梁發(fā)菊
摘 要:為了保證建筑結(jié)構(gòu)安全性,所有的建筑,都應(yīng)該做好防雷處理工作,光伏電站建于空曠地區(qū),四周沒有高大的建筑物,電站內(nèi)電氣設(shè)備較多,確保防雷接地質(zhì)量尤為重要。文章通過光伏發(fā)電施工案例,結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),總結(jié)監(jiān)理在建筑防雷接地系統(tǒng)施工過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn),通過質(zhì)量預(yù)控,過程控制等,對施工中質(zhì)量通病進(jìn)行分析,與各位同行進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:建筑;電氣;防雷;接地
電力產(chǎn)品的大范圍使用,使得用電安全也引起了公眾的廣泛關(guān)注,然而在供配電系統(tǒng)中,防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于電氣安全至關(guān)重要,不僅對供電系統(tǒng)本身的安全性和可靠性有直接的影響,對人們的安全生產(chǎn)、生活都影響重大。建筑物遭受雷擊的同時(shí),建筑物內(nèi)部的電子設(shè)備也很容易受到雷電波破壞,有效建筑物防雷措施能夠減少雷電對人身、建筑物和電氣設(shè)備等傷害和破壞。防雷接地裝置的作用是利用大地建立統(tǒng)一的參考電位或屏蔽作用,使電路運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠,保證設(shè)備和工作人員的安全、避免受雷電流的危害,保護(hù)建筑物及強(qiáng)、弱電設(shè)備的安全運(yùn)行。
1 接地概念
接地指的是用電裝置和設(shè)備的中性點(diǎn)、支架或外殼與接地裝置間用導(dǎo)體連接的電氣連接。接地線指的是用于連接電氣設(shè)備與接地體的金屬導(dǎo)線。整個的接地裝置可分為接地線和接地體兩個部分。目的是將接地裝置的電位限制為零電位,或者將引下的雷電流通過引下線快速的流散至大地土壤中。接地操作常為了保護(hù)用電設(shè)備或避免人為觸電,因而常在電力設(shè)備上的外殼或金屬地盤上接地線,或?qū)⒃O(shè)備的無用電流及噪聲干擾通過接地先傳導(dǎo)致大地。
2 防雷接地設(shè)計(jì)要求
光伏電站涉及70個逆變器室及升壓站,設(shè)計(jì)要求每個逆變器室采用鍍鋅扁鋼做接地線,鍍鋅角鋼做接地極,升壓站采用銅棒做接地極,銅扁鋼做接地線,太陽能支架采用鍍鋅扁鋼連接,全廠接地網(wǎng)連通。避雷引下線采用柱內(nèi)至少φ12兩條主筋,其上端與屋面主鋼筋焊接,下端連接人工接地裝置。每個建筑物屋頂設(shè)避雷帶,屋頂制作避雷帶支架墩,直線段間距1.0m,轉(zhuǎn)角段間距0.5m,凡高出屋面接閃器的風(fēng)機(jī),煙囪等金屬構(gòu)件與屋面接閃器可靠連接。
3 防雷接地系統(tǒng)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1 防雷接地系統(tǒng)施工的質(zhì)量預(yù)控
1)要仔細(xì)地審查設(shè)計(jì)圖紙。施工人員要詳細(xì)的分析建筑施工圖紙,按照圖紙的設(shè)計(jì)要求來了解具體的施工內(nèi)容,同時(shí)還要對建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置進(jìn)行認(rèn)真分析,要充分領(lǐng)會設(shè)計(jì)中的有關(guān)說明,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題。現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)中相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙銜接不清,不按規(guī)定協(xié)調(diào)配合的問題普遍存在,極易導(dǎo)致施工錯誤。若施工單位經(jīng)驗(yàn)不足,則極易因工種(序)配合不當(dāng)而造成施工錯漏。最常見的是接地檢測點(diǎn)漏焊,焊接處沒刷防腐漆,焊接搭接面不夠、接地系統(tǒng)埋深不夠,因構(gòu)造柱(墻)內(nèi)主鋼筋調(diào)整、防雷引下線鋼筋錯接錯焊的等情況。各專業(yè)管道、線路相互碰撞、相互矛盾的問題已成了施工圖多發(fā)病等。
