阮 凱
(中建七局安裝工程有限公司,河南 鄭州 450000)
經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了智能建筑的發(fā)展,智能建筑的內(nèi)部包括大量的電子設(shè)備,例如大樓設(shè)備自動化系統(tǒng)、通訊自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、衛(wèi)星電視系統(tǒng)以及火災(zāi)報警系統(tǒng)等。這些設(shè)備有著較低的耐壓等級,并且抗干擾的性能并不高,因此,在開展智能建筑設(shè)計施工作業(yè)時,不僅要注重設(shè)備的先進性,同時還要關(guān)注建筑物的性能指標(biāo),更需要注意的是接地技術(shù)的使用。接地系統(tǒng)安全的合理性,不僅能夠有效保障設(shè)備以及建筑物免受雷電以及意外故障電力的危害,同時還能夠確保人身安全。接地系統(tǒng)的安裝作業(yè)看起來比較簡單,但是實際上是一項比較復(fù)雜的過程,因此,應(yīng)該結(jié)合施工經(jīng)驗,在參考國外的施工工藝的前提下,探討現(xiàn)代智能化樓宇電氣設(shè)備安裝工程中的接地技術(shù)問題,以供同類智能建筑安裝施工時參考。
(1)在進行電氣接地裝置安裝作業(yè)之前,應(yīng)該詳細(xì)掌握工程施工單位已批準(zhǔn)的要求進行施工,并且還應(yīng)該有監(jiān)理單位以及施工單位的監(jiān)督。(2)一般情況下,接地電阻的要求:低壓電氣設(shè)備的接地電阻應(yīng)該小于4 Ω,500 A以下的接地短路電流的高壓保護接地電阻應(yīng)該小于0.5 Ω;重復(fù)接地電阻應(yīng)該小于10 Ω;變壓器中性點的接地電阻應(yīng)該小于4 Ω;而防雷裝置的沖擊電阻應(yīng)該小于30 Ω。(3)設(shè)置接地系統(tǒng)。該環(huán)節(jié)的工作不僅需要用到自然接地體,同時還應(yīng)該確保接地導(dǎo)體以及接地極在滿足熱穩(wěn)定性要求的前提下還需要滿足機械強度以及防腐蝕要求。此外,還需要確保接地系統(tǒng)防腐蝕設(shè)計的年限與地面工程使用年限相同,防腐蝕的設(shè)計應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐母g數(shù)據(jù)確定。
所謂的工作接地,就是為了確保電氣設(shè)備能夠正常工作或者在出現(xiàn)故障的時候也能正常工作而設(shè)置的接地系統(tǒng),通常情況下,工作接地是借助電氣設(shè)備中的中性點來實現(xiàn)的,因此,工作接地又可以稱之為中性點接地。比如,電壓互感器以及變壓器的中性點接地屬于工作接地,這種接地方式的接地電阻一般在0.5~10 Ω的范圍內(nèi)。
為了保障工作人員的安全,把在正常工作時沒有電壓,而在絕緣損壞的情況下卻帶點的金屬稱之為保護接地,比
如,使高壓電氣設(shè)備的金屬外殼接地,在電氣設(shè)備絕緣損壞的情況下,金屬外殼帶電,此時產(chǎn)生的較大的故障電力就會啟動保護裝置,將已經(jīng)損壞的設(shè)備切除,或者使電氣設(shè)備外殼處的電位處于安全值,因此來避免觸電現(xiàn)象的產(chǎn)生,這種接地方式的電阻在1~10 Ω的范圍內(nèi)。
如果中性點直接接地,此時將中性線和電氣設(shè)備的外殼直接進行連接,就能夠?qū)θ似鸬奖Wo作用,這種方法稱為保護接零。該方法與保護接地相比較而言,可以更有效地確保人身安全,避免觸電事故的產(chǎn)生。
為了避免電壓以及雷擊給人和電氣設(shè)備帶來危害,就需要通過一系列的措施將強大的電流倒入地面,這種方式被稱之為防雷接地,同時也叫作電壓保護接地。這種方法是將避雷線、避雷針以及避雷器借助導(dǎo)體和大地直接連接,該方法的電阻值在1~30 Ω的范圍內(nèi)。
