现代石油井场电气安全：石油电缆供配电

第二十章　石油井场电力电缆供配电

第一节　概　　述

本规范规定了石油天然气井场电力电缆供配电的基本原则和措施。

本规范适用于川庆钻探工程公司石油钻试井场场内外电力电缆供电安装工程。

Q/SYCQZ 039—2008　为石油天然气井场电力电缆供配电技术规范。

GB 50169—92　电气装置安装工程接地装置施工及验收规范。

生活区配电中心，即发电房向生活区配电的户外集中配电箱，由配电屏、接线端子等组成。

生活区片区配电箱，即生活区配电中心向营房片内供电的户外配电箱，包括配电箱体和断路器。

前场配电箱，即用于井场前部负荷（材料房、机修房、油水罐、前场值班室、污水处理罐等）。

第二节　电力电缆供配电的基本原则

井场内外应采用电缆供电方式，其敷设方式应采取电缆槽或直埋。

场外特殊情况可采取架空或穿管方式。

场外设一个生活区配电中心，位于生活区中心位置；设1～3个片区配电箱。

发电房至生活区配电中心的电缆敷设长度不超过600m，生活区各营房片区到配电中心的电缆敷设距离不超过200m。

第三节　电力电缆供配电方式对井场规划的要求

发电房位于井场左后场，距井口直线距离不小于30m处。

储备罐位于井场右后场，其电缆敷设长度不大于50m。

场外电缆槽沿公路布置，位于公路外侧0.2m处。

井场生活区用电设备装机容量不超过200kW，同时用电功率不超过100kW。

第四节　生活区电缆及生活区配电中心

生活区电缆：

采用双电缆并联供电方式，电缆规格为YCW-1000-3×50+2×25mm2。

电缆敷设应具有防鼠咬、外力等损害的保护措施。

生活区配电中心为户外式配电箱，外壳应防水、防尘和防腐。

生活区配电中心：

配电中心内配置400A进线断路器一只，出线配160A断路器4只、125A断路器4只、32A断路器2～4只。

所有出线断路器均采用漏电保护。

生活区配电中心的电缆连接：

生活区配电中心向各营房片区供电，并采用电缆，其接口采用接线端子。

配电中心外安装报警电铃。

外形尺寸：生活区配电中心离地面200mm，外形宽度不超过运输尺寸。

配电柜应有进线电压、电流指示及电源合闸指标。

柜内应安装低压避雷器。

第五节　片区配电箱

用于向营房片区配电。设输入160A总断路器一只，设输出125A断路器3只。片区配电箱应防水、防尘。

第六节　营房进户箱

营房一端设户外进户配电箱一只。

箱体采用快速插件和接线端子两种方式连接，快速插件为60A，接线端子为80A。

箱体下部应有2个φ 32mm及2个φ 20mm撬落孔。

快速插座安装在箱体下端。

箱体连接电缆规格为YCW-1000-3×16+2×16mm2，其长度为15m。

第七节　电缆直埋敷设要求

电缆线路路径上有可能使电缆受到机械性损伤、化学作用、地下电流、振动、热影响、腐蚀物质、虫鼠等危害的地段，应采取保护措施。

电缆表面距地面不小于0.7m，穿越农田时不小于1m。在引入建筑物、与地下建筑物交叉及绕过地下建筑物处，可浅埋，但应采取保护措施。

电缆之间，电缆与其他管道、道路、建筑物等之间平等和交叉时的最小净距，应符合如表20-1所列的规定。严禁将电缆平行敷设于管道的上方或下方。特殊情况应按下列规定执行。

表20-1　电缆之间，电缆与管道、道路、建筑物之间平行和交叉时的最小净距　（单位：m）

（续表）

注：①电缆与公路平行的净距，当情况特殊时可酌减；
②当电缆穿管或者其他管道有保温层等防护设施时，表中净距应从管壁或防护设施的外壁算起。

电力电缆间及其与控制电缆间或不同使用部门的电缆间，当电缆穿管或用隔板隔开时，平行净距可降低为0.1m。

电力电缆间、控制电缆间以及它们相互之间，不同使用部门的电缆间在交叉点前后1m范围内，当电缆穿入管中或用隔板隔开时，其交叉净距可降为0.25m。

电缆与热管道（沟）、油管道（沟）、可燃气体及易燃液体管道（沟）、热力设备或其他管道（沟）之间，虽净距能满足要求，但检修管路可能伤及电缆时，在交叉点前后1m范围内，尚应采取保护措施；当交叉净距不能满足要求时，应将电缆穿入管中，其净距可减为0.25m。

电缆与热管道（沟）及热力设备平行、交叉时，应采取隔热措施，使电缆周围土壤的温升不超过10℃。

当直流电缆与电气化铁路路轨平行、交叉其净距不能满足要求时，应采取防电化腐蚀措施。

电缆与铁路、公路、城市街道、厂区道路交叉时，应敷设于坚固的保护管或隧道内。电缆管的两端宜伸出道路路基两边各2m；伸出排水沟0.5m；在城市街道应伸出车道路面。

直埋电缆的条件与保护措施：

直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm厚的软土或沙层，并加盖保护板，其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm，保护板可采用混凝土盖板或砖块。

软土或沙子中不应有石块或其他硬质杂物。

标记：直埋电缆在直线段每隔50～100m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处，应设置明显的方位标志或标桩。

回填土的条件：直埋电缆回填土前，应经隐蔽工程验收合格。回填土应分层夯实。

第八节　场内场地照明灯及路灯

场内场地照明灯应采用照明灯架安装方式。

距离井口30m以外安装非防爆投光灯，距离30m以内，安装增安式防爆投光灯。

从井场入口处至生活区，沿道路布置路灯，其间距为30m。

采用金属灯杆，高度为3m。

路灯应防水、防尘。

路灯集中控制。

第九节　打水房供电

打水房供电可采取电缆敷设或架空线供电方式。

打水房采取架空线供电方式时，供电线必须在井场10m外上电杆。

附录一　石油天然气井场电气安全技术规范

1．范围

本标准规定了石油天然气井场电气、仪器安全技术的基本原则和措施。

本标准适用于石油及天然气钻井井场、试油和修井作业的电气设备、仪器及电气安装工程。

2．规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范。然而，鼓励根据本规范达成的协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范

SY/T 10041—2002　石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法。

3．电气安装技术的基本原则

3.1防爆标准的规范化，即根据合理的防爆标准，选择正确的防爆类型、气体组别和温度组别，保证设备的防爆性能。

3.2　系统接地及安全技术要求的规范化，即统一执行TN-S/TN-C-S系统接地和安全技术要求。

3.3　等电位联结的规范化，即执行统一的井场、生活区、录井等总等电位联结。

3.4　浪涌抑制保护系统规范化，即实行统一的外部浪涌保护、内部浪涌保护、谐波抑制措施。

3.5　供电接口的规范化，即实现统一的供电接口，确保井场供电的规范性。

3.6　电气设备运行监控、检查及维护报表的规范化。

4．防爆标准

4.1　防爆区域的划分标准执行SY/T 10041—2002。

4.2　防爆资质

钻机防爆电气设备应具有合格的防爆资质，即防爆电气设备的防爆合格证，与合格证对应的防爆取证总装图纸。防爆电气产品或铭牌上，应有红色的Ex标志。产品铭牌上还应有防爆类型、温度组别、气体组别、外壳防护等级和防爆合格证编号。防爆产品结构与尺寸，应符合防爆取证总装图纸要求。

