中石化中原油田工程有限公司钻井三公司
摘要：石油钻井是一项比较艰苦的野外作业工程，随着科技的发展石油钻探设备发生了很大的变化，自动化程度有了很大的提高，因此石油钻井井场的电气设备也越来越多了，对于这些自动化的电器设备要做好接地保护，由于石油钻井直接暴露在荒郊野外所以电气设备的接地装置可以对设备起到保护作用。本文对石油钻井井场电器设备保护接地进行分析。
关键词：石油钻井；电气设备；接地保护
1TT接地系统的优缺点
1.1这种钻井使用的接地系统的优点
众所周知钻井的机器设备几乎都是暴露在荒郊野外的环境当中，这些钻井设备都具有大功率高能耗的特点，因此在室外的环境下操作非常容易发生漏电等事故。为了提高钻井电器设备的安全系数，要采用TT系统来进行电气设备的接地处理。这套接地系统可以有效的防止雷电的侵袭，还会杜绝高压电流对人身的危害。因为这种接地系统有三点接地保障，它的系统中性点有一个接地设置，所有电器的金属外壳都有接地保护，别的电气设备还有接地设置。如果发生了短路的故障，电流会通过接地装置然后经过电阻的降压作用，降低了高压起到了降压保护的作用。如果设备的外壳带电，那么电流也会通过外壳的接地装置进行分压处理，所以即使人接触了带电的金属外壳也不会受到伤害，因为高压电流已经被接地电阻进行了分压处理，所以不用担心人身会受到伤害。在这种接地的系统内部如果发生了接地的故障，由于电器故障所产生的电流，不会在电器内部传导，所以这种短路电流不会损害到电器设备的内部的电器原件，因此这套TT接地系统比NT系统更有优势。
1.2这套接地系统的缺点
这套接地系统也有一些缺点，由于设备发生了短路的事故以后，所产生的故障电流会被接地电阻进行分压处理，所以不会产生高压电流来对人造成伤害，但是由于电压被电阻分压之后，已经形成了一种电压很低的电流，所以这种低压电不能使保护开关断开，因此电器设备不会断电所以虽然有害的电压很小，但是还会一直的存在下去。由于设备的外壳会带电所以会造成人员受到电击的事故。由于这套接地装置内部会因为电气故障承受很大的电压，如果系统遭遇到故障电压的侵害，这时候由于设备的外壳有接地设置，所以故障电压会造成设备内部的故障。
1.3TT接地系统保护未保护到位
钻井队采取了TT接地系统，所以每个电器设备都要设置地线，因此一个钻井平台要埋设上百根地线，这些接地线必须按照标准要求深埋入地下，所以这套接地装置的安装是一个很大的工程，对于钻井平台这种流动性比较大的工程来说，这样的设备装置无疑是比较花费时间的，而且不方便经常移动。所以由于钻井平台流动性比较大，因此由于来不及设置接地装置因此设备和人员，经常会遭遇到雷电的侵袭发生一些事故。有的钻井技术人员错误的认为只要每个电气设备都安装了接地装置，就可以有效的杜绝漏电对人体造成的伤害，按照国家的相关的规定，TT接地系统必须结合漏电保护器，才能保证人员不会受到过压电的伤害。但是为了保证钻井平台的正常运转，不能对钻井电器设备的供电电路安装漏电保护装置，因此这套接地装置还存在一定的瑕疵。
1.4接地电阻值不能保证还会造成爆炸危险
接地装置的接地电阻与土壤环境有很大的关系，由于土壤的电阻值会受到土壤的含水量，或者土壤的酸碱程度的影响。由于钻井平台的接地装置都是铁质的地线，所以钻井平台的接地电阻很难达到规定标准。由于接地的电阻只有在潮湿的环境下在酸碱性比较大的情况下，接地电阻才可以达到规定的标准，但是金属的地线在这样的环境下很容易生锈，由于接地线生锈了所以就产生了绝缘的效果，因此就是去了导电的意义。而且由于这套系统要连接众多的地线，所以给设备的维护管理带来了压力，由于缺乏及时的维护管理造成了地线生锈，在遇到雷电的时候由于生锈产生了绝缘的效果，因此雷电会使接地装置产生电火花，所以就带来了更大的安全隐患。
2采取的措施
2.1对石油钻井井场的绝缘接地的技术分析
