防爆车间电气设计规范电气设备接地的要求

防爆车间电气设备接地是保障安全生产的核心环节，其设计需严格遵循《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB 50169-2016）等标准，结合防爆区域等级（如 0 区、1 区、2 区）和介质特性（气体 / 粉尘）进行差异化设计。

一、接地系统分类与核心要求
1. 保护接地（safety grounding）
适用范围：所有电气设备的金属外壳、金属构架、电缆保护管、金属护套等非带电裸露金属部分均需接地。即使在干燥环境中，交流≤127V 或直流≤110V 的设备外壳（如照明灯具），在爆炸危险场所仍需强制接地。
技术参数：
接地电阻≤4Ω；
接地线采用多股软绞线，铜线截面积≥4mm²，铝线≥6mm²，易受机械损伤处需套保护管；
设备与接地干线需单独连接，严禁串联接地。
2. 防静电接地（anti-static grounding）
适用场景：涉及易燃易爆液体 / 气体的设备（如储罐、管道）、粉体输送设备及粉尘处理系统。
技术参数：
单独防静电接地电阻≤100Ω；与防感应雷共用时≤30Ω；
管道法兰或螺纹接头间电阻＞0.03Ω 时需跨接导线；
容量≥50m³ 的储罐需对称设置至少 2 处接地点，间距≤30m，并形成环形接地网。
3. 工作接地（working grounding）与防雷接地（lightning protection grounding）
独立设置：工作接地（如中性点接地）与防雷接地需分开，间距≥5m，避免电磁干扰。
特殊要求：中性点接地系统中，保护接地电阻≤4Ω；中性点不接地系统中，接地电阻≤10Ω。
二、防爆区域差异化接地设计
1. 0 区 / 1 区 / 20 区（爆炸性气体 / 粉尘连续存在区域）
专用接地线：所有电气设备必须采用独立专用接地线，与相线同管敷设时需具备相同绝缘等级。
禁止共用管线：严禁利用输送危险物质的管道作为接地线。
2. 2 区 / 21 区 / 22 区（爆炸性环境偶尔出现区域）
灵活接地方式：照明灯具可利用金属管线系统接地，但需确保电气连接可靠；其他设备仍需专用接地线。
跨接要求：平行金属管道净距＜100mm 时，每隔 20m 需跨接；交叉管道净距＜100mm 时需直接跨接。
三、接地系统施工与材料规范
1. 接地极与干线
材质选择：优先使用镀锌角钢或铜棒，接地干线采用镀锌扁钢（厚度≥4mm）或铜排，焊接处需涂沥青防腐。
埋设深度：接地极顶端埋深≥0.6m，且位于冻土层以下；与建筑物间距≥1.5m，与独立避雷针接地体间距≥3m。
2. 连接工艺
机械连接：螺栓直径≥M10，需加装弹簧垫圈和电力复合脂防松。
焊接要求：扁钢搭接长度≥宽度 2 倍，至少 3 面施焊；圆钢搭接长度≥直径 6 倍。
3. 线缆敷设
屏蔽处理：电缆铠装层需与设备接地端子可靠连接，屏蔽层单端接地以避免环流。
密封措施：穿越不同防爆区域的接地线需通过密封套管（如 304 不锈钢），缝隙用硅酮胶填充。
四、测试与维护要点
1. 接地电阻测试
验收测试：施工后需使用四极法测试接地电阻，保护接地≤4Ω，防静电接地≤100Ω。
定期检测：每季度至少测试一次，土壤干燥或高腐蚀区域需增加频率，必要时使用降阻剂优化。
2. 系统检查
目视检查：每月检查接地线连接是否松动、腐蚀，密封是否完好；重点区域（如储罐、管道接口）需标记编号便于追溯。
功能测试：每年通过接地故障检测仪模拟漏电场景，验证保护装置动作时间≤0.1 秒。

五、行业实践与案例
1. 石油化工行业
储罐接地：某液化石油气储罐采用双接地点设计，罐体底部对称安装 2 组镀锌角钢接地极，通过 40mm×4mm 镀锌扁钢环行连接，接地电阻实测 2.3Ω。
管道跨接：输送苯乙烯的管道系统中，所有法兰连接处均安装截面积 16mm² 的铜编织带跨接线，确保跨接电阻＜0.02Ω。
2. 电子制造行业
精密设备接地：某芯片封装车间的光刻机采用 “双重接地”—— 设备金属底座通过 4mm² 铜线连接至车间防静电接地网（电阻≤10Ω），同时电源系统中性点独立接地（电阻≤4Ω），有效降低电磁干扰。
人员防护：在洁净区入口设置静电释放球，通过 10mm² 铜线连接至防静电接地网，确保人员进入前静电电压＜100V。
六、常见违规风险与规避
串联接地：多台设备共用一条接地线可能导致故障电流传导不畅，需采用并联方式独立连接。
材质混用：铜铝导线直接连接易产生电化学腐蚀，需使用铜铝过渡端子。
屏蔽层浮空：电缆屏蔽层未接地可能引发电磁感应火花，需单端可靠接地。