4.3　距井口30 m以内电气设备防爆标准的选择和执行

4.3.1司控房电气设备

4.3.1.1　房内电气柜、台等采取正压防爆类型，并引入洁净和安全的气源。

4.3.1.2房内顶驱普通操作台和HMI（人机界面）操作台等应采正压防爆，并引入洁净和安全的气源。

4.3.1.3房内电控触摸屏、顶驱触摸屏、钻井参数显示屏、工业电视监视屏等应为本安防爆。

4.3.1.4　房内电子防碰显示设备应为防爆型。

4.3.1.5　房内照明灯具应为防爆型。

4.3.1.6　房内空调及照明开关等均为防爆型，并采用电缆穿管敷设。

4.3.1.7　房内录井终端应为防爆型。

4.3.1.8　房内其他电气设备均为防爆型。

4.3.1.9　司钻房各种外部电源防爆接插件选用无火花防爆型接插件。

4.3.1.10 司钻房信号接插件可选用防爆接插件。

4.3.1.11房内电气设备外壳应统一接到司钻房局部等位联结端子上，再统一与井场总等电位联结母线连接。

4.3.2　绞车和转盘电机

4.3.2.1　电机位于API一级1类以外及API一级2类以内区域时，其风机应为防爆型，且风机进气口应位于API一级2类以外区域。

4.3.2.2　电机整体采用正压防爆类型或达到正压防爆效果，电机外壳防护等级IP54。气源应为安全洁净的空气。

4.3.3　综合录井房布置在距井口25m 以内时，应使用正压型防爆综合录井房。

4.3.4　压风机房/发电房

4.3.4.1　照明应采用防爆灯具，穿管敷设电缆。

4.3.4.2　电线敷设应满足防爆要求，一般不允许有中间接头。如果使用中因电缆损坏，需要中间接头，应对中间接头进行环氧树脂密封和热缩管保护处理。

4.3.4.3　照明控制应采用防爆照明开关。

4.3.4.4　发电房应距井口30 m以上。

4.3.5　VFD/MCC房

4.3.5.1　出线柜快速接插件应采用防爆型。

4.3.5.2　现场总线连接应采用防爆接插件。

4.3.6　井场照明设备的防爆等级

4.3.6.1　井场照明防爆荧光灯具

4.3.6.1.1防爆类型为复合防爆，即灯具增安壳内行程开关、电子镇流器及灯管均为防爆型电子元件。

4.3.6.1.2　增安型防爆灯具布置在API一级2类区域或不分类区域。

4.3.6.1.3　隔爆型防爆灯具布置在API一级1类、2类和不分类区域。

4.3.6.1.4　增安型灯具的气体组别不低于IIC，温度组别不低于T5。

4.3.6.1.5　隔爆型灯具的气体组别不低于IIB，温度组别不低于T4。

4.3.6.2　井场投光灯具

4.3.6.2.1　防爆类型为隔爆或增安。

4.3.6.2.2　气体组别和温度组别同前。

4.3.7　井场防爆盒、箱

4.3.7.1　平盖接线盒

4.3.7.1.1用于接线用的平盖防爆分线盒应采用隔爆型，用于穿线用的平盖穿线盒可采用增安型或隔爆型。

4.3.7.1.2　防爆区域内用于防爆型防雷器的防爆盒，应为隔爆型，其气体组别和温度组别同前。

4.3.7.2　井场防爆箱

4.3.7.2.1　防爆箱包括各种接插箱、控制箱、离心机变频控制箱、振动筛电控箱、盘刹电控箱、阀岛电控箱、顶驱控制箱以及各种操作控制箱等。

4.3.7.2.2　防爆箱的防爆类型应满足相应防爆区域的防爆要求。

4.3.7.2.3　API一级1类区域应采用隔爆型或本安型防爆箱。

4.3.7.2.4　API一级2类区域可选用隔爆型、增安型（复合）、正压型等防爆箱，正压型防爆箱应引入洁净安全的气源。

4.3.7.2.5　防爆箱的气体组别和温度组别及外壳防护等级应满足防爆要求。

4.3.7.3　储油罐

应在距离井口30 m以上，距离发电房20 m以上的安全位置。

5. 系统接地及安全技术要求规范

5.1　本规范规定了石油钻机系统接地的类型及安全技术要求，其目的是保障人和设备的安全。本规范适用于本标准颁布后的石油天然气井场220/380V电网。

5.2　石油天然气井场220/380V电网的系统接地类型为TN-C-S或TN-S型。TN-C-S系统即系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的，TN-S系统即整个系统的中性导体和保护导体是分开的。TN-S系统适用于新制钻机，TN-C-S系统适用于在用钻机。

5.3　机械钻机和转盘电驱动钻机的系统接地类型

系统接地类型如附图1-1和附图1-2所示。

附图1-1　机械和转盘电驱动钻机的TN-C-S系统

附图1-2　机械和转盘电驱动钻机的TN-S系统

5.4　电驱动钻机系统接地类型

5.4.1　发电房带并车装置的系统接地类型如附图1-3和附图1-4所示。

附图1-3　发电房带并车装置的TN-C-S系统

附图1-4　发电房带并车装置的TN-S系统

5.4.2　发电房不带并车装置的系统接地类型如附图1-5和附图1-6所示。

附图1-5　发电房不带并车装置的TN-C-S系统

附图1-6　发电房不带并车装置的TN-S系统

5.5　对系统接地的安全技术要求

5.5.1　基本要求

5.5.1.1　系统接地为采用自动切断供电这一间接接触防护措施提供了必要的条件。为保证自动切断供电措施的可靠和有效，要求做到：

当动力或照明回路发生“相碰壳”或“相碰保护导体”故障时，所配置的保护电器应能自动切断发生故障部分的供电，且持续存在的预期接触电压不大于50V；

在与系统接地类型有关的某些情况下，不论接触电压大小，切断时间允许放宽到不超过5s；

电气装置的“壳”（即外露可导电部分），都应通过保护导体PE或保护中性导体PEN与接地极相连接，以保证故障回路的形成；

凡可被人体同时触及的“壳”（即外露可导电部分），应连接到同一接地系统。

5.5.1.2　系统中应尽量实施总等电位连接，详见第三章等电位联结的规范化内容。

5.5.1.3　不得在保护导体PE回路中装设保护电器和开关，但允许设置只有工具才能断开的连接点。

5.5.1.4　保护导体PE的材料只能采用铜芯或铝芯导体。

5.5.1.5　电气装置的“壳”（即外露可导电部分）不得用作保护导体的串联过渡点。

5.5.1.6　保护导体PE必须有足够的截面，其截面可以用下述方法之一确定：

a）截面必须不小于如附表1-1所列中的相应值。

附表1-1　保护套体的截面选择

注1：按附表1-1选取的截面若不是标称值，则应采用最接近它的又比它大的截面标称值。
注2：附表1-1中所列的数值只在保护导体的材质与相导体的材质相同时才有效。若材质不同，则所选取的截面积的导体的电导应与按附表1-1所选取的截面积的导体的电导相同。

b）单根保护导体的截面不得小于以下数值：有机械保护时，2.5　mm2，没有机械保护时，4　mm2。

注：包含在供电电缆中的保护导体以及电缆外护物作保护导体的可以不受上述限制。

5.5.1.7　连接保护导体PE或保护中性导体PEN时，必须保证良好的电气连续性。遇有铜导体与铝导体相连接和铝导体与铝导体相连接时，更应采取有效措施（如使用专用连接器）防止发生接触不良等故障。

5.5.2　井场接地系统除满足上面的要求外，还应满足下述要求：

5.5.2.1　系统中所装设的断路器的特性和回路的阻抗应满足公式（1）所表达的条件，以保证在电气装置内的任何地方发生相导体与保护导体（或外露可导电部分）之间的阻抗可以忽略不计的故障时，保护电器能在规定的时间内切断其供电。