該技術(shù)在電氣施工中具有非常重要的意義,要想使該技術(shù)發(fā)揮出應(yīng)有的效果,首先應(yīng)該做好接地電阻的測量工作,通過選擇科學(xué)合理的適用于測量電阻的儀器來完成電阻值的測量,在測量過程中,應(yīng)該確保測量電流以及測量電壓兩個回路,然后通過科學(xué)的計算方法求得電阻值。在測量接地電阻的過程中,應(yīng)該將外部因素對其產(chǎn)生的影響考慮在內(nèi),例如土壤的潮濕度以及土壤的結(jié)構(gòu)狀況等。此外,還需要測量輔助物體,使總接地體以及輔助接地體之間保持一定的距離,以此來確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性??傊?,接地電阻的測量需要注意以下問題:
(1)儀器的選擇。一般情況下,在測量接地位置電阻時不可以用萬用表進行測量,萬用表得到的測量結(jié)果不準(zhǔn)確,關(guān)鍵是沒有辦法消除瞬間電流給測量結(jié)構(gòu)帶來的影響。
(2)方法的選擇。接地電阻既可以測量電流同時又能夠測量電壓,根據(jù)相關(guān)方法以及公式,可以對所選位置處的電阻進行測量。這種測量方法的優(yōu)勢在于,能夠避免瞬間電流所帶來的干擾,從而得到較為準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
(3)環(huán)境因素的限制。將大地作為接地極,大地的電阻性來源于接地極的形狀、土壤的種類以及電氣工程的具體要求,因此,在實際開展施工作業(yè)的過程中,應(yīng)該根據(jù)相關(guān)要求,對環(huán)境因素進行合理地排查,確保環(huán)境條件能夠滿足施工要求。
(4)正確安裝輔助的接地極。在具體開展測量工作的過程中,應(yīng)該要進行輔助接地極的準(zhǔn)確安裝,因此來確保測量結(jié)果的有效性。在實際落實測量工作的過程中,需要對不同點進行多次測量,從而篩選出最準(zhǔn)確、最優(yōu)的結(jié)果。
不同的電氣設(shè)備所用的接地施工技術(shù)也不一樣,以確保電氣系統(tǒng)的安全。對于變電設(shè)備而言,應(yīng)該將變電場所建于建筑物的外部,在該項工程項目建設(shè)的過程中,需要將凍土層挖開,并且在凍土層下方位置處水平鋪設(shè)接地體,與此同時,需要在接地體上分別連接變電設(shè)備的保護接地和工作接地,之后再進行獨立的避雷裝置的設(shè)置。對于直流設(shè)備而言,由于電流能夠直接腐蝕金屬,因此,在選擇該設(shè)備的接地體的時候,需要選擇滿足標(biāo)準(zhǔn)需求的接地體,并且還需要定期檢查腐蝕情況,使其不要與自然接地體連接。對于易燃易爆區(qū)域中的設(shè)備而言,需要對其安裝對應(yīng)的接地裝置,與此同時,還應(yīng)該給接地裝置設(shè)置一定的保護空間。
在開展建筑電氣接地裝置安裝工作中,為了能夠有效確保該項工作的安裝質(zhì)量,需要選擇具有良好質(zhì)量的電氣材料,并且使這些材料發(fā)揮出應(yīng)有的效果。在選擇電氣材料的時候需要注意以下方面的內(nèi)容:(1)配電箱的選擇應(yīng)該保證漏電開關(guān)以及內(nèi)部空氣斷路器的質(zhì)量合格,并且還應(yīng)該按照施工方案的需求,選擇對應(yīng)的漏電開關(guān)以及空氣斷路器的型號。同時,要保障額定電流值滿足設(shè)計要求,從而確保建筑電氣接地裝置的安裝質(zhì)量,這樣一來在進行工程項目建設(shè)過程中也能夠?qū)﹄姎獠牧线M行高效運用。(2)在建筑電氣接地安裝施工實際情況以及工程需求的角度而言,在選擇電線以及電纜等材料的時候,應(yīng)該注意這些材料在使用過程中是否會發(fā)熱,以此來提升工程項目的建設(shè)質(zhì)量。
