普慶 董亞輝
摘要:接地和接零是電氣工程的重要組成部分,在電氣施工中意義重大。為了保證和提高電氣設備工作的可靠性、安全性,必須重視接零和接地工作,從而保證施工人員的人身安全和設備安全。
關鍵詞:電氣施工;接零;接地
電氣線路及設備往往會因絕緣配合材料的使用年限過久、相當大的過電壓以及人類操作的失誤等導致電氣系統中離人類較近、正常情況下不帶電的設備金屬外殼具備對地電壓,從而對人的生命安全造成威脅。實驗表明,人體觸電危險主要與觸電電壓、觸電電流以及觸電時長等因素有關。高于36伏的電壓對人體將產生不同程度的危險;流經人體的電流達到50mA時就有生命危險;觸電時間越長危險系數更大。觸電事故的發生往往是因為相線、設備、人體大地以及工作零線間形成完整的電路回路,可知降低回路中人體觸電分壓以及流經人體電流是減少觸電風險的有效方法。
一、電氣施工接零、接地的概況
1、安全接地
接地保護和接零保護均屬于安全接地范疇,是有效減少對地電壓和流經人體的對地電流或使電路中的斷路器等安全保護繼電設備迅速反應并工作的有效措施。接地保護是設備金屬外殼經接地電阻接地,通過較小的接地電阻降低漏電分壓達到保護目的。接零保護是金屬外殼經工作零線或保護線接地,發生故障是能夠促使電路中的電流保護裝置迅速切斷故障電流,消除觸電危險。
2、接地保護
接地保護其實是針對電氣終端設備金屬外殼接地的措施,與電源端工作接地(零線接地)是有區別的。一般情況,電氣設備在接通電源后,電流是從電源到相線到設備再經過地線回到電源形成一個完整的電路回路,因此工作零線是電路系統形成回路必不可少的部分。在三相電路中,工作零線是從電源端三相線路中性點引出的一條線路,它的接地方式分為直接接地、不接地或經高阻抗接地,即小電流接地和大電流接地。通常情況下,高壓輸電線路均采用直接接地的方式,低壓輸電線路則根據電氣設備終端的接地或接零情況配合使用。
接地保護,是為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔等帶電危及人身和設備安全而進行的接地。實際上接地保護的接地部位為正常情況下不帶電因故障發生導致可能帶電的電氣設備部件,如電器金屬外殼部分。
接地保護一般用于電源中性點不直接接地或高阻抗接地的供電系統中,故障時漏電電壓通過線路對地電空形成回路,由于對地電容阻抗與設備金屬外殼為串聯關系,且數值比較大;當人體接觸外殼時,人體阻抗與接地電阻并聯,電抗值將小于接地電阻阻抗值,即大大減少了漏電設備金屬外殼的分壓;此外所形成回路并非短路回路,回路電流較小,人體阻抗值比接地電阻阻抗值大得多,分得的電流更小。但是在中性點直接接地的情況下,工作零線接地電阻與接地保護電阻均為4,則回路電流將達到27.5A,則設備金屬外殼上的漏電分壓為110伏。當人體接觸設備金屬外殼時,此分壓值將更高,這種情形是非常危險的。因此接地保護只適用于小電流接地系統中,不適用于大電流接地系統。
3、接零保護
接零保護是將電氣設備的金屬外殼和電網的工作零線進行可靠連接,以保護人身安全的一種用電安全措施。
在接零保護電路中均有斷路器等電流保護裝置,當某相帶電部分觸連設備金屬外殼時,通過設備金屬外殼形成該相對零線的單相短路,短路電流促使線路上過電流保護裝置迅速動作并切斷設備供電,消除觸電危險。
