智能建筑及工業(yè)電氣設(shè)備安裝工程中的接地問題分析

王建強

摘 要：科學技術(shù)的快速發(fā)展使我國各行業(yè)有了新的發(fā)展空間和機遇。在開展建筑電氣設(shè)備安裝以及施工作業(yè)的過程中，確保接地系統(tǒng)安裝工作的有效性以及合理性，不僅能夠保障建筑物免于危險因素的損壞，同時還能夠確保施工人員的生命安全。

關(guān)鍵詞：智能建筑及工業(yè)電氣設(shè)備；安裝工程；接地問題

1 引言

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展推動我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速。在具體的建筑施工和電氣設(shè)備安裝過程中，接地系統(tǒng)的合理、有效的安裝不僅可以保護建筑物免遭安全因素的損害，還能夠保護施工人員和相應人員的人身安全。雖然接地系統(tǒng)的安裝步驟簡單，看似比較容易，但是實際操作起來非常繁雜。

2 電氣接地裝置的技術(shù)要求

（1）在進行電氣接地裝置安裝作業(yè)之前，應該詳細掌握工程施工單位已批準的要求進行施工，并且還應該有監(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)備的接地電阻應該小于4Ω，500A以下的接地短路電流的高壓保護接地電阻應該小于0.5Ω；重復接地電阻應該小于10Ω；變壓器中性點的接地電阻應該小于4Ω；而防雷裝置的沖擊電阻應該小于30Ω。（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，同時還應該確保接地導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)計應該根據(jù)當?shù)氐母g數(shù)據(jù)確定。

3 接地系統(tǒng)對土壤性質(zhì)的要求

在電氣設(shè)備的實際安裝過程中，良好的接地系統(tǒng)能夠為故障電流和雷電感應電流提供一個流入大地的導體通道，從而保證電氣設(shè)備在遭受上述電流影響時能夠安全運行。這就要求電氣設(shè)備的接地系統(tǒng)安裝必須要符合相關(guān)標準和要求，對相應的材料、連接方法以及土壤條件進行嚴格篩選。研究表明，接地系統(tǒng)的安裝中對土壤性質(zhì)的要求如下：首先，土壤的含水量要足。通常情況下，土壤的含水量越多，其電阻率越低，其導電性能越好，更能將電流導入到大地之中；其次，選取合適的溫度層。一般情況下，若土壤的溫度過低，對其電阻率將明顯升高，不利于電流的導入，因此，若在寒冷地區(qū)安裝該系統(tǒng)，必須要將其安裝到凍土層以下，以保證系統(tǒng)的要求；最后，土壤的類型對接地系統(tǒng)也有一定的影響。研究表明，黑色土壤以及有機物含量豐富的土壤就有更好的電解性能，也能夠保持住較多的水分，其電阻率較低，相比之下，沙土地不能維持住水分其電解性能也非常差，因而電阻率非常高。因而在施工過程中要嚴格篩選土壤的類型。為了保證接地系統(tǒng)的正確安裝和運轉(zhuǎn)的有效性，在安裝之前工作人員首先要用電阻測試儀器對其電阻率進行測試。通常采用的方法為：四點測量法、三點測量法和兩點測量法，其中四點測量法的實踐效果最有效，三點測量法適用于不同深度土壤層的測量。在測量完土壤的電阻率之后，要想方設(shè)法降低其不符合要求土壤的電阻率，我們通常用增加土壤的含水量的方法進行操作，普遍的做法為：在土壤層中加入電解質(zhì)，比如硫酸銅和氯化鈉等物質(zhì)，該方法雖然檔次成本較低，但需要反復操作，造成不必要的成本損失；采用接地增效劑，該法的性能較好、效果穩(wěn)定，不需要進行后期維護，此法值得在實踐中進一步推廣應用。

