钟斌 广州市机电安装有限公司
近年来,随着我国经济的进一步发展,建筑行业也获得了快速发展,而在建筑工程中均会用到高电流、高电压等大型电气设备,但由于设备的绝缘损伤、老化等原因,极易引发漏电隐患[1-2]。因此,为了确保电气设备的用电安全,在建筑工程电气施工中均会使用接零与接地技术,以避免漏电、电网瘫痪等事故发生。在接零与接地施工技术中,电气施工人员需谨慎对待施工中的各类问题,并严格遵循相关规章制度进行规范施工,以确保施工技术质量。
在建筑工程施工中,接零技术与接地技术的应用十分广泛。从应用角度来看,接零技术主要是指将电网中的零线与用电设备的金属外壳连接,达到保护用电设备运行与用电人员安全目的[3]。接地技术主要是指将电气设备的金属外壳、电位基准点与大地相连,建立起低电阻通路,实现保护电气设备与人员安全的目的[4]。目前,接地技术的类型主要包括重复接地、电气设备的保护接地、防雷接地、静电接地抗干扰接地等。这两种技术的作用主要是保证安全、避免电气设备绝缘损伤而引起触电事故、确保电气设备正常运行、避免雷击等。接零技术与接地技术在保护原理、动作等方面均存在不同,接零技术通过带电金属部分使用导线与接地体形成保护机制,从而防止触电事故;而接地技术为事后保护措施,即出现电力故障后,利用接地结构来控制电压数值,确保接地设备的金属外壳的参数在合理范围内,从而防止用电安全事故的发生。由上述可知,接零与接地的作用主要将碰壳变成单相短路,使相关保护设备能通过迅速工作断开故障设备。
应用接零保护时,短路电流大部分均会大于自动空气开关整定值数倍,若电气设备出现接地短路,保护设备能立即动作将电路切断,以确保安全。然而,接零保护应用过程中,系统除了在中性点工作接地以外,还需在零线上的一处或多处进行重复接地工作,以尽可能减轻碰壳或接地短路时的故障程度。在中性点接地系统的接零保护工作中,10000 电压以下的中性点接地系统,其中线接地电阻小于4 欧,重复接地小于10欧。三相四线制配电系统中,不应使用接地保护,主要是因为若工艺设备装机容量大,保护设备的定值可出现大于短路电流情况,极易导致保护设备不工作,引起设备外壳长期带电,增加用电安全隐患。在非带电的金属外壳中,每台设备的电动机均设有4 芯动力电缆,而截面较小的芯属于保护接地线,被称为PE 线,其主要用于连接工艺设备的外壳,以发挥保持接地作用。在接地部件连接接地干线中,应选择铜芯多股软绞线作为连接地线,其最小截面应大于4mm2,同时接地干线需采用不同方法连接接地体,且连接处不能少于2 处。
在中性点不接地系统中,不能使用接零保护,主要是因为碰壳时系统依旧能运行,但会导致接在零线上的电气设备金属外壳出现相电压,其他对地电位会升高形成线电压,极易引起安全用电安全隐患。因此,在中性点不接地系统中只能采用接地保护方式,使电气设备金属外壳带电时外壳接地。这种情况下,即使人体触及金属外壳,能通过人体的电流很小,故不会引起触电情况。同时,1000 电压以下的中性点不接地系统,其接地电阻应小于10 欧。
在建筑工程中应用防雷接地,目的在于避免建筑物遭受直接雷击破坏和雷击时架空线传入高电位。防雷接地装置主要是被保护建筑物与其存在联系的金属物,例如电缆、管道、防雷电感应等,这些装置能做到大于3m。但在实际建筑工程施工过程中,会受到征地面积小、扩建改造等原因的影响而无法做到防雷接地装置大于3m,因此,针对这一情况,为了限制雷击时接地点电位的升高,应采用共同接地方式。共同接地方式主要是指将变压器、中性点、各类电气设备的工作接地、保护接地、防雷接地共同连接起来,并尽可能降低接地电阻。从现阶段的建筑电气工程施工来看,多采用建筑物内的钢筋网作为防雷接地装置,而钢筋混凝土的主筋为防雷引导线,这不仅能达到防雷接地的具体要求,还能节省电气投资,提高建筑经济效益。
抗干扰接地是建筑电气施工的常用接地技术,其常用的接地措施主要包括交流地与信号地分开、屏蔽接地、一点接地、多点接地等,同时接地电阻需小于5 欧。抗干扰接地的作用,主要是将干扰源所产生的电磁场限制在金属机壳的外表面上,使电磁场无法穿过金属屏蔽的内部,从而确保电气设备的正常运行。在目前建筑电气施工中的抗干扰接地,其常用的接地方法主要包括埋设接地棒、埋设铜板、设辐射式接地系统、环网状式接地系统等,且经过长期的施工实践证实,接地与屏蔽的正确、有效结合,能解决大部分的电磁场干扰问题,这对确保电气设备的正常运行具有重要意义。
静电主要由两种物质的相互接触、摩擦、分离所产生,而静电极易引起粉尘、火灾等风险。在建筑工程施工中,均会应用输送设备、提升设备、搅拌设备、碾轧设备等,而这些电气设备的应用会与物料产生高速、大面积的摩擦,从而产生大量静电。为了消除静电,在电气施工过程中多会采用静电接地措施,静电接地主要是指将可能产生的静电的设备、容器、管道等进行接地,使静脉产生后能直接导入地中,从而消除静脉积聚,减少安全隐患。在应用静电接地时,保持接地的电阻值应小于100 欧,同时应使用金属导线进行连接,以形成电气通路。
总而言之,接零与接地施工技术在建筑电气施工中占据着重要地位,在施工过程中,必须保证施工技术的规范性与科学性。同时,建筑电气施工人员更应严格遵守国家安全用电法规,积极完善接零与接地的施工技术,以此为人、机电设备、电网系统的安全提供一个重要保障,使整个建筑工程得到经济效益最优化。