ZS·Ia≤U0　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

式中：

ZS——故障回路的阻抗，单位为Ω；

Ia——保证断路器在规定时间内自动动作切断供电的电流，单位为A；

U0——对地标称电压，单位为V。

公式（1）中与Ia有关的切断供电时间系指：

a）对于通过插座供电的末端回路或不用插座而直接向Ⅰ类手持式设备（或运行时需用手移动的设备）供电的末端回路为不超过0.4s。

b）对于配电回路或只给固定设备供电的末端回路，为不超过5s。

5.5.2.2　系统主要由过电流保护电器即断路器提供电击防护。如使用过电流保护电器不能满足前面的要求时，则应采用辅助等电位联结措施，也可增设漏电保护器或采取其他间接防护措施来满足要求。

5.5.2.3　井场低压配电常用橡套软电缆规格见附表1-2。

附表1-2　井场低压配电常用橡套软电缆规格推荐表

注：电缆颜色规定为，相线依次为红、黄、绿，N线为黑色，PE为黄绿双色。

6．等电位联结规范

6.1　井场总等电位联结范围

6.1.1　井场内凡涉及设备运行及用电安全的金属构件，采用总等电位联结母线进行联结。

6.1.2　总等电位联结母线统一为完整的截面积为25　mm2的铜芯导体或35　mm2的铝芯导体。

6.1.3　总等电位联结母线总长≤150 m 。

6.1.4　与金属构件的联结应可靠，应减小导线上的分布电感值。

6.1.5　井场发电房、VFD房、MCC房、顶驱房、泥浆循环罐、电缆槽、井架底座以及生活区营房及设备金属构件等各处应焊固专用连接螺栓，通过等电位联结母线组成井场或生活区总等电位联结系统。发电房、VFD房、顶驱房、MCC房、综合录井房、地质房、队长室及会议室等需要预防直击雷损害的重要金属构件，应在房体对角处同时与总等电位联结母线进行两处联结。

6.1.6　营房内应安装局部等电位联结端子，将室内主要电气设备和人体能同时触及的外露可导电部分、PE以及装置外的可导电部分互连。

6.1.7　井场等电位连接电阻需要进行每月测试，其阻值应达到标准。

6.1.8　等电位联结母线应在井场后场、VFD房、顶驱房、录井房处重复接地，工频接地阻值应不大于4Ω。

6.2　录井总等电位联结

参见Q/SYCQZ 037—2008《石油天然气井场防雷技术规范》。

7．浪涌抑制保护系统规范

7.1　概述

浪涌抑制保护包括外部浪涌（即防雷）、内部浪涌（即操作过电压等）、谐波和过电压。本标准只涉及外部浪涌和内部浪涌保护。

7.2　外部浪涌保护

见《石油天然气井场防雷技术规范》。

7.3　内部浪涌保护

采取内部浪涌过电压保护的重要设备，包括电控房PLC电源模块、工控机交流电源。

8．供电接口

8.1　机械和转盘电机电驱动钻机供电接口

8.1.1　发电房接口如附图1-7所示。

附图1-7　机械和转盘电驱动钻机发电房接口

8.1.2　井控房、场地照明及电磁涡流刹车等特殊用电设备在MCC总开关前端取电，确保在总开关断开时仍保持向特殊用电设备供电。

8.1.3　倒车型主、辅发电机组应具有电气互锁功能，确保安全供电。

8.1.4　并车型发电机组可采取自动或半自动并车装置控制主辅发电机柜总开关。

8.1.5　井场动力、照明、电控动力及通信等接口集中到VFD/MCC房出线柜。

8.2　电动钻机供电接口

8.2.1　发电房内除充电机外，其余用电均来自电控房。

8.2.2　井场照明、电磁涡流刹车及远控房等用电设备在电控房内MCC总开关前端取电。

8.2.3　其余用电均在MCC柜取电以及通过MCC房出线柜供电。

8.3　井场动力和单相设备的供电

8.3.1　生活区（2×400A）、打水房（1×400A）、综合录井（1×100A）、前场配电（1×150A）等采用“三相+N+PE”供电，可通过铜排、连接铜螺栓或快速插接件出线。

