更新您的接地知识

EP编辑人员|2017年9月20日

生活和财产受到不完整或过时的基础信息以及缺乏纠正措施的危害。

广泛的可用性和强大的历史性能意味着电气分配和安全问题有时不会引起人们的注意。但是，植物经理仍然必须了解老化的基础设施和设施变化带来的风险。越来越多的理解，尤其是在接地领域，是阿黛尔·登特勒（Adele Hostettler）和艾默生（Emerson）的马克·托马斯（Mark Thomas）最近发行的白皮书的目的（Emerson.com，圆形岩石，德克萨斯州）。

作者从艾默生的可靠性服务小组中作为技术人员的角度写作，重点关注与接地系统相关的许多关键问题和最佳实践方法，从问题的关键开始：电压及其对安全性的影响。

电压和电阻确定电路中产生的电流量。较高的电压意味着更多的电流。当前是对人员和设备损坏的根源。三个因素决定了损害的水平：当前的数量，路径和持续时间。尽管没有任何动作可以完全消除风险，但正确安装和维护的接地可以减轻它们，并减少受伤，损坏和费用的潜力。

失败的接地系统在几种方面可能会造成灾难性，导致造成其他事情：

•受伤或死亡
•极端设备损坏
•法律和财务风险。

OSHA的一般法规国家雇主必须提供安全的工作场所，并遵守NEC第250条，该第250条涉及电气系统的粘结和接地。尽管很少有法规涵盖维护和测试，但由于设计不足，测试或缺乏维护而导致的任何危害都可能导致严重的制裁和处罚。由于接地主要是为了安全，因此“祖父条款”不适用。

接地如何失败

设备的地面降低了附近电源线和配电设备的金属零件上的感应电压，从而防止建筑物/结构内的电弧损坏。因此，任何具有静态堆积的设备都需要接地。由于移动材料的摩擦，静态堆积会发生，并且可以在坦克，容器和管道上发生。粘结和接地有助于在达到闪存电势之前排出静态电荷。

电力系统（例如变压器的次级绕组）被接地以限制雷电，线潮流或高压线无意接触所引起的电压。次要理由还稳定了单相载荷的返回路径。如果电极与地球的接触电阻很高，则很少的故障电流可以通过该路径返回，并且电路保护装置可能无法打开以清除接地故障。然后，与电气安装相关的所有金属零件（金属管道和结构建筑钢）可能会变成并保持能量。

Hostettler和Thomas指出，当植物人员评估接地系统时，重要的是要记住安全的耗散路径，部分是由土壤组成和条件确定的：

作品：土壤中的粘土，沙子或岩石会增加耐药性。潮湿，壤土的土壤减少了它。例如，含有高比例的粘土的土壤可能是绝缘子。当干燥时，沙质土壤是一种绝缘子，壤土可能是稍微更好的绝缘体。

健康）状况：潮湿和干燥的循环会导致在土壤中发展空气间隙，从而损害与埋入电极的接触。地震活动，水表周期或设备振动会导致导体断裂或通过土壤迁移，从而导致埋入的物体周围收集并改变了接触电阻。

维护“必须”

正如Hostettler和Thomas所指出的那样，鉴于基础设施迅速老化，工业运营和其他实体，IE。，市政当局需要越来越重视对接地系统的适当设计和管理，包括足够的测试，分析和维护。具体来说，他们必须：

•执行基线接地测试，计算每个系统的总地阻力，并分析确定风险暴露的结果

•通过重新测试，建立校正基线以及制定合规计划来应对确定的风险，以结合对未来风险的测试和缓解。

这两个任务可以分为几个活动：

测试接地轮毂。大多数行业每年测试设备。必须测试每个接地枢纽，以验证充分的低电阻地面和低差速器。

地面柱的顶部是轮毂，它也可能是建筑物中的地面板/条。这些将连接到由钢制成的埋入杆，板，环或网格。在特定的地方，将连接点带到地面以进行设备接地附件。如果使用单个地面杆，则必须由批准的材料制成，并且足够长以满足法规。它们必须通过连接电缆或更频繁地测试以验证足够低的电阻差异来链接到循环。

必须研究和纠正相邻接地点之间的任何电阻差异，因为它在表面上建立了断层诱导的差异。这种情况可能导致死亡。地下组件，电缆和连接可能会遭受腐蚀和物理损害，从而消除任何保护。

测量条件。可以用专门为此目的制造的测试器来测量地面电阻率。正确使用测试设备需要特定的知识和培训。

对于内部测试，计算机程序可以记录，跟踪和分析系统条件。为了进行内部测试，合同的电气供应商可以执行测试，分析结果并建议减轻风险。

相关的分析和评论应由合格的电气工程师进行。所有接地系统都应在安装时进行测试，以确保电阻和此类系统和相邻系统之间的差异。结果必须属于国家电代码（NEC）参数。

请注意，NEC限制是针对验证的基础的完全阻力。由于分别测试接地电路的片段，因此计算每个路径的总数，必须达到最小值。计算可能很复杂，因此电气工程人员必须参与分析。

地面导体类型中存在差异，例如。，铜棒，滞留的铜，铜衣服和辫子。合格的工程师必须确定适当的应用程序。

请记住，更改电气负载可能需要进行接地系统升级。每个系统部分都应记录导体大小，连接类型，长度和杆尺寸。良好的记录可以减少为每个实施更改重新检查大小的需求。

大多数公司都有设备地面测试计划。进行初始基线测量后，测试频率应考虑土壤pH值，土壤构成，湿/循环和历史腐蚀速率。

5到10年的全面测试时间表对于地面组件可能是合理的。如果在设备附近使用单个接地杆，并且没有连接到循环，则应进行更频繁的测试，以验证相邻设备之间没有开发危险的差速器。可能需要腐蚀监测。

任何极端的接地发生后，都应进行测试 - 雷击，射击或爆炸。如果保护完成了工作，请验证保护未损坏。

证明合规性。虽然OSHA检查员可能会要求查看设备理由的检查记录，但该站点负责确保其连接的枢纽对所需的最低限度有效。换句话说，如果您无法证明接地系统有效，那么您就不合规。最佳做法是在CMMS MEL（最低设备列表）中包括接地系统和组件。这确保了安全工作场所的全面记录。

测试参数并处理结果。接地测试期间的担忧包括确定地下所有金属物品，可能干扰读数的任何静态或设备地面以及操作系统或公用事业的流浪电压来源。

当发现问题时，必须及时纠正它。要意识到一个问题（不纠正）是严重违反OSHA法规的行为。

按照OSHA为指示，任何公司或市政当局都必须尽一切努力来查找和消除危害。对缺陷的无知不是借口。例如，如果已经铺设或建造了地面组件的访问点，则必须找到，可访问，标记和测试。此外，尽管通常认为建造钢桩足以实现接地，但建造钢（即使是驱动的桩），也必须进行测试，以进行有效且一致的接地。土壤条件，腐蚀和物理损害可能在桩以及网格和杆中发生。