在具體實施建筑電氣接地安裝施工作業(yè)時,為了能夠有效降低質(zhì)量問題出現(xiàn)的概率,并且嚴(yán)格把控安裝工作,就需要注意以下方面的內(nèi)容:(1)安裝人員應(yīng)該熟知行業(yè)技術(shù)規(guī)范以及施工方案,并且在其指導(dǎo)下具備區(qū)分保護接地以及重復(fù)接地的能力,同時還需要在建筑物的低壓電源進戶位置處設(shè)置零干線,確保建筑物中的接地系統(tǒng)能夠處于高效、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。(2)對保護線和接地線的功能有所了解,安裝工作者需要考慮用電設(shè)備穩(wěn)定性以及電擊事故防范要求,在此基礎(chǔ)上開展建筑電氣接地安裝作業(yè),從而確保電氣接地安裝工程的整體質(zhì)量。
對于建筑電氣接地安裝工程的施工而言,為了確保該項工作的質(zhì)量,需要加強施工現(xiàn)場的管理工作,尤其是零星施工現(xiàn)場以及野外施工現(xiàn)場,需要按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)開展施工作業(yè),不能隨意變更,如有變更需求,需要在部門領(lǐng)導(dǎo)的同意之下,根據(jù)變革圖紙開展施工作業(yè)。為了避免因施工單位偷工減料以及施工人員專業(yè)水平欠缺引起的質(zhì)量問題,施工單位應(yīng)該加強對施工質(zhì)量的管理,并且要定期開展施工技術(shù)培訓(xùn)工作,此外,監(jiān)理單位以及建設(shè)單位應(yīng)該派專業(yè)人員監(jiān)督整個施工電氣接地安裝過程,尤其是隱蔽接地裝置的安裝,更是需要旁站人員以及專業(yè)的監(jiān)理人員監(jiān)督完成,并且要對完工質(zhì)量進行驗收檢查。
隨著工業(yè)設(shè)備性能要求的不斷提升以及智能化建筑的不斷增多,設(shè)備安裝工程對于接地可靠性的要求逐漸提高。因此,對于接地有著較高要求的建筑設(shè)備以及建筑物,需要做好接地電流的監(jiān)測工作。
進行故障電流監(jiān)測的方法是使中性線以及相線穿過電流的互感器,用電流互感器進行中性線以及相線電流的監(jiān)測。如果系統(tǒng)中不存在對地泄漏電流的情況,此時電流互感器檢測所得的電流和應(yīng)該趨于零。如果三相負(fù)荷處于不平衡的狀態(tài),就說明電流差會經(jīng)過中性線。
在對故障電流進行監(jiān)測時,應(yīng)該確保電流互感器的安裝位置處于以下幾種狀態(tài):
(1)對具有中性線的主干回路進行檢測。這種方法適用于只有幾臺小型設(shè)備的電氣系統(tǒng)中。但是對于大型的電氣系統(tǒng)來說,應(yīng)該安裝多個電流互感器,不然就很難找到故障點。
(2)對總接地端子板到變壓器中性點之間的電流進行監(jiān)測。這種監(jiān)測方法適合用在泄漏電流的直接監(jiān)測中,而不能用于對中性線向量以及中性線的監(jiān)測。
(3)對參考接地線上的電流進行監(jiān)測。該方法用在特定參考接地線電氣系統(tǒng)的監(jiān)測中。使用這種方法,不僅能夠監(jiān)測泄漏電流,同時還能夠?qū)泳€錯誤情況進行監(jiān)測。
(4)檢測噪音抑制變壓器以及隔離變壓器的二次回路。這種方法能夠監(jiān)測可編程控制器以及其他比較敏感的電子設(shè)備的絕緣水平、二次回路上出現(xiàn)的故障問題以及接線是否有誤的情況。
總而言之,在對接地系統(tǒng)進行設(shè)計以及安裝的過程中,除了要考慮系統(tǒng)的理論線路之外,還應(yīng)該考慮施工所在地的土壤特性、施工環(huán)境、接地導(dǎo)體的材料以及安裝技術(shù)等方面的內(nèi)容。只有對各個環(huán)節(jié)進行科學(xué)合理的把控,才能確保建筑電氣接地系統(tǒng)的安裝質(zhì)量,從而保障設(shè)備安全穩(wěn)定運行。