8.3.2　单相及备用单相设备配电采用“一相+N+PE”配线，并通过快速插接件出线。

8.3.3　在距井口30m以外的前场，安装的100A明装配电箱，在1号泥浆罐防爆插接箱处取电。

9．电气设备运行监督及运行报表

9.1　运行监督

9.1.1　井队值班领导巡检重点

电气岗位、电气设备操作规程及维护保养规章等各种制度的执行情况；

供电系统的巡检情况和日常维护情况；

本队或外协单位用电设施的安全运行情况；

电气设备的操作人员掌握电气安全技术基本知识的情况；

电气设备岗位的当班操作人员监护执行和记录情况；

处理本队供电范围内的安全电气隐患和事故，对解决不了的要做好记录，并及时向上级主管部门汇报。

9.1.2　对井队当班电工的要求

搞好井场内外电气设施的维护、保养和系统参数检测，参与电气设施的巡检工作；

了解本队及外来施工单位和协作单位的用电性质，负荷功率，安全保证措施等情况并制定其应急预案；

检查外来施工单位电气装置的安全与绝缘、漏电保护装置是否齐全、可靠；

确定井场用电设备的供电位置和接入方式，并组织安装及正常供电；

检查临时供电线路，及时排除井场内外电气方面的安全隐患。

9.1.3　运行监督的基本要求

供水系统的取水点的储水量或水流量是否充足。

供水电机外壳无过热、转动平衡无异响，压力表指示正常，输水管道无漏、断现象。

发电机组机体温度正常、无异响。输出电缆无过热现象。仪表指示的电压、频率、三相电流输出的不平衡量规定值。

观察发电机组的输出功率变化情况，若超过额定功率的90 % 而工作时间在30 min以上时，应启动备用发电机，重新分配输出功率。

发电机、电动机、变压器、配电器、配电屏、控制开关、启动装置、馈电线路、防爆灯具、系统接地及保护装置、漏电保护装置等电气设施应齐全、完好、工作正常。

电气设备外壳应无尘土，油垢及设备周围有碍安全运行的杂物和易燃物品。

检查停电线路的各用电器件连接点有无松动、过热和烧焦现象，保护接零和保护接地线是否紧固、完整。

电动机及传动装置的保护罩有无松动、变形现象，电气设备、防爆灯具的固定螺栓是否紧固，防爆接插件是否到位，内部有无进水现象。防爆电器的外壳、螺栓是否拧紧无裂纹。

变压器等充油型电器的油位、油色、油温等应符合规定，外壳应无漏油现象。

临时馈电线路有无破损，其接头严禁与地面或金属构件接触，严禁防爆区域内的导线有接头。

9.1.4　巡检线路的基本要求

9.1.4.1　巡检工作应由井队电工负责。

9.1.4.2　夜间巡线时应沿线路外侧进行，大风巡线时应沿线路上风侧进行。

9.1.4.3　事故巡线应本作线路带电的原则，即使明知该线路已停电，亦应认为线路随时有恢复送电的可能。

9.1.4.4巡线人员发现导线断落地面或悬吊空中，应及时采取措施防止行人靠近断线地点8m以内，并切断电源立即处理。

9.1.4.5　对靠近变压器、裸导线的树、竹等植物应即时处理。

9.1.4.6　检查输电线路的绝缘器件有无破损和放电现象，电杆是否倾斜，导线绝缘层是否损坏，电线和拉线是否松弛，有无断股现象。

9.1.4.7　巡线工作应每月一次。

9.1.5　钻井完钻处理

9.1.5.1　切断电源，清扫电气设备、设施的内外尘土。

9.1.5.2　拆除不再使用的电气设备的馈电线路，并检查电器控制开关、增补缺件，更换或修理易损零部件。

9.1.5.3　拆除开关、电器、防爆接插件，并做好防撞、防水处理。

9.2　运行报表

可由各钻探单位自行制定。

10．附加说明

10.1　600/690V发电机组采用三相三线制供电。

10.2　400V发电机组供电的转盘电驱动钻机、复合钻机供顶驱、转盘电机调速柜用电的400/600/690V升压变压器，采用三相三线制供电，即不接零线。

附录二　石油天然气井场防雷技术规范

1．范围

本规范规定了石油及然气井场专用防雷系统的基本原则和措施。

本规范适用于石油及天然气钻井井场、试油、修井作业场所的雷电安全保护。

2．雷电防护的基本原则

2.1　井场内主要金属构件应具有可靠防雷接地通道，确保雷电能量的泄放与转换。

2.2　石油井场主要金属构件及电气设备外壳应通过总等电位联结实现工频接地、防静电接地和防雷接地，重复接地体接地电阻不大于4Ω。

2.3　安装防雷器^[1]或浪涌抑制保护器^[2]时，应满足防爆和钻机频繁搬迁的要求。

2.4　防爆区及其上方区域，应尽量避免金属构件小间隙之间雷击产生火花放电。

3．雷电防护的技术措施

3.1　井场总等电位联结

3.1.1　井场应敷设总等电位联结母线，采取25mm2铜芯电缆或35mm2铝芯电缆，其总长度不大于150m。

3.1.2　总等电位联结电阻值不大于0.03Ω。

3.1.3　敷设时在连接处应留有一定长度余量。

3.2　钻机主机

3.2.1钻机天车、井架、二层台、钻台、底座、防喷器、节流管汇、套管与总等电位联结之间应有可靠电气通道，各处等电位联结电阻值不大于0.2Ω。

3.2.2　位于防爆区内或防爆区（按API定义）上方，应避免金属构件之间的小间隙因雷击产生火花放电，如有小间隙，应采取等电位连接措施。

3.3　电控房/MMC房/顶驱房

3.3.1　电控房/MMC房/顶驱房应有统一的保护接地，并通过房体对角处两处接地螺栓与井场总等电位联结电缆可靠连接。

3.3.2　电控房/MCC房/顶驱房保护接地电阻应不大于4Ω。

3.3.3　电控房/MCC房/顶驱房内所有电器设备保护接地及金属构件应统一接到接地母排上，形成房内区域或局部等电位连接。

3.3.4　发电房动力电缆应通过屏蔽敷设措施进入电控房/MCC房/顶驱房，必要时应采取浪涌抑制保护措施。电控系统主要通过完善屏蔽、区域和局部等电位连接实现防雷保护，必要时可装设浪涌抑制保护器。

3.3.5　电控信号传感器可在进出线柜处采取防雷措施。

3.3.6　MCC房总柜内应配备电力避雷器。

3.3.7　电控房/顶驱房外接的编码器电缆应具有可靠的接地，必要时可加装金属编织软管进行屏蔽并接地。

3.4　钻井参数仪

3.4.1　钻井参数仪现场传感器可安装防爆信号防雷器，其防雷接地通过金属构件与总等电位联结母线电缆连接，其等电位电阻应小于0.03Ω。

3.4.2　钻井参数仪主机的保护接地应与司控房保护接地可靠连接。

3.4.3　司钻房钻井参数仪防爆箱内进线端子处，应安装防雷器，其防雷接地应与司控房保护接地可靠连接。

3.5　综合录井房

3.5.1房内仪器设备、电器设备的保护接地与金属构件应与房内局部等电位联结端子可靠连接。

3.5.2　房内总等电位联结端子与房体接地螺栓可靠连接，其连接电阻应小于0.03Ω。

3.5.3　综合录井房房体应设置对角两处接地螺栓，同时通过引下线与接地体连接。

3.5.4　接地体接地电阻应不大于4Ω。

3.5.5　房体接地螺栓应通过录井总等电位联结电线与钻机底座连接。

3.5.6　钻机底座应预留接地螺栓，其位置应位于钻台底座右前方。

3.5.7房内应安装两级保护的并联式三相交流电源防雷箱，末级采用防雷插座，三级保护能量配合及电压分配应合理，各级保护电压及额定通流量应合理，确保各级保护有效。

3.5.8　地质房内应装设单相交流电源防雷箱及防雷插座。

3.5.9　地质房内保护接地应与录井房可靠连接。

3.5.10 综合录井房信号采集接口应安装信号防雷器。

3.5.11　综合录井房信号电缆应采取穿管屏蔽措施。

3.6　现场录井信号采集

3.6.1现场录井信号采集，包括钻台部分、泥浆罐和泵房等处，可采用本安、隔爆型、增安型防雷器，其接地极应与金属构件可靠连接，与就近的总等电位联结电缆电阻不大于0.03Ω。

采用本安防爆措施时，按防爆要求，应采用规定的安全栅、本安电缆以及本安防雷器，同时本安防雷器应通过增安或隔爆壳体进行电气连接。

3.6.2　采用隔爆措施时，可在防爆壳体内安装防雷器，安装后其防雷接地与就近的总等电位联结电缆的电阻值应小于0.03Ω。

3.6.3　采用增安防爆壳体时，应采取复合防爆结构，即在壳内安装本安或隔爆的器件。

录井信号防雷器应确保综合录井系统信号采集正常进行，并且不得随温度变化影响录井信号的正常采集。

3.6.4　现场所有的录井信号电气连接，包括CAN总线，必须满足防爆要求，不分类防爆区域也应提高标准，采取统一的防爆类型。(www.xing528.com)

3.7　生活区

3.7.1　必要时，可分段敷设生活区总等电位联结电缆，其总长不大于100 m ，并于多处重复接地，其接地电阻值应不大于4Ω。分散的井场生活区应有保护接地的重复接地。