4 防雷接地

雷電是自然界中常見的災害之一，雷電會對各種電氣設(shè)備的運行產(chǎn)生嚴重影響，因此將雷電流迅速導人大地，以防止雷害是建筑接地保護中的常用方式，在智能化建筑中有大量電子設(shè)備以及綜合布線系統(tǒng)，一旦受到雷擊則很有可能會導致整個系統(tǒng)癱瘓，防雷接地主要針對建筑物內(nèi)的信息機房以及建筑內(nèi)信號源。防雷接地有兩種方式，一種是在外部布設(shè)防雷系統(tǒng)，一種是在建筑內(nèi)部進行防雷接地設(shè)計。（1）智能化建筑外部防雷系統(tǒng)。智能樓宇物外部防雷系統(tǒng)裝置主要包括接閃器、引下線、接地裝置和屏蔽裝置。同時，在智能樓宇物材料的選擇上，要盡量選擇一些具有雷電防護功能的材料，例如智能樓宇物的天花板、墻和地板中可以設(shè)置金屬加強鋼筋、金屬框架、金屬屋頂?shù)?，從而形成格柵型空間，對雷電災害進行有效屏蔽。另外，在智能樓宇物設(shè)計過程中要加強避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等設(shè)施的應用，將這些設(shè)備與引下線相連，從而有效防止雷擊災害。（2）智能化建筑內(nèi)部防雷設(shè)計。接地是將雷電電流引入地下的重要過程，在智能樓宇電氣系統(tǒng)建設(shè)過程中必須要做好接地工作，尤其是一些新建的電子設(shè)備機房，機房中的電氣設(shè)備繁多，接線復雜，共用接地模式可以極大地提高電氣設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性，出現(xiàn)雷電災害時可以減少雷電災害的沖擊。在智能化建筑內(nèi)部防雷設(shè)計中主要有以下幾種方式：第一，等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)是指用連接導線將處于防雷空間內(nèi)的防雷物體、金屬物體、電氣電信裝置等連接在一起，其目的是為了消除電位差，使得防雷空間中的電位處于一個相對平衡的狀態(tài)，從而降低空間內(nèi)的接觸電壓。智能化建筑的等電位聯(lián)結(jié)有兩種方式，一種是總等電位聯(lián)結(jié)，一種是局部等電位聯(lián)結(jié)。第二，安裝浪涌保護器。對于智能樓宇低壓配電系統(tǒng)設(shè)計而言，安裝電涌保護器時，首先要對其位置進行合理選擇，在穿過智能樓宇物兩個不同的雷電保護區(qū)交界處的供電和配電線路上可以安裝浪涌保護器，浪涌保護器應該要符合I級分類試驗。在穿過兩個不同的雷電保護區(qū)交界處的電源線路上可以安裝符合II級分類試驗的浪涌保護器。

5 接地故障泄漏電流的監(jiān)測

隨著智能化建筑的增多和工業(yè)設(shè)備性能的提高，設(shè)備安裝工程中對接地可靠性的要求越來越高。為此，對于對接地要求高的建筑物和設(shè)備，應當注意對接地故障電流的監(jiān)測。監(jiān)測故障電流的方法是讓相線和中性線穿過一個電流互感器。電流互感器用于檢測相線和中性線電流的瞬時向量和。如果系統(tǒng)內(nèi)沒有對地泄漏電流，電流互感器檢測出的電流和應該近似為零。如果三相負荷不平衡，則電流差會通過中性線。監(jiān)測故障電流的方法視電流互感器的安裝位置可以有以下幾種情況：（1）監(jiān)測含有中性線的主干回路。對只有很少幾臺設(shè)備的小型電氣系統(tǒng)這種方法是可行的。但是對于大型電氣系統(tǒng)需要裝多個電流互感器，否則難以查找故障點。（2）監(jiān)測變壓器中性點到總接地端子板間的電流。這種方法是直接監(jiān)測泄漏電流而不是相線和中性線的向量和。（3）監(jiān)測參考接地線上的電流。這種方法用于監(jiān)測有專門參考接地線的電氣系統(tǒng)。采用這種方法，裝在參考接地線上的電流互感器不僅可以監(jiān)測泄漏電流，還可以檢驗接線錯誤、導線和與參考接地線連接的設(shè)備的絕緣等問題。（4）隔離變壓器或噪音抑制變壓器二次回路的監(jiān)測。這種方法可以監(jiān)測可編程控制器和其它敏感電子設(shè)備的絕緣水平、接線有無錯誤以及二次回路上是否存在故障。

6 結(jié)語

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，還應該考慮施工所在地的土壤特性、施工環(huán)境、接地導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。

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