通常在采用接零保護措施時,一定要連接線一定要連接在保護干線上,并且需要進行重復接地。當沒有進行重復接地時,工作零線中間某段斷線,斷線處后面的設備發生漏電故障后,相應發生故障的電氣設備金屬外殼是具有帶電危險的。
二、電氣施工接零與接地技術的應用
隨著經濟的高速發展,建筑行業也從中獲得不菲的收益,成就非凡。在各種建筑建設時,不可避免的而且經常性的會使用很多的高壓以及高電流的機電裝置。在建筑施工開始前,都會對幾點裝置進行周密的接地維護,以此避免出現觸電事故等不利現象的發生。因此,建設施工活動使用機電裝置,要有相關的電力人員合理地使用有關的知識來開展建設,另外,還要結合建設施工的相關規定和施工實際情況,進而消除建設中建筑電氣施工接零和接地的安全隱患。
1、工作接地。是用它完成回路使設備達到性能要求的接地線。如六、七十年代農村家家戶戶使用的廣播有一根地線,而且接地處要經常用水淋濕。工作接地是把金屬導體銅塊埋在土壤里,再把它的一點用導線引出地面,這就建成了接地系統,地線要求接地電阻≤4Ω。
2、保護接地。為防止人們在使用家電及辦公等電子設備時發生觸電事故而采取的一種保護措施。家用電器和辦公設備的金屬外殼都設有接地線,如其絕緣損壞外殼帶電,則電流沿著安裝的接地線泄入大地,以達到安全的目的,否則會給人身安全造成危害。用電規程規定保護接地電阻應≤4Ω,而人體的電阻一般大于2000Ω,根據歐姆定律,絕緣損壞時通過人體的電流僅為總電流的1/500,從而起到保護作用。(電壓越高,人體電阻越小,也就是說,在大電壓的情況下,很有可能你成了地線,電流回從你的身體上瀉下)
3、防雷擊接地。為防止在雷雨季節,高大建筑物,各類通信系統以及架于建筑物上的各種天線和其它一些設施被雷擊,需加裝避雷針,然后用導線將其引到安裝的防雷擊接地系統。
4、防電磁輻射接地。在一些重要部門為防止電磁干擾,對電子設備加裝屏蔽網,安裝的屏蔽網要接入相應的接地系統,并要求接地電阻≤4Ω。除上述接地系統外有人提出“保護接零”接地法。所謂“接零”就是將各類電器的金屬外殼、構架與供電線路的零線相連,當電器絕緣損壞,火線碰外殼時形成短路,熔絲迅速熔斷以達到電源斷開。然而,采用“保護接零”時,零線必須重復接地,而且接地電阻≤4Ω。否則是極其危險的,不做(零線)重復接地,當零線干線斷開,電器外殼就帶電(火線),此時,當人站在地上觸摸到電器外殼與大地形成回路,就會發生觸電事故。因此,采用“保護接零”零線必須重復接地,實際上“保護接零”在安全用電規程中不允許的,就是將零線與地線混為一起。
5、靜電接地。建筑工程施工中會議內各種摩擦而產生靜電,采用靜電接地,可以有效地消除摩擦產生靜電。詳細的操作方式是將那些會產生或積聚靜電荷的各種設施進行接地,把靜電從各種設施中引導到大地中,達到消除安全隱患的效果;當然防靜電保護接的地電阻值要有一定的范圍,要將其控制在100Ω之內;施工中應該使用金屬導線焊接并將其牢固的接地,讓其形成電氣通路;除此之外,還要在建筑的適當位置裝設部分金屬接地地板,用來排除人身上聚集的靜電荷,確保安全。
三、結束語
綜上所述,隨著我國建筑行業的快速發展和管理的不斷完善,電氣工程接地、接零施工技術也有了很大的提高,在嚴格按照國家頒布的技術規范、條列進行施工的同時還要嚴格執行施工技術要求及操作規程,對于一些電氣接零、接地施工中出現的質量問題要引起高度的重視,通過技術手段減少和杜絕可能發生的質量問題,提高電氣施工技術的整體水平,確保安全生產與工程質量,保證工程交工后能夠安全使用。