3.7.2　生活区应采取重复接地措施，接地体电阻值不大于10Ω。

3.7.3　可装设电视防雷器，其防雷接地极应单独敷设接地。

3.7.4　无线设备可装设天馈防雷器，其防雷接地与房体局部等电位联结端子连接。

3.7.5　营房内保护接地应与局部等电位联结端子连接。

3.8　队长/会议室

3.8.1　房体应有对角两处接地螺栓，并与队长/会议室接地可靠连接。

3.8.2　房内应安装局部等电位联结端子，并与房体金属构件连接。

3.8.3　房内保护接地PE应与局部等电位联结端子可靠连接。

3.8.4　无线办公设备应装设天馈防雷器，其接地极或金属外壳应与局部等电位联结端子可靠连接，其连接电阻应小于0.2Ω。

3.8.5　电脑、打印机、电视机、空调等电器设备的保护接地应与房内局部等电位联结端子可靠连接，其连接电阻应小于0.03Ω。

3.8.6　房内录井终端应装设视频防雷器，其接地极应与房内局部等电位联结端子可靠连接。

3.9　视频监视系统

3.9.1　云台控制、摄像头控制及其电源应采用屏蔽电缆，电源端应可靠接地。

3.9.2　视频传输应采用屏蔽电缆。

3.9.3　二层台摄像头及云台应布置在井架内侧。

3.9.4　二层台摄像头及云台电缆应敷设在笼梯内。

3.10　H2S探测

3.10.1　值班室内H2S探测器应可靠接地，应装设防雷器。

3.10.2　现场H2S探头应可靠接地，应装设防雷器。

3.10.3　H2S服务器端应装设防雷器。

3.11发电房

3.11.1每个发电房馈电柜内应安装电力防雷器。

3.11.2　400V发电房应采取TN-S或TN-C-S接地保护系统。

3.11.3　发电房体应布置对角两处接地螺栓，用于总等电位联结。

3.11.4　发电房内应具有进行局部等电位联结的端子。

4．维护与管理

4.1　维护

4.1.1　防雷装置的维护分为周期性维护和日常性维护两类。

4.1.2　周期性维护在每年雷雨季节到来之前，应进行一次全面检测。

4.1.3　日常性维护应在每次雷击之后进行。在雷电活动强烈的地区，对防雷装置应随时进行目测检查。

4.1.4　测试接地装置的接地电阻值，若测试值大于规定值，应检查接地装置和土壤条件，找出变化原因，采取有效的整改措施。

4.1.5　检测防雷装置和设备（金属外壳、底座、机架）等电位联结的电气连续性，若发现连接处松动或断路，应及时修复。

4.1.6　检查各类浪涌保护器的运行情况，有无接触不良，漏电流是否过大，发热状况、绝缘性能是否良好，积尘是否过多，出现故障应及时排除。

4.2　管理

4.2.1　防雷管理，应由熟悉雷电防护技术的专职或兼职人员负责管理。

4.2.2　防雷装置投入使用后，应建立管理制度，对防雷装置安装技术资料、测试记录等，均应及时归档，妥善保管。

4.2.3　当发生雷击事故后，应及时向有关部门报告，协同有关部门人员调查分析原因和雷电损失状况，提出改进保护措施。

附录三　石油天然气井场电力电缆供电技术规范

1．范围

本规范规定了石油天然气井场电力电缆供电的基本原则和措施。

本规范适用于石油天然气钻井井场和生活区的供电安装工程。

2．术语和定义

2.1　生活区配电中心

发电房至生活区配电设置的户外集中配电装置，由配电屏、接线端子等组成。

2.2　生活区片区配电箱

生活区配电中心至生活片区内所设置的户外配电箱，包括配电箱体和断路器。

2.3　前场配电箱

发电房至井场前部的配置装置分负荷（配置于材料房、机修房、油水罐、前场值班室、污水处理罐等）。

3．一般性规定

3.1　电力电缆供电的基本原则

3.1.1　井场内外应采用电缆供电方式，其敷设方式应采用电缆槽或直埋。场外特殊情况可采用架空或穿管方式。

3.1.2　生活区应设置一个配电中心，位于生活区中心位置；设1至3个片区配电箱。

3.1.3　发电房至生活区配电中心的电缆敷设长度不宜超过600 m ，生活区配电中心至各营房片区配电箱的电缆敷设距离不超过200 m 。

3.2　电力电缆供电方式对井场规划的要求

3.2.1　发电房位于井场左后场、距井口直线距离不小于30 m处。

3.2.2　储备罐应位于井场右后场，其电缆敷设长度不大于60 m。

3.2.3　场外电缆槽沿公路布置，位于公路外侧0.2　m处。

3.2.4　井场生活区用电设备装机容量不宜超过200 kW，同时用电功率不超过100 kW。

3.3　生活区电缆

3.3.1　采用双电缆并联供电方式，电缆规格为YCW-1000-3×50+2×25mm2。

3.3.2　电缆敷设应具有防鼠咬、外力等损害的保护措施。

3.3.3　电缆槽敷设时，其槽盖上应有警示标志。直埋电缆敷设时，其上方应有每隔30～100m处有警示标志。

3.4　生活区配电中心

3.4.1　生活区配电中心为户外式配电装置，外壳应防水、防尘和防腐。

3.4.2　配电中心内配置400A进线断路器一只、出线配160 A断路器4只，125　A断路器4只，32　A断路器2～4只。

3.4.3　所有出线断路器均采用漏电保护。

3.4.4生活区配电中心向各营房片区供电，应采用电缆，其接口采用接线端子。

3.4.5生活区配电中心离地面200 mm ，外形适合运输尺寸。

3.4.6　配电柜内应有进线电压、电流指示及电源合闸指标。

3.4.7　柜内应安装低压避雷器。

3.5　片区配电箱

3.5.1　用于向营房片区配电。

3.5.2　设输入160A总断路器一只，设输出125A断路器3只，断路器均具有漏电保护功能。

3.5.3　片区配电箱应防水、防尘。

3.6　营房进户箱

3.6.1　营房一端应设户外进户配电箱一只。

3.6.2　箱体采用快速插件和接线端子两种方式连接，快速插件为60A/100A ，接线端子为80A/120A两种。

3.6.3　箱体下部应有2个φ 32　mm及2个φ 20 mm撬落孔。

3.6.4　快0速插座安装在箱体下端。

3.6.5　箱体连接电缆规格为YCW-1000-3×16+2×16　mm2，其长度为15　m。

3.7　电缆直埋敷设要求

3.7.1　电缆线路路径上有可能使电缆受到机械性损伤、化学作用、地下电流、振动、热影响、腐蚀物质、虫鼠等危害的地段，应采取保护措施。

3.7.2　电缆在引入建筑物、与地下建筑物交叉及绕过地下建筑物处，可浅埋，但应采取保护措施。

3.7.3　电缆之间，电缆与其他管道、道路、建筑物等之间平行和交叉时的最小净距，应符合附表3-1的规定。严禁将电缆平行敷设于管道的上方或下方。特殊情况应按下列规定执行。

附表3-1　电缆之间，电缆与管道、道路、建筑物之间平行和交叉时的最小净距　　（单位：m）

（续表）

注：①电缆与公路平行的净距，当情况特殊时可酌减。
②当电缆穿管或者其他管道有保温层等防护设施时，表中净距应从管壁或防护设施的外壁算起。

3.7.3.1　电力电缆间及其与控制电缆间或不同使用部门的电缆间，当电缆穿管或用隔板隔开时，平行净距可降低为0.1　m。

3.7.3.2　电力电缆间、控制电缆间以及它们相互之间，不同使用部门的电缆间在交叉点前后1m范围内，当电缆穿入管中或用隔板隔开时，其交叉净距可降为0.25　m。

3.7.3.3　电缆与热管道（沟）、油管道（沟）、可燃气体及易燃液体管道（沟）、热力设备或其他管道（沟）之间，虽净距能满足要求，但检修管路可能伤及电缆时，在交叉点前后1m范围内，尚应采取保护措施；当交叉净距不能满足要求时，应将电缆穿入管中，其净距可减为0.25　m 。

电缆与热管道（沟）及热力设备平行、交叉时，应采取隔热措施，使电缆周围土壤的温升不超过10℃。

3.7.3.4　当直流电缆与电气化铁路路轨平行、交叉其净距不能满足要求时，应采取防电化腐蚀措施。

3.7.3.5　电缆与铁路、公路、城市街道、厂区道路交叉时，应敷设于坚固的保护管或隧道内。电缆管的两端宜伸出道路路基两边各2　m ；伸出排水沟0.5　m ；在城市街道应伸出车道路面。

3.8　直埋电缆的条件与保护措施

直埋电缆的上、下部应铺以不小于100 mm厚的软土或沙层，必要时，可加盖保护板，其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm，保护板可采用混凝土盖板或砖块。 软土或沙子中不应有石块或其他硬质杂物。

3.9　标记

直埋电缆在直线段每隔50～100m处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处，应设置明显的方位标志或标桩。