对TT接地系统进行了综合的评估之后，最后决定采取TN-S接地形式。这种接地系统它的技术原理是电源的地线直接接地，零线和火线要避免短路的发生，然后电气设备的金属外壳还有所有的金属结构部分，都要连接上专门的零线，零线和火线要分开设置。由于这套接地系统地线和起到保护作用的线，只会和电源的地线一起承担接地的作用。另外的装置都会单独的设置接地装置，因此地线从来都不会带电，地线所连接的设备的外壳还有金属部件也都不带电，所以会起到很好的绝缘接地的作用。这套接地系统的N线和地线不是连接在一起的。这样做的好处是当电器设备遭遇到雷电等破坏的时候，由于发生了电器设备的故障所以会产生很大的故障电流，因此可以启动电源开关的断电装置，这样就可以有效的切断电源避免出现更大的故障。由于地线单独的设置所以一般情况下地线是比较安全的，所以地线所连接的电器设备都会得到安全的保障，而且由于N线和地线分别设置，所以N线不会影响到地线的接地功能，所以在需要比较高的电器设备的保护措施的时候，就要采取这种接地的系统。
2.2要改善钻井井场的安全环境
要设置一个电气设备的设备间把所有的电器设备都要迁入设备间里面来管理，把钻井平台的照明用电设备用电和控制、通信等电气设备都要集中管理，还要设置防爆柜发电机也要安排在电器间里工作。为了防止雷电的破坏必须做好避雷针和接地的装置，众所周知避雷针可以把雷电产生的高压电引入地下，由于石油钻井平台处于荒郊野外，因此非常容易遭遇雷电的袭击，所以必须设置好避雷装置避免遭遇到雷电的破坏，为了可以有效的把雷电产生的电流引入地下，必须要减少地线的电阻，因为电阻越小，越有力于电流的传导作用，如果迅速的把雷电带来的电流传导出去就会减少雷电造成的伤害，所以石油钻井井场必须设置非常有效的避雷装置。
2.3要在钻井井场建立一个接地的网络进行等电位的连接
在钻井井场设置三腿的插座，接地电阻要符合标准规定，把这些接地的地线连接成网，电源的地线直接连接到地线网上，要保证每个地线上的电位一致，所有电器的地线都要连接在一起。这种连接的好处：首先这样连接可以提供可靠地接地保护，所有的电器设备和金属构架都连接在一起，一旦发生了短路的故障所产生的高额的故障电流，可以立刻造成保护开关跳闸，因此就切断了电源所以可以对电路形成可靠的保护，其次是这种接地的系统可以大量的减少接地线的安装，此举会极大的方便经常流动的钻井井场的迁移工作，由于进行了接地的调整所以提高了工作效率，散失通过接地网把钻井井场的所有的电器和金属设备都连接在一起，所以这些设备的电位都是一致的，因此当故障来临的时候由于所有的电位都是一样的，所以就不会对人体造成伤害。
2.4石油钻井平台要重视电器的接地问题
有的石油钻井井场的领导在钻井的运行和管理中，只会关心钻井的经济利益，对于设备的更新和安全问题不感兴趣，因此对于电器设备的接地问题投入的很少，所以由于平时的疏于管理，最后会导致设备由于接地问题发生严重的故障，最终还是会造成私有企业的重大事故，不仅带来了人员的伤亡还会严重的影响到单位的经济利益，所以单位的领导即使是为了自身的利益或者追求经济利益，也要加强电器设备接地装置的建设，因为只有在一个安全的环境下进行石油开发，才能保证企业获得最大化的经济利益，反之如果设备经常出现这样那样的问题，不仅会给石油开发带来经济损失，还会给职工带来人身的伤害，如果造成了身体的伤害，最终企业还要拿出资金来处理工伤的问题，最后还是会给企业造成经济损失。
结束语
为了保证钻井井场的电器设备的安全使用，必须建立行之有效的接地系统，目前使用的最多的是TT系统，由于在使用的过程中这套系统出现了一些问题，所以石油钻井的技术人员，通过实践的研究建立了新型的效果更好的接地分流装置。
参考文献
[1]王厚余.低压电器装置的设计安装和检验[M].中国电力出版社，2013.
[2]王洪臣,李东波. 石油钻井井场电器设备保护接地分析[J].山东工业技术.2015(01)