要点；

②做好设备安装前的设备基础检查，确保各预留位置准确，预留孔洞及基座强度满足设计要求；

③确定设备安装标高是否与设计要求一致，防止由于高程误差使得管线布置出现误差；

④电气设备安装过程中应做好相关设备的选型及备品备件的准备等工作；

⑤化工电气安装时应由具备电气安装资格证的专业人员进行安装，安装过程应由专人维护监护，并根据生产现场实际情况配置专用的灭火设备，做好周围环境的取样检测工作，如有易燃易爆气体存在不得进行动火作业。

由于化工生产设计危险性较大，若电气设备不能做到防火防爆的要求，容易引起火灾导致生产事故的发生。若想做好对电气设备防火防爆工作，应明确化工生产车间及厂房危险物存在的状况分区来制定防爆措施，并采取有效的接地、防雷等措施杜绝触电事故发生。

（2）接地保护系统

1）TN-C系统。该系统是三相四线系统，将中性线N和保护接地PE集为一体，称为PEN线。在化工企业建筑之中，不可应用TN-C接地系统。

2）TN-C-S系统。这一系统的构成主要是2个接地系统，其一是TN-C系统，其二是TN-S系统，N线和PE线连接处是分界面所在位置。TN-C系统有一定的应用范围，通常是进户之前，处于进户部位，做好重复接地工作，在进户后形成N-S系统。

3）TN-S系统。针对该系统而言，它将三相四线与PE线连为一体。一般情况下，建筑工程施工时会将独立变电所与配电所设置于建筑物中，此时可以应用TN-S系统。在化工企业建筑物中，要使TN-S系统成为其接地系统，应该效仿TN-C-S接地系统，应用相同的技术措施。

4）TT系统。该系统亦可称之为三相四线接地系统。对于部分建筑物而言，公共电网是其供电来源，在这一类型的建筑物中TT系统应用率较高。它的特征为：中性线N和保护接地线PE没有任何电气连接，即两者独立。化工企业通常不会应用TT系统。

5）IT系统。该系统属于TT系统，不过性点可能不接地，或是经过阻抗接地，也就不存在中性线N，仅有有线电压以及无相电压，用以保护接地线独立接地。该系统在有众多单相设备的化工企业中难以广泛应用。

化工企业生产车间厂房对保护接地提出更高要求，大量增加强电设备与弱电设备数量，此外，还应该充分应用搅拌罐等多种正常状态不带电的导电设备和构件。

（3）接地措施

1）防雷接地。防雷接地主要指的是以较快的速度将雷电导入大地进而避免雷害的接地。在化工企业中，对于全部取得成功的接地，都应该重视防雷接地系统，以此为基础构建与完善防雷结构。

2）交流工作接地。针对电力系统某个点，可以直接与大地作金属连接，也可以通过特殊设备实现这一操作。对于零序电压，中性点接地能够避免其发生偏移，使三相电压处于平衡状态，便于应用单相电源。

3）安全保护接地。电气设备中，有些金属部位并不带电，将其与接地体做金属连接。化工企业内部需要应用大量设备与构件，必须将安全保护接地措施应用其中。

4）直流接地。DCS控制系统、先进仪表仪器以及现场总线控制系统存在于化工企业中，所以计算机与通信设备数量较多。这条引线不适合连接保护接地线，切忌连接中性线。

5）屏蔽接地与防静电接地。为防止应用设备机能出现问题，对电磁兼容设计工作的布线系统设备提出更高要求，尽可能避免内部自身传导以及外来干扰。导线需要用屏蔽管路两端连接保护接地线，室内屏蔽应该多点出发连接保护接地线。此外，必须做好防静电干扰工作。

化工生产电气设备安全管理措施

（1）定期对化工生产电气设备安装人员进行培训

在化工生产过程中，电气设备安装及临时用电作业应严格落实申请审批制度，做到责任到人，从细节做好把控工作。在制订安全技术措施前应通过取样分析的方式，充分了解作业环境易燃易爆品的含量及火灾危险物质的物理性质和化学性质，了解该环境属于何种爆炸危险区域，综合制定技术对策和防范措施，同时做好相关人员的培训工作，进行技术交底，全面提升作业人员的综合素质。

（2）严格管理化工生产电气设备用电安全

化工生产现场所涉及的电气设备配电电路应根据负荷条件合理规划，配电线路导线额定载荷应根据设备选型正确选择；安装线路时应由专业人员负责并按相关检查制度做好监督工作，做到禁止乱拉电线和超负荷接入各类设备；安装使用的断路器、熔断器应符合设备要求，严谨使用钢丝、铁丝等代替熔断器的熔丝。

（3）充分重视化工生产电气设备连接的注意事项

化工生产电气设备与导线的连接必须牢固可靠，并经常对线路和设备进行巡视检查，发现接头松动或发热，应及时紧固或做适当处理，以防因电气火花导致火灾事故发生。同时定期做好设备保养，发现导线外漏及绝缘脱落应及时安排专业人员进行维护。

结语

随着我国社会经济与科学技术的迅猛发展，化工企业规模不断扩大，成为国民经济中的重要组成部分。必须保证化工生产安全，做好安全用电与接地保护，保证接地系统处于正常运行状态，不断加强工作人员培训，使其更为全面地掌握安全用电知识，提高他们的专业素质与技能，由此强化化工企业生产安全性与可靠性，进一步促进我国化工企业可持续发展，为国民经济做出更大贡献。

内容来源：工业安全及爆炸防护研究所

责任编辑：展源

审　　核：何发

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