3.10 回填土的条件

直埋电缆回填土前，应经隐蔽工程验收合格。回填土应分层夯实。

3.11路灯

3.11.1　从井场入口处至生活区，沿道路适当布置路灯。

3.11.2　路灯应防水、防尘。

3.11.3　路灯集中控制。

3.12　打水房供电

3.12.1　打水房供电可采取电缆敷设或架空线供电方式。

3.12.2　打水房采取架空线供电方式时，供电线必须在井场外10 m处上电杆。

附录四　石油天然气钻井井场电气系统技术规范

1．范围

本标准规定了陆上石油钻机井场电气系统的技术要求、井场配电和控制、井场电气设备及电气材料选择和井场电气安装等要求。

本标准适用于石油天然气机械钻机和电动钻机的钻井井场电气系统。

2．规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 2819—1995　　　　　移动电站通用技术条件

GB 50303—2002　　　　 建筑电气工程施工质量验收规范

SY 0025—1995　　　　　石油设施电气装置场所分类

SY 5225—2005　　　　　石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定

SY 5957—1994　　　　　井场电气安装技术要求

SY/T10041—2002　　　　石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法

GB 50169—2006　　　　 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

3．技术要求

3.1　井场发电机容量按钻机实际运行负荷选择，并设置备用机组。

3.2　发电房、油罐区距井口不少于30m。发电房与油罐区相距不少于20m。井场场地照明的探照灯采用非防爆探照灯时，距井口不少于30m 。变压器与储油罐距离不少于10 m。

3.3　井场电气系统采用TN-S的系统（本标准发布前出厂的钻机可采用TN-C-S系统）。发电机、变压器的中性点、电气控制中心的中性线与接地干线直接连接，电源进野营房片区处、循环系统区域应做重复接地。各处接地电阻值见附表4-6。

3.4　电气设备、电控箱、灯具等用电器的金属壳体应接保护线（PE）。

3.5　井场电气控制中心（MCC或VFD）应安装在爆炸危险区域外，爆炸危险区域的划分应符合SY/T 10041—2002的规定。

3.6　爆炸危险区域内的电气装置应使用符合相应防爆等级要求的电气产品，并按设计要求进行安装。

3.7　井场上未划定为爆炸危险区域的机泵区、井架上的电气装置、照明供电按爆炸危险区的一级2类区域配置。

3.8　泥浆净化系统的循环罐、锥形罐应设置电缆槽与电缆穿线钢管，并在罐体两端配置防爆控制箱和接线箱。

3.9　防爆分线盒、接线盒、防爆灯具与电缆穿线钢管之间的螺纹啮合扣数不少于5扣，并在螺纹上涂电力复合酯或导电防锈酯。

3.10 井场内的其他电气设备、电气线路、用电电器应有防止泥浆、油污的侵蚀和机械损伤的防护措施。

3.11　泥浆净化系统、机泵区域、钻台和井架的照明应分别单独供电，由井场电气控制中心控制。井场场地照明的探照灯、电磁刹车和防喷器远程控制房的电源由发电房或井场电气控制中心总开关前单独出线并控制。井场照明灯具的配备规格和数量参见附表A1。远程控制房内的电气设施应按爆炸危险区域的一级2类区域配置。

3.12从井场架设至水源处的低压电源线路应由漏电断路器控制。

3.13　井场电气控制中心应设36V行灯电源，提供钻台、机泵区检修照明。

3.14　钻井队配置移动式漏电配电箱。井场临时用电应由移动式漏电配电箱提供。

4．井场配电和控制

4.1　泥浆净化系统内的电动机容量在22kW及以下，推荐采用树干式方式配电。各电动机应采用防爆控制箱配按钮控制或防爆断路器就近控制。

4.2　泥浆净化系统内的电动机容量在22kW以上，推荐采用放射式方式配电。若采用软启动控制器或采用不防爆的启动器应安装在井场电气控制中心（MCC或VFD）内。

4.3　钻台偏房设置防爆控制柜。柜内控制器件及进出线的电气连接，应采用满足爆炸危险区域一级2类要求的开关、接插件和分线盒。设36V电源插座一个。

4.4　钻台上防爆控制箱和液压动力钳的电源分别由井场电控中心控制。液压动力钳由防爆按钮控制。

4.5　录井仪器用电由井场电控中心专线提供。锥形罐靠近前场的一端留水罐、井场用房和前场用电的三相和单相（三孔）防爆接插件。

5．井场电气设备及电气材料选择

5.1　发电机的选择

发电机容量能满足实际负荷的需要，发电机的技术条件符合GB 2819－1995的规定。

5.2　电气设备、电器的选择

5.2.1　防爆产品应有防爆标志和防爆合格证号，实行安全认证制度的产品应有3C认证标志，室外用防爆产品防护等级IP55及以上。

5.2.2　电气设备的额定电压应满足电源电压。

5.2.3　电气设备、导线应符合防腐、防潮、耐油等要求。

5.3　导线的选择

5.3.1　井场电路动力线路宜动力采用YCW橡套电缆，照明宜采用YZW橡套电缆。

5.3.2　爆炸危险环境敷设的照明电缆额定工作电压不得低于450V。动力电缆额定工作电压不得低于750V。

5.3.3　按爆炸危险区域一级2类区域设置的照明主电缆宜采用YCW 3×2.5电缆，照明分支线宜采用YCW 3×1.5电缆。

5.3.4　动力设备用电缆的截面

a）导线的长期允许载流量不应小于电机额定电流的1.25倍；

b）导线允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流的1.25倍，和低压断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍；