3.2 施工的質(zhì)量控制
防雷接地所用材料有鍍鋅角鋼、圓鋼、扁鋼、銅包鋼、石墨等,其中主控內(nèi)容是查驗(yàn)材料合格證和檢測報(bào)告;查看材料規(guī)格;檢查在施工中是否使用設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的鍍鋅材料。在施工監(jiān)理過程中,施工人員用普通鋼材代替鍍鋅材料,或者使用材料型號規(guī)格與圖紙不符,以小代大,發(fā)現(xiàn)此類問題,一定要加以糾正。利用鍍鋅材料接地的扁鋼搭按時(shí),要注意扁鋼寬度的2倍或是圓鋼的6倍,并保證至少焊三邊,而且焊接處的焊渣要清除干凈,并用瀝青做好防腐,施工地線與銅包鋼接地極一定要用專門的連接頭連接,建筑物的電源線進(jìn)線作重復(fù)的接地,并按設(shè)計(jì)要求做好不帶電金屬外殼設(shè)備的接地工作;變壓器應(yīng)該保證至少有兩個接地點(diǎn)。
3.3 施工操作人員需要持證上崗
防雷接地焊接始終伴隨著施工的全過程,焊接質(zhì)量決定著工程質(zhì)量。實(shí)踐證明,由于焊接技術(shù)不過關(guān)導(dǎo)致的施工質(zhì)量不合格的情況時(shí)有發(fā)生,因此,要求施工單位的技術(shù)人員、班(組)長和實(shí)際操作人員必須持證上崗,并在施工過程中注意監(jiān)控焊接質(zhì)量,保證滿足工程施工需要。
3.4 關(guān)鍵部位和工序的質(zhì)量控制
1)接地系統(tǒng)安裝是施工中的第一環(huán)節(jié)。對于接地極及接地線的焊接、避雷引下線與接地網(wǎng)的焊接,都要嚴(yán)格按電氣圖紙和接地點(diǎn)逐一進(jìn)行檢查,與圖紙、規(guī)范不符,要求整改,禁止隱蔽,當(dāng)整個接地網(wǎng)焊接完成后,馬上用電阻儀進(jìn)行接地電阻值測試,確認(rèn)是否符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)電阻值不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),再次檢驗(yàn)焊接質(zhì)量或按設(shè)計(jì)要求補(bǔ)做人工接地裝置。
2)對以柱筋為引上線的接地網(wǎng),要求施工人員采用每層按軸線標(biāo)清每根柱子的位置及鋼筋焊接根數(shù)進(jìn)行施工,防止漏焊或錯焊位置,焊接長度及質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求等。要對引上點(diǎn)鋼筋焊接質(zhì)量仔細(xì)檢查并要求對焊接引上線進(jìn)行定位標(biāo)識,以防向上層焊錯主筋,造成接地中斷錯誤。特別是對于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層,由于柱筋的調(diào)整,防雷引下線利用柱內(nèi)主筋焊接引下容易錯焊、漏焊,要進(jìn)行反復(fù)核實(shí)。
3)避雷帶支架安裝應(yīng)與土建密切配合,避雷帶和接地連接線穿過伸縮縫、沉降縫時(shí),應(yīng)做成半圓形,這樣既可以保持線路的規(guī)整,又可以在變形時(shí)防止避雷帶、接地母線被扯斷,起到防雷接地的作用。避雷帶施工直接影響防雷接地的可靠性。要增加監(jiān)控力度:一是要注意其規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求,安裝要牢固可靠,采用規(guī)定直徑的鍍鋅圓鋼與結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主筋作防雷引下線,保證所用材料規(guī)格、搭接面、焊接質(zhì)量、支架間距等均應(yīng)符合規(guī)范要求。二是屋頂上裝設(shè)的避雷網(wǎng)和建筑物頂部的避雷帶及金屬物體應(yīng)焊接成一個整體。
3)對于等電位焊接以及設(shè)計(jì)注明要進(jìn)行重復(fù)接地的部位,如進(jìn)戶鋼管的接地、等電位箱的接地都要認(rèn)真核查。符合設(shè)計(jì)要求后,才允許工程進(jìn)入下道工序。
3.5 質(zhì)量驗(yàn)收
