在设计建筑电气中的低压配电系统时,我们必须重视系统故障的发生,因为一旦发生系统故障,将带来难以承受地损失,比如对人身和财产的损害。所以针对这种情况,中国某些地方的建筑电气设计人员在项目的设计阶段,设计了比较有效地接地保护装置。建筑物可以通过配置这种专门的接地保护装置,进而安装一些能够自动切断故障电路的设备,增加系统处理意外事故地能力。而在具体的实践过程中,该行业的工作人员面对住宅小区的一特性,因地制宜,设计出了更加适合该小区地接地保护装置。
1. 建筑电气安装中接地装置分类及工作原理
防雷接地。为把雷电迅速引入大地,以防止雷害为目的的接地。
交流工作接地。将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。
安全保护接地安全保护接地。就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好金属连接及将装置内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。
直流接地。为了使各电子设备的准确性好、稳定性高,除了需要一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面积的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。
防静电接地。为了防止干燥环境产生的静电对电子设备、装置的干扰和安全而进行的接地。
屏蔽接地。为了防止外来的电磁场干扰,将电子设备外壳体及设备外的屏蔽线或所穿金属管进行的接地。
功率接地。电子设备中,为防止各种频率的干扰电压通过交直流电源线侵入,影响低电平信号的工作而装有交直流滤波器,滤波器的接地称功率接地。
2接地装置施工中存在的问题
根据项目的基本情况和现场出现的主要接地装置施工通病,主要从防雷接地、保护接地、工作接地、防静电接地、屏蔽接地几个方面进行案例分析。
2.1暗埋接地装置回填土质量通病
在我国的北方地区,属于干旱、半干旱气候,有部分土壤盐渍化,对于埋地接地装置的腐蚀性比较大。另外部分施工地区土壤中含有大量石头,在埋地施工中会对接地装置产生应力伤害且减小接地装置与大地的有效连接,增大接地装置与大地之间的电阻值。为了增加接地装置的可靠性和稳定性,在该地区施工时,要对埋地接地装置周围的土壤进行更换或清除里面的石块。
2.2接地装置材料使用质量通病
部分工业工程在进行扩建项目接地网施工过程中,发现原有接地网腐蚀严重,有部分接地线已经出现断裂现象。工程装置排出的废气、废水中含有对金属腐蚀性很大的硫化物和氯化物。根据项目接地装置的特点,建议设计人员把接地材料由原来的热镀锌扁钢改为加强防腐型扁钢,以增加接地装置的耐腐蚀性,同时还建议增加阴极保护措施。
2.3防雷接地引下线搭接面连接质量通病
在建筑物避雷网施工中,存在利用立柱内主筋作为接地体的施工方式,该方式一定要保证主筋的完整性。主筋搭接处不仅要进行绑扎,还要按照电气接地施工规范要求进行焊接连接。搭接长度要大于主筋直径的6倍,且进行双面焊接。脱硫后处理变压器室施工中,由于和土建专业沟通不足,在土建浇筑混凝土后,发现变压器室立柱内主筋连接处没有焊接,需要加以改进。
2.4设备保护接地连接方式质量通病
在净化水废渣液治理项目保护接地施工过程中,发现有大量带电设备外壳及电缆保护管保护接地采用串接方式连入主接地网,如调理机泵操作柱保护接地一开始施工时采用串接方式。串接方式是接地施工规范中严禁的,因为这种连接方式降低了接地支线与主接地网的可靠连接,一旦操作柱发生漏电,保护接地线出现断点或压接不实等状况,人员操作时就会发生触电事故。
2.5接地装置螺栓连接质量通病
炼化企业的油品罐区是易燃易爆区,静电产生的小小的火星可能就会引发一起大事故,因此罐区的防静电接地施工就要严格把关。为了减少人体产生的静电对装置的影响,进入罐区前需要通过触摸静电接触器来消除人体静电。在储罐扩建项目施工中,发现很多静电消除器的静电连接黄绿线、接地断接卡连接都是采用螺栓连接,且螺栓规格型号都是采用10#镀锌螺栓,没有防松动垫圈。
3提高建筑电气安装中接地施工质量的措施
3.1施工准备技术
在接地装置施工前,电气技术员要对电气施工人员进行充分的技术交底。电气施工人员应对各类接地装置实际情况有充分了解,如结构、工作原理等,并适当地了解当地的环境、地质情况,以便有针对性地施工。在材料进入施工现场后,需要根据国家标准进行质量检查,材料需要具有质量合格证和出厂证明等。验收不过关的材料,不得在施工现场中应用。此外,公司应加强材料管理体系建设,动态监控材料的完整性,查看是否存在应力损伤、生锈、腐蚀等现象,防止给材料导电功能带来影响。
3.2过程把控
在接地装置施工过程中要针对以下几点进行重点管控:
(1)做好接地回填土的质量要求,以及接地线焊接连接处的防腐处理。
(2)接地装置焊接连接处要达到规范要求的焊接面,螺栓连接要注意螺栓的尺寸和材质并且是否有防松垫圈等。螺栓连接方式是依靠紧固螺栓的不断绞紧产生压力来实现相互联接,由于连接件模具统一,使用时很难对存在偏差的接地材料形成形变式包裹,所以连接件和接地材料之间的有效接触面积无法保证,同时普通螺栓存在使用松动的问题,后续连接有效性存在隐患,所以在条件允许的情况下可以使用螺旋连接。施工人员应结合建筑实际情况和特点,设计适宜的断接螺旋高度,不但能够保证和建筑物高度相迎合,还能保证技术操作实用性。不管是矮层建筑,还是高层建筑,断接螺旋高度一般采取半米暗设方式,这样能够给人们出行提供安全的环境,也能保证电阻测量工作顺利进行,尽可能不改变建筑原有结构。在使用断接螺旋施工技术时,应该注意保证工程维护的简单性。相关人员不但可以控制接线,同时也能简单进行电阻测量。
(3)选择适当规格型号的接地材料。电机保护接地线现场经常出现粗带细、细带粗的现象,不仅无法达到项目管理规范施工的要求,还存在严重的安全隐患。细的接地线无法达到相应的泄流效果,保护接地也就形同虚设。所以一定要根据项目实际情况选用适合本项目、本设备的接地材料。
4结语
在建筑物的接地装置设计和安装阶段,需要根据项目的实际情况出发,保障设计合理,现场施工严格管控,降低雷电、漏电等状况给建筑带来的风险,提升群众的生命安全。
参考文献:
[1]电力装置安装工程接地装置施工及验收规范:GB50169-2016[S].