c）在设备运行时，导线温升应符合技术条件；

d）电机工作电压不低于95%额定电压的要求。

5.3.5单相负荷时零线截面同相线相等，三相负荷时零线截面应大于或等于相线截面的1/2。

5.3.6低压架空导线不允许使用裸线。

6．井场电气安装

6.1　安装前的检查

6.1.1　电气设备零部件应齐全完整。防爆型、密闭型电器和设备的外壳应无损坏，密封性能良好。

6.1.2　电气设备、电器、电瓷的绝缘性能应符合该产品的技术规定。检查绝缘电阻见附表4-1。

附表4-1　井场电气设备绝缘电阻参考值

注：测量发电机、电磁涡流刹车等设备时，应将可控硅、整流器、电容器等电子元件短路。

6.1.3　发电机、电动机等设备的旋转部位盘车正常、润滑良好。

6.1.4　充油电器的油色正常，油位应符合规定。

6.2　架空配电线路的安装

a）架空线的截面不小于10mm2，下杆线长度不大于20m；

b）电杆埋设深度不得小于杆长的六分之一；

c）挡距中间严禁T接分支线，杆上分支线T接时，应设分支横担；

d）架空电力线路与井场设施间的安全距离，不得小于附表4-2所列的规定。

附表4-2　井场架空线路与设施间的安全距离　　　　 （单位：m）

6.3　发电机的安装

6.3.1　对照随机图纸资料，检查发电机及随机带的控制柜接线应正确，紧固件紧固状态良好，无遗漏脱落。

6.3.2　发电机中性线与接地干线连接的截面应等于发电机的引出线。

6.3.3　发电机本体和金属外壳应接保护线（PE），且连接可靠。

6.3.4　配电屏控制设备、自动或手动切换装置和保护装置等设施试验合格，应进行负荷试验。

6.3.5　两台或多台发电机的相序应一致，标志清晰。

6.4　电动机的安装

6.4.1　电动机基础应牢固，安装平稳，安全护罩和传动装置无变形和破损。

6.4.2　电动机盘车应正常，润滑良好。

6.4.3　电动机绝缘性能符合附表4-3所列的要求。电动机和启动设备的接线正确。

6.4.4　电动机和启动设备的金属外壳应接保护线（PE），且连接可靠。

6.4.5　试运行旋转方向须正确，无异响。

6.4.6　电动机控制电器的选择：

a）采用低压断路器启动电机时，断路器的额定电流（Ize）应大于电动机的额定电流（Ide），即Ize>Ide；

b）采用电磁启动器启动电机时，启动器的额定电流（Ice）应大于1.25倍电动机的额定电流（Ide），即Ice>1.25Ide；

c）采用软启动器启动电机时，启动器的额定电流（Ie）应大于电动机的额定电流（Ide），即Ie>Ide；

d）根据单台发电机（或变压器）的额定容量，按电动机的容量和启动带载情况，对达到附表4-3规定容量的电动机，须配套相应功率的降压启动器。

附表4-3　发电机（或变压器）允许电动机启动的方式　　　 （单位：kW）

6.4.7　电动机的保护电器

a）单台电机短路保护用熔丝额定电流（Ier），一般为电机额定电流（Ide）的2～3倍，即Ier≈（2～3）Ide；

b）采用低压断路器作电机短路保护时，其瞬时脱扣器动作电流整定值为电机额定电流的8～12倍，即断路器瞬时脱扣器整定电流=（8～12）Ide；

c）采用低压断路器做电机过载保护时，开关长延时过电流脱扣器的整定值，按电机额定电流（Ide）的1.1倍整定，即断路器长延时过电流脱扣器整定值=1.1Ide。

6.4.8　在电气接线盒内裸露的不同相导线间和导线对壳间最小距离应大于8mm ，否则应采取绝缘防护措施。

6.5　电缆敷设

6.5.1　YCW和YZW型电缆最小允许弯曲半径不小于10D。

6.5.2　电缆桥架内水平安装支架间距为1.5～3m ，垂直安装的支架间距不大于2m。

6.5.3　电缆的首端、末端和分支处应设标志牌。

6.5.4　电缆槽内，弱电控制线应与动力电缆分开独立布线，最小距离为200mm。如果控制回路与动力电缆交叉，那么它们应成90°角。

6.6　构的野营房进户处应装设漏电保护，金属结构的浴室除装设漏电断路器外，还必须设置等电位联结。

6.7　场应敷设专用的等电位连接母线。等电位联结线路将井场内的固定安装的金属构件及电气设备联结实现工频接地、防静电接地和防雷接地，接地体接地电阻不大于4Ω。等电位连接干线，其总长度不大于150m。等电位联结的线路最小允许截面见附表4-4。

等电位联结的金属部件或零件，应有专用接线螺栓与等电位联结支线连接，且有标志；连接处螺帽紧固、防松零件齐全。

附表4-4　等电位联结线路最小截面　　 （单位：mm2）

6.8　设备的电气安装见附表4-5。

附表4-5　钻井井场设备电气安装要求

（续表）

6.9　避雷设施的安装

a）发电房联络屏两段母线应安装低压避雷器。

b）电力变压器的高、低压侧应装设相应电压等级的避雷器。

c）变压器高压侧的避雷器宜安装在高压熔断器之后。

d）生活区的架空线未端应安装低压避雷器。

e）杆上避雷器排列整齐，相间距离不小于350mm，电源侧引线铜线截面积不小于16mm2、铝芯线截面积不小于25mm2；接地侧引线铜线截面积不小于25mm2，铝线截面积不小于35mm2，与接地装置引出线连接可靠。

6.10　等电位联结和防雷接地

6.10.1　井场应敷设总等电位联结电缆，其总长度不大于150m。总等电位联结电缆可采用铝芯35mm2（铜芯电缆25mm2）以上电缆/电线。

6.10.2　钻机天车、井架、二层台、钻台、底座、防喷器、节流管汇等与总等电位联结之间联结电阻值不大于0.03Ω。

6.10.3　电控房/MMC房/顶驱房应有统一的保护接地，并通过房体对角处两处接地螺栓与井场总等电位联结电缆可靠连接。

6.10.4　电控房/MCC房/顶驱房保护接地应单独埋设接地体，其接地电阻值应小于4Ω。

6.10.5　营房内的无线传真、无线电话、卫星电视接收机应装设天馈防雷器，防雷器接地线与房内防雷接地盒统一连接，其连接电阻应小于0.03Ω。

6.10.6　营房内的电脑、打印机、电视机、空调等电器设备的保护接地应与防雷接地盒统一连接，其连接电阻应小于0.03Ω。

6.10.7　营房内的录井终端应装设视频防雷器，其接地应与房内防雷接地盒连接。

6.10.8　井场电气安全措施，采取保护接零，要求井场电气设备、电器在正常情况下不带电的金属外壳、金属构架，必须同电源零线进行可靠的电气连接即接零（PE）。

6.10.9　与电气设备相连接的PE线的截面不小于相线截面的1/2，最小不得小于2.5mm2，且为双色绝缘多股铜芯软线。

6.10.10　PE线应在井场电控中心做重复接地外，还应在配电线路的中间和末端做重复接地。重复接地电阻应不大于10Ω。

6.10.11　每一接地装置的接地干线应采用两根以上的导体，在不同点与接地装置做电气连接。不得用铝导体做接地体或地下接地线。

6.10.12　电缆盒、桥架、穿电缆的钢管应不少于两处与接零（PE）干线连接。

6.10.13　井场电器工作接地、防雷接地、重复接地和静电接地具体规定的电阻值见附表4-6。

6.11场内场地照明灯应采用照明灯架安装方式。距离井口30m以内，安装防爆投光灯。

6.12场内各电气设备、电气装置经检查接线正确，绝缘性能符合本规范有关要求，才能送电试运行。

附表4-6　井场各类接地电阻值

6.13　电气安装单位，在井场电气安装工作完成后，经检查符合本规范要求，试运行合格后，交付钻井队使用。

6.14　井场电气系统验收按GB 50303执行。

附录A

钻井井场照明灯具配备表见附表A1。

附表A1　钻井井场照明灯具配备表

注：1．井架信号灯设为红色防爆灯，未计入附表A1统计。
2．机泵区、井场前场可考虑采用防爆泛光灯补充照度。

附录五　电磁刹车安全操作规范

1．主题内容与适用范围

本标准规定了电磁涡流刹车安全操作的基本原则。

本标准适用于石油钻机电磁涡流刹车安全操作规程的制订。

2．电气安装工程的基本原则

2.1　安全操作规范应避免电磁刹车失效，造成顿钻等事故。

2.2　司钻应严格执行电磁涡流刹车安全操作规程。

3．电磁刹车安全操作注意事项

3.1　涡流刹车只能用于起、下钻作业间断工况，严禁用于长时间通电励磁的其他工况，否则会造成过热影响正常使用和寿命。

3.2　严禁在无冷却风的情况下使用涡流刹车。

3.3　每班必须检查进、出风口是否被脏物阻塞，随时清除脏物，保证风道畅通无阻。当环境温度高，为增大进风量可将风机进风口插板抽掉使用，但必须采取措施，防止衣物或其他异物被风机吸入，造成事故。

3.4　当环境温度高于40℃，又加之长时间的连续使用时，必须随时监测风口温度，当出风口温度高于95℃时，必须暂时停止使用，即停止励磁通电，继续通风，待温度下降后再继续使用。如生产需要不能停止，需要采用冷却水淋刹车外壳进行降温，使出风口温度低于90℃，以避免因温度过高造成刹车损坏。

3.5　刹车过热会造成线圈直流电阻增大，相同激磁电压下的激磁电流会减小，刹车制动力矩下降，属于正常现象。

3.6　如刹车严重过热，会造成转子热变形，造成转子与定子碰擦，严重时将造成定、转子“抱死”现象发生。所以使用好刹车的关键是，保证刹车在使用中不得过热。

3.7　起、下钻作业完毕必须摘掉离合器，继续通风时间不得少于1h（小时）。

3.8　要延长刹车轴承使用寿命，必须保证刹车轴与滚筒轴的同轴度。经常检查刹车的固定螺栓是否有松动，包括刹车底座的紧固螺栓以及涡流刹车本身的紧固螺栓。如有松动，应及时拧紧。