防雷接地工程作為一個分項(xiàng)工程,其分項(xiàng)工程在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照檢驗(yàn)批的驗(yàn)收程序進(jìn)行,應(yīng)該根據(jù)施工圖紙來進(jìn)行嚴(yán)格審查。如果發(fā)現(xiàn)有不符合相關(guān)規(guī)定的做法時(shí),應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修改,當(dāng)情況較嚴(yán)重時(shí),就需要將具體情況告知業(yè)主和設(shè)計(jì)單位,經(jīng)過商討后形成新的設(shè)計(jì)方案,然后再根據(jù)方案來執(zhí)行,并做好相關(guān)的備案工作。
施工完成后應(yīng)進(jìn)行接地電阻值的搖測,尤其是接地體或接地網(wǎng)施工完成后,應(yīng)及時(shí)確認(rèn)接地電阻值是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定值,如測量值不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可及時(shí)采取措施增加人工接地體施工。
4 防雷接地工程施工質(zhì)量通病總結(jié)
1)材料規(guī)格與設(shè)計(jì)不符、或用普通結(jié)構(gòu)鋼材代替
2)引下線、避雷帶搭接的長度不夠,彎曲半徑過小,鍍鋅圓鋼、扁鋼搭接長度不滿足規(guī)范要求;焊接質(zhì)量不滿足要求,焊縫不飽滿,焊接處有夾渣、焊瘤、虛焊、咬肉和氣孔,沒有敲掉焊渣等缺陷。支架間距過大,部分拐角為直角。
3)防雷引下線焊接位置、數(shù)量錯誤,主筋選用規(guī)格不符合要求(要求≥2φ12 mm,每層引下線主筋應(yīng)用油漆標(biāo)識,以免錯接),引下線柱筋采用機(jī)械連接處未做跨接。
5)接地體的引出線不足兩處,使用鍍鋅扁鋼時(shí),引出線的焊接部位未補(bǔ)刷防腐涂料。
6)屋面金屬物,如風(fēng)機(jī)、煙囪等,未與屋頂防雷系統(tǒng)相連。
7)避雷帶安裝不平直,高度與設(shè)計(jì)不符(一般要求高度為150~200 mm),支架設(shè)置不規(guī)范(水平段間距≤1 m,垂直段間距≤1.5 m,轉(zhuǎn)彎段間距≤0.5 m,支架設(shè)置均勻,高度一致,埋設(shè)牢固)。
8)主筋與屋面避雷帶搭接采用90 mm立彎,避雷帶伸縮縫、沉降縫處沒做成半圓形,拐角處為直角。
9)成品保護(hù)不到位,避雷帶變形嚴(yán)重,支架松動。
10)基礎(chǔ)接地施工完成后未進(jìn)行電阻測試。
11)太陽能支架接地支線、電氣設(shè)備接地支線,未與接地干線連接。
12)接地體、接地線埋設(shè)深度不夠,距地面高度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
13)等電位聯(lián)結(jié)不可靠,橋架及金屬管等跨接地線沒接或線徑不足。
14)進(jìn)線在總控制柜處接地不可靠,沒有按要求在逆變器室作MEB,接地線沒引進(jìn)等電位箱。
15)子陣列的支架穿線管、匯流箱穿線管沒有接地或接地不可靠。
5 結(jié)語
防雷接地不僅是隱蔽工程中一項(xiàng)獨(dú)特的、連續(xù)的、安全性強(qiáng)的工程項(xiàng)目,而且牽涉的施工內(nèi)容很多,都需要提前預(yù)控,不允許有一點(diǎn)疏漏。所以,電氣監(jiān)理工程師不僅要有高度負(fù)責(zé)的敬業(yè)精神,而且要不斷地提高自身的理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);同時(shí)在監(jiān)理過程中應(yīng)從點(diǎn)到面全過程把關(guān),及時(shí)檢查和記錄檢驗(yàn) (測)情況,做好旁站監(jiān)理,隱蔽驗(yàn)收工作,只有做好每一個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制,才能滿足功能性和安全性的要求。
參考文獻(xiàn)
[1]GB 50303-201 1,建筑電氣工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范ESJ.
[2]芮靜康主編,《建筑防雷與電氣安全技術(shù)》,北京,中國建筑工業(yè)出版社,2003
[3]王彬,《建筑防雷接地系統(tǒng)施工監(jiān)理》,2014.3