建筑物接地及其布線工藝的改進優化

摘要：結合自身多年的電氣工程施工管理經驗，對目前推出應用的火災漏電報警系統對電氣火災的作用進行了深入分析，提出了自己的一些見解，僅供大家參考之用。

關鍵詞：電氣火災；漏電火災報警

1 概述

防雷工程的一個重要的方面是接地以及引下線路的布線工程，整個工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取決于此，所以應該認真的系統的研究。

電力、電子設備的接地，是保障設備安全、操作人員安全和設備正常運行的必要措施。可以認為，凡是與電網連接的所有儀器設備都應當接地；凡是電力需要到達的地方，就是接地工程需要做到的地方。由此我們可以知道，接地工程的廣泛性和重要性。

一方面，隨著時代的進步，強功能高價值設備的廣泛使用，要求提供更加可靠的接地保護；另一方面，微電子技術的推廣，使得現代設備要求更低的接地電阻，還往往需要抗干擾。實踐要求有更加系統的接地理論來對工程實際進行指導。根據近年來的設計施工經驗，認為：

a、接地連接方式和接地參數并重；

b、以減小或消除同系統中不同性質的接地（如防雷地、工作地、外殼接地、靜電地、信號地等）之間的電位差為目的，選用適當的布線方式；

c、根據地網所在地的接地電阻、土層分布等地質情況，盡量進行準確設計；

以下，本文對接地及其布線進行討論。

2 目的和要求

（一）接地的分類和目的

接地總的來說有兩個：保護人員和設備不受損害叫保護接地；保障設備的正常運行的叫工作接地。

1、保護接地

防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應或線路引入）時，為防止造成損害的接地系統。常有信號（弱電）防雷地和電源（強電）防雷地之分，區分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上，和電源防雷地分開建設。

機殼安全接地是將系統中平時不帶電的金屬部分（機柜外殼，操作臺外殼等)與地之間形成良好的導電連接，以保護設備和人身安全。此外，保護接地還可以防止靜電的積聚。

2、工作接地

工作接地是為了使系統以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設的接地。它分為機器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地，在石化和其它防爆系統中還有本安接地。

除了上述幾種接地外，在很多場合下容易引起混亂的還有一個供電系統地，也叫交流電源工作地，它是電力系統中為了運行需要設的接地(如中性點接地）。

3 接地網的建設

接地網是在接地系統的基礎，由接地環（網）、接地極（體）和引下線組成，以往常有種誤解，把接地環作為接地的主體，很少使用接地體，在接地要求不高或地質條件相當優越的情況下，接地環也能夠起到接地的作用，但是通常的情況下，這是不可行的，接地環可以起到輔助接地的作用，主導作用是用接地體來完成的。傳統的接地方式在土壤電阻率已經確定的情況下，要想達到設計要求的電阻必須有足夠的接地面積，要降低接地電阻只有擴大接地面積，每擴大4倍的接地面積，接地電阻會降低一倍。

在上述的接地網中，要降低接地電阻的另一個方法是加大接地材料的尺寸，但是耗材太大而且效果并不理想。所以，需要運用更好的接地材料和施工設計方法。

要達到設計接地電阻要求，克服環境條件的制約，有把握的達到良好穩定的接地效果，應從三方面入手進行施工設計。

（一）因地制宜的設計方案

通常的防雷接地的接地電阻是10Ω，實際上有弱電設備的感應防雷都要求4Ω或1Ω的接地電阻。因為，土壤電阻率是隨季節變化的，規范所要求的接地電阻實際上是接地電阻的最大許可值，為了滿足這個要求，地網的接地電阻要達到：

R=Rmax/ω

式中

Rmax——接地電阻最大值，就是我們說的10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻

ω——是季節因數，根據地區和工程性質取值，常用值為1.45

所以，我們所說的接地電阻實際是：

R=6.9Ω——Rmax=10Ω

R=2．75Ω——Rmax=4Ω

R=0.65Ω——Rmax=1Ω

這樣，地網才是合乎規范要求的---在土壤電阻率最高的時候（常為冬季）也滿足設計要求。

（二）施工工藝

正確的施工工藝才能達到良好的設計的實施效果，看起來不重要的實施細節常常導致嚴重的后果。因為接地工程是隱蔽工程，當施工完成后，錯誤不一定馬上可以檢測到，即使發現問題補救也是很麻煩的，尤其是防腐細節。

使用接地塊時，埋設應盡量選擇適合的土層進行，預先開挖80-100cm的土坑（平埋），底部盡量平整，使埋設的接地塊受力均勻。接地塊水平設置，用連接線使連接頭與接地網連接，用螺栓連接后熱焊接或熱融接，焊接完成以后應去除焊渣等，再用防腐瀝青或防銹漆進行焊接表面的防銹處理，回填需要分層夯實，保證土壤的密實和接地塊與土壤的接觸緊密，底部回填40-50cm后，應適量加水，保證土壤的濕潤，令接地塊充分吸濕。使用降阻劑時，為了防腐，包裹厚度應在30mm以上。若包裹厚度為30mm，地網開挖直徑尺寸應在130mm。對水平扁鋼來說，由于地面開挖高低不平，扁鋼本身彎曲不直，在施工中許多部位剛剛被降阻劑蓋住。這樣，鋼材實際上處在兩個介質的交界處，大大地加快了腐蝕程度，因此地網開挖尺寸也應該加大。我們認為垂直極灌降阻劑直徑以130—200mm為好，水平溝以150mm×100mm為好（扁鋼豎放）。這樣做的開挖工程量和降阻劑用量都會增加，但從整體降阻、防腐效果看是合理的。

（三）接地材料的選型

廣泛使用的接地工程材料有各種金屬材料（最常用的如扁鋼）、接地體、降阻劑和離子接地系統等。金屬材料如扁鋼，也常用銅材替代，主要用于接地環的建設，這是大多接地工程都選用的；接地體有金屬接地體（角鋼、銅棒和銅板）這類接地體壽命較短，接地電阻上升快，地網改造頻繁（有的地區每年都需要改造），維護費用比較高，但是從傳統金屬接地極（體）中派生出類特殊結構的接地體（帶電解質材料），使用效果比較好，一般稱為離子或中空）接地系統；另外就是非金屬接地體，使用比較方便，幾乎沒有壽命的約束，各方面比較認可。

4 接地布線

提倡單點法的聯合接地與獨立地相結合。接地布線的原則是提供良好的接地通路，并且盡量降低各系統的電位差，使其等電位化，并且防止接地信號干擾。

室內系統通過接地引下線與地網聯系，建筑內的線路排布直接關系到接地系統是否真正有效的工作。如果處理不好線路的排布，常常造成設備的損害。

5 總結

接地網應根據工程實際情況，因地制宜進行方案設計，嚴格按照施工工藝施工，保證滿足使用要求及設備人員安全。

參考文獻

[1]《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95，2005年版）

[2]《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-98）

[3]《建筑物防雷設計規范》（GB50057-1994）