3.9　注意勿将冲洗水从两侧排风口进入刹车内腔。

3.10 注意风机的接线，切勿接错！两台风机的旋转方向都是向刹车内鼓风。当风机旋转时，在进风口处手能感觉到吸力，在刹车出风口处，风量很大；反之，如旋转方向接反，在风机进、出风口处感觉也有风，但是风量比正确接法小许多。

3.11　为确保安全，在下钻时，司钻仍应手扶刹把，做到有备无患。

4． 电磁涡流刹车安全操作规程

4.1　电磁涡流刹车只能用于起、下钻作业间断工况，严禁用于长时间通电励磁的其他工况。

4.2　电磁刹车只是辅助刹车，不能作为主刹车使用。

4.3　开始下钻前就要挂合电磁涡流刹车，每次下立柱前要点动电磁涡流刹车控制手柄，确认电磁涡流刹车制动完好才下钻。

4.4　在下放钻具作业时，司钻眼看指重表，应手扶主刹车手柄和操作电磁涡流刹车手柄，主、辅刹车配合联动使用，做到下放速度均匀，当钻具接头通过转盘时点刹降速，防止碰撞井口、方瓦等设施。同时观看立柱下放位置，当吊卡距转盘≥5m时，电磁涡流刹车手柄应达到最大位置，减速慢放，配合主刹车手柄，将吊卡平缓坐在转盘上，松开手柄回位，放松大钩弹簧，当大钩两台阶接触时，立即刹车。

4.5　发电房人员倒换发电机时必须事先通知钻台当班司钻，防止电磁涡流刹车失电。

4.6　在操作过程中如遇到紧急情况，立即合上气刹，防止顿钻。

4.7　电磁涡流刹车在运行中要加强巡检，检查其输出电压、电流、环境温度、冷却水泵或冷却风机、运转是否正常或有无异响等。

4.8　起下钻完毕必须摘掉离合器，停用电磁涡流刹车后，将操作手柄回零，冷却水泵（或冷却风机）继续运行不低于30min，确保电磁涡流刹车充分冷却。

附录六　转盘扭矩安全操作规范

1．　主题内容与适用范围

本标准规定了转盘安全操作的基本原则和措施。

本标准适用于机械钻机、电动钻机、转盘电驱动钻机和机电复合钻机的转盘操作，并作为电控厂家转盘扭矩限制设计的依据。

2．　转盘安全操作的基本原则

2.1　机械钻机转盘转矩由司钻最终控制，司钻为转盘安全操作责任者。

2.2　电动钻机、转盘独立电驱动钻机和机电复合钻机的转盘驱动，统称为转盘独立电驱动，其转矩限制，可能在多处进行，但仍由司钻最终控制，司钻为转盘安全操作责任者。

2.3　司钻交由副司钻操作时，副司钻为安全责任者。

3．　转盘独立电驱动转盘扭矩的多处限制

3.1　两地两处限制

3.1.1　司钻级限制，即在司控台处通过电控触摸屏进行数字输入或通过手轮进行模拟输入。司钻根据钻井工况，进行转矩限制设定。司钻有责任避免扭矩钻具扭断或钻具反转脱扣等各种安全事故。

3.1.2　出厂级限制，即在VFD房转盘逆变柜操作面板上，由厂家进行组态，确定出厂设定值。出厂设定值一般设定为转盘逆变柜的额定值，如果需要超载使用，可由厂家授权技术人员进行出厂设定值的调整。

3.1.3　司钻级和出厂级同时限制时，实际转矩限制值以低值为准。要升高转矩限制值，必须升高转盘转矩限制值的低值。

3.2　两地三处限制

3.2.1　司钻级限制，同3.1.1条。

3.2.2　出厂级限制，同3.1.2条。

3.2.3　管理级限制，即在VFD房工控机上进行转盘扭矩限制。管理级限制由钻井工程师根据钻具工况确定转盘扭矩限制值，由队长通知电气工程师进行管理级限制设定。管理级设定后，司钻级限制仅在管理级限制值以下有效。

4．　　转盘安全操作规范

4.1　　机械钻机司钻转盘安全操作规范

4.1.1　司钻为转盘安全操作责任人，必须精心操作，观察转盘扭矩变化，采取正确处理措施，防止出现钻具扭断或钻具反转脱扣事故。

4.1.2　转盘运转前需解除转盘刹车，将转盘离合器从惯刹位置推到空挡位置，听到转盘刹车放气后，才可以将转盘离合器推到转盘挂合位置。

4.1.3　钻井过程中，根据转盘扭矩表、转盘声音和柴油机负荷或观察排气管排烟的浓度判断是否堵转。如果确定转盘堵转，立即摘除转盘离合器，同时快速进行手动刹车（即将转盘离合器手柄拉到惯性刹车位置）。

4.1.4　司钻进行反扭矩释放时，释放扭矩必须采取点刹方式，即将转盘离合器手柄从惯刹位置和空挡位置之间来回推拉，每次释放转盘转动不能超过1圈，以确保随时能控制转盘。用反向释放转矩，必须缓慢进行，一般在10圈以内释放完毕，期间要密切注意扭矩值的变化。

4.1.5　在转盘停止情况下，要将转盘离合器挂在空挡位置，以解除转盘刹车。

4.1.6　在不用转盘的情况下，不要刹住转盘，以延长刹车装置使用寿命。

4.2　　电动钻机司钻转盘扭矩安全操作规范

4.2.1　司钻为转盘安全操作责任人，必须精心操作，观察转盘扭矩变化，采取正确处理措施，防止出现钻具扭断或钻具反转脱扣事故。

4.2.2　启动转盘，首先确认转盘手动刹车处于解除状态，用左手在触摸屏轻点转盘启动，观察转盘电流和转矩值是否有数据显示，有数据显示就表示电机已经启动。

4.2.3　可以根据需要的参数给定转盘的扭矩限制，根据钻具中能承受最小的工作扭矩值来决定扭矩限制百分比。一般都是震击器和减震器的工作扭矩值最小。

4.2.4　转盘运转前需解除转盘刹车，在电控触摸屏上操作后，听到转盘刹车放气后，才可以使用转盘钻进。

4.2.5　钻进中如遇电机扭矩保护堵转，不能采取任何方式停止转盘电机，应将转速手轮归零，但转盘扭矩应保持电机堵转状态，其给定值不能立即归零，以防止转盘反转导致钻具脱扣落井事故发生。

4.2.6　电机堵转后，必须进行手动刹车（即转盘惯性刹车），不能过分相信系统的自动刹车。

4.2.7　司钻可减小转盘扭矩限制，进行反扭矩释放，释放扭矩必须采取点刹方式，每次释放不能超过1圈，以确保随时能控制转盘。用反向给定方法释放转矩，数值不能过大，必须缓慢进行，在10圈以内释放完毕，期间要密切注意扭矩值的变化。

4.2.8　转盘运转过程中，密切注意、注视转盘电机的转矩、电流参数以及变速箱油压变化，并及时作出反应。

4.2.9　在转盘电机停电的情况下，要解除转盘刹车，首先确认转盘手动刹车解除，再将操作台手动操作方式转到应急方式，按操作台上的刹车放气就能解除。

4.2.10　在不用转盘的情况下，不要刹住转盘，以延长刹车装置使用寿命。

【注释】

[1]防雷器主要指外部浪涌防雷器，主要针对感应雷防护。

[2]浪涌抑制保护器主要指内部及外部浪涌抑制器，主要针对部分感应雷、操作过电压和部分高次谐波防护。