民用建筑电气施工中防雷接地保护问题研究 潘劼

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:潘劼
[导读] 摘要:通常电气设备的金属外壳和正常情况下不带电的金属部件在使用过程中不带电,而一旦绝缘材料受损,造成设备漏电或遭到雷击时即会转化为带电体,对设备与人员安全构成严重威胁。
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        摘要:通常电气设备的金属外壳和正常情况下不带电的金属部件在使用过程中不带电,而一旦绝缘材料受损,造成设备漏电或遭到雷击时即会转化为带电体,对设备与人员安全构成严重威胁。因此民用建筑电气施工图纸中的接地保护设计在保障电气设备正常运转、保护人员安全使用方面发挥了重要作用,并结合电气接地保护措施施工,极大地提升了工程的质量及安全。
        关键词:民用建筑电气施工;防雷接地保护;问题;对策
        前言:建筑物与人关系密切,安全且合格的建筑物可以替人遮风挡雨,驱寒保暖。而在雷雨天气建筑物很可能会遭受到雷击,轻则可能会停电,重则会对生命财产安全造成严重影响。而对建筑物施工,进行建筑电气安装时,防雷接地技术的优秀与否在很大程度上会影响建筑物抵御雷电的能力。高质量的合适的防雷接地系统,会使得建筑物抵御雷电的能力大大提升,保障人民群众的生命财产安全。
        1防雷接地施工技术的重要性
        我国很大部分的地区都为季风气候,夏季雷雨天气多,雷电击中房屋会破坏设备,严重的还会引发火灾与爆炸等,每年由于雷电灾害都会产生人员伤亡与经济损失。因此在进行建筑修建时,要做好防雷接地的施工,高质量的完成防雷接地,确保雷电能够通过地线被接引到地面,保障生命与财产的安全,避免或减少损失与伤亡。
        2 民用建筑电气施工接地保护的具体设计探讨
        2.1 不同接地电流系统设计
        (1)大接地电流系统。针对民用建筑中的电气设备进行接地保护设计,通常110kv及以上高压系统的中性点采用直接接地方式设计,倘若回路中出现单相接地故障将产生较大的短路电流,此时相应保护装置即会动作跳闸。通过在大接地电流系统中进行接地保护设计,当电气设备发生绝缘损坏或碰壳故障时会产生单相接地短路,继电保护、微机保护装置立即动作跳闸,并切断电源、停止向故障设备继续供电,以此防范施工人员触电情况的发生。
        (2)小接地电流系统。通常10kv、35kv及以下的高压系统中性点采用消弧线圈接地或不接地方式设计,倘若回路中出现单相接地故障时,其电流往往较小,三相线电压仍保持对称,可持续为负载供电约2-8h,同时由变电站控制室发出异常信号。在电气设备出现碰壳故障、且外壳未接地时,使原设备的绝缘性减弱,增加电气设备损坏的风险。在小接地电流系统的金属外壳处进行接地保护设计,当电气设备产生碰壳故障时形成单相接地,此时接地电流Id即会穿过电阻Rb,其外壳对地电压的计算公式为:Ud=Id•Rb
        通常10kv小接地电流系统的接地电流不超过30A,35kv小接地电流系统的接地电流不超过10A,因此需通过限制对地电压实现对保护接地电阻的控制,确保接地电阻数值不超过10Ω,以此降低施工人员触电的风险。从电流角度进行分析,倘若施工人员接触到故障设备外壳,接地电流即会穿过接地电阻与人体电阻两条支路,通过设置接地电阻可以有效限制流经人体电流的大小,将电流控制在人体安全数值内,以此减轻触电对人体造成的伤害。


        2.2 接地保护设计与安装
        (1)接地材料选取。在接地线的选择方面,需综合考虑材料的热稳定性、机械强度、成本等因素,可选取镀锌圆钢作为接地线,对于部分移动式电气设备推荐选取有色金属材料作为接地线,以此降低接地线断线、漏电、接触不良等问题发生的几率;同时需针对流经接地线电流的电阻大小进行控制,避免接触电压超出标准值引发触电问题;此外还需针对接电线截面积进行合理设计,尽量选取截面积较大的接电线以保障其热稳定性,防止因接电线过热造成电路故障。在降低土壤电阻率方面,可采用以下几种方法:其一是换土法,将距接电体15cm范围内的土壤替换成黑土或黏土,降低土壤电阻率或在接地体周围的土壤2~3m范围内,掺入不容于水的、有良好吸水性的物质,该法可使土壤电阻率降低到原来的1/5~1/10;其二是在土壤中添加NaCl、MgSO4等化学成分,依靠化学反应降低电阻;第三是用长效化学降阻剂。该法可使土壤电阻率降至原来的40%。
        (2)接地干线安装。在接地干线安装技巧方面,通常选取镀锌扁钢或镀锌圆钢作为接地线,采用垂直或水平方式进行接地线铺设,规避接地线弯曲问题;在接地线规格尺寸方面,将其直径控制在6mm左右,结合接地线铺设要求进行截面积的控制,选取隐蔽位置进行接地干线的安装,将接地线与墙壁间距控制在10-15mm左右,为电气设备留足检修空间;在接地线安装要求方面,采用垂直铺设法应将接地线与地面距离控制在150-300mm范围内,采用水平铺设法应将距离控制在250-300mm范围内,确保符合安全要求。
        (3)接地支线安装。在接地支线的安装要求方面,通常采取并线连接方式将其与接地干线进行连接,依据不同作业环境进行接地支线材料的选取,例如在户外安装时选用多股铜绞线,在室内安装时则采用多股绝缘铜导线。部分接地支线需穿墙安装,对此需采用穿管方式保护接地支线;在涉及到接地支线加长时,需针对连接部位进行固定;针对连接移动电气设备的接地支线,应注重规避支线中间出现断线接头情况,并确保支线上的各连接点均安装在对应设计位置,为后续线路的检修维护工作创设便捷条件。此外,施工人员还需牢固结合相应安全标准进行接地保护施工,佩戴安全带、绝缘手套等保护设施,加强对直流电弧焊、埋弧焊技术标准的把控,确保接地保护设计的安全性与高效性,避免对接地线、接地体间连接电阻造成额外负荷,从而为电气设备的正常运转与施工人员安全提供保障。
        3 结论
        在民用建筑电气接地保护施工的过程中,施工人员务必要切实结合施工质量验收标准进行接地系统选取、接地保护方式设计,加强对接地材料、接地线安装、接地施工焊接技术、接地金属导体质量等要素的把控,提高电气设备接地保护施工水平、消除质量安全隐患,从而进一步为电气施工安全增添有力保障。
        参考文献
        [1]牛磊.解析民用建筑电气保护接地设计与施工[J].绿色环保建材,2017,(11):216+219.
        [2]李宁娟.关于建筑电气防雷接地设计要点解析[J].建材与装饰,2018,(4):220.
        [3]郭宗魁.建筑电气防雷接地施工中存在的质量问题与控制方法[J].工程建设与设计,2017,(12):121-122.
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