人工接地極埋設(shè)深度和選用規(guī)格探討

鄭 云 德

(中國華西企業(yè)股份有限公司安裝工程公司, 四川 成都 610081)

0 引 言

隨著我國各種建筑特別是高層、超高層建筑的迅速發(fā)展以及電氣設(shè)備的廣泛使用,建筑物以及電氣設(shè)備接地裝置的安全問題越來越成為設(shè)計和施工等多方高度重視的話題。接地裝置是為保證建筑物、電氣設(shè)備和人身安全而采取的一種安全措施,其作用是將建筑物遭到雷擊時可能產(chǎn)生的剩余電流以及靜電荷等引入大地,從而防止建筑物受到雷擊損壞,避免人身觸電和可能產(chǎn)生的火災(zāi)、爆炸等事故。其中接地極是接地裝置的核心部分,埋入土中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體。接地極作為與大地土壤密切接觸并提供與大地之間電氣連接的導(dǎo)體,安全散流雷擊能量(剩余電流、靜電荷等),使其泄入大地,起到保障作用。

接地極分為自然接地極和人工接地極。經(jīng)測試,若自然接地極的接地電阻值達不到設(shè)計要求時,需采取人工補償措施,一般做法需增設(shè)人工接地極;或受環(huán)境影響等情況為接地需要而埋設(shè)的接地體。人工接地極的埋設(shè)深度和材料規(guī)格的選用是指導(dǎo)施工、保證接地裝置可靠性的重要因素,但目前國家現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范、施工驗收規(guī)范以及最新國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集(簡稱國標(biāo)圖集)對此要求不一致。在施工圖中,如設(shè)計沒有明確說明時施工人員不知如何選用和施工。

1 接地極埋設(shè)深度

在設(shè)計規(guī)范(含設(shè)計技術(shù)措施)、施工驗收規(guī)范、國標(biāo)圖集中,人工接地極埋設(shè)深度對比如表1所示,施工規(guī)范、國標(biāo)圖集要求接地極埋設(shè)深度應(yīng)符合設(shè)計要求[1-12]。當(dāng)設(shè)計無具體規(guī)定時,應(yīng)滿足表1中的要求。

由于建筑物(構(gòu)筑物)所處地質(zhì)條件復(fù)雜,特別是土壤電阻率影響重大。有些建筑物的自然接地裝置經(jīng)測試其接地電阻后達不到設(shè)計要求時,需另外采取補償措施,如增加人工接地極。在設(shè)計圖中如對人工接地極無具體要求時,建議提請專業(yè)設(shè)計工程師核實后重新對此補充設(shè)計詳圖。若設(shè)計圖直接采用人工接地裝置,且僅對接地電阻有要求(沒有詳細設(shè)計),則建議在圖紙會審時提出,并與設(shè)計專業(yè)共同解決。在與設(shè)計人員溝通時,建議人工接地極埋設(shè)深度可按最大值(0.8 m)考慮,能滿足設(shè)計規(guī)范、施工驗收規(guī)范和國標(biāo)圖集的要求。

表1 人工接地極埋設(shè)深度對比

注:*GB/T 50065—2011第5.1.5條針對土壤電阻率不同,對接地極埋設(shè)深度要求不同。

2 接地極規(guī)格的選用

接地極可用材質(zhì)很多。本文以設(shè)計中常用的熱鍍鋅鋼管、熱鍍鋅角鋼為示例進行說明。接地極規(guī)格選用比較如表2所示。

由表2可以看出,設(shè)計規(guī)范、施工驗收規(guī)范、國標(biāo)圖集對接地極規(guī)格選用不盡相同。因設(shè)計規(guī)范、施工驗收規(guī)范均為最小規(guī)格,國標(biāo)圖集為設(shè)計和施工常用(或推薦)規(guī)格,建議選用接地極規(guī)格:熱鍍鋅鋼管DN40(壁厚3.5 mm),熱鍍鋅角鋼L50 mm×50 mm×5 mm,這樣均能滿足以上所有規(guī)范和國標(biāo)圖集規(guī)定。

3 結(jié) 語

《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》第28條規(guī)定“施工單位必須按照工程設(shè)計圖紙和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工,不得擅自修改工程設(shè)計,不得偷工減料。施工單位在施工過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計文件和圖紙有差錯的,應(yīng)當(dāng)及時提出意見和建議”,同時GB/T 21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》中第5.4.1.5條規(guī)定“人工接地體的材料、埋設(shè)深度和間距等要求應(yīng)符合GB 50057—2010中5.4.1～5.4.7的規(guī)定”。

因此,在施工中遇到人工接地極埋設(shè)深度和選用規(guī)格存在疑問時,一定要盡早(最好在圖紙會審時)提出來,請設(shè)計工程師予以明確。同時,若對所在土壤電阻率不確定,可依據(jù)GB/T 21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》附錄B(土壤電阻率的測量)或GB/T 17949.1—2000《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導(dǎo)則 第1部分:常規(guī)測量》,選擇合適測量儀表對其進行測量,再根據(jù)土壤電阻率計算后選用合適的接地極和埋設(shè)深度,充分保證人工接地極的規(guī)范性和可靠性。

表2 接地極規(guī)格選用比較

*注:地下部分鋼管的壁厚,其分子、分母數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于埋于土壤和埋于室內(nèi)混凝土地坪中。