武建生
(山西五建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030000)
大功率電器一般都是三孔插頭,其中最上面的一孔就是地線插頭。由于大功率電器產(chǎn)生的電流較強(qiáng),因而在強(qiáng)對(duì)流天氣中更加容易受到雷電的干擾攻擊,從而損壞設(shè)備,影響其使用壽命。而接地這一措施可以使電流對(duì)通過地線直接傳入大地,電流不再二次經(jīng)過設(shè)施本身,這就大大降低了其受到雷電襲擊的可能性,從而減少?gòu)?qiáng)電流對(duì)家電等設(shè)施的損害,延長(zhǎng)使用壽命。
我們知道,有許多家用電器是金屬外殼,是無(wú)法做到裸露部分完全絕緣的。如果受到雷電攻擊,家電電流輸送不暢導(dǎo)致其瞬間短路放電,金屬材質(zhì)無(wú)疑是為電流傷人提供了一個(gè)絕佳的導(dǎo)體。而防雷接地技術(shù)就是一種將電流直接輸送到地下絕緣處理,家電本身不再二次接收電流傳導(dǎo)的方式。就算家電等設(shè)施受到雷電襲擊,電流也會(huì)很快被輸送至地下,其金屬外殼不會(huì)作為導(dǎo)體對(duì)人產(chǎn)生威脅。這對(duì)使用家電的人來(lái)說,安全性無(wú)疑提升了很多[1]。
為防止雷電災(zāi)害,新中國(guó)成立之后,我國(guó)對(duì)如何防止建筑物遭受雷電擊打進(jìn)行了具體而深入的研究并制定了一套規(guī)則?!督ㄖ镫娮有畔⑾到y(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》等文件就對(duì)防雷工藝、防雷材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等做出了具體規(guī)定。此外,我國(guó)還研究了多種工藝以供建筑電氣防雷工程使用,如主要采用埋設(shè)接地網(wǎng)、建筑物頂端安置避雷針等措施引雷。而接地方式也有多種,如以建筑材料本體為基準(zhǔn)的管樁內(nèi)主筋接地法、或是利用承臺(tái)的主筋或鋼筋為傳導(dǎo)的接地法、采用人工接地法,以人工架設(shè)傳導(dǎo)體接地等方式。這幾種措施有效地減少了雷電災(zāi)害帶給居民的損失,減少了觸電事件的發(fā)生。但可供選擇的方法仍舊較少,且其中部分安全性無(wú)法得到保證。接地設(shè)備材質(zhì)、可承受電壓?jiǎn)栴}也無(wú)法提前得到估量,這也為防雷接地施工增加了難度。
這一部分筆者將主要論述我國(guó)現(xiàn)存防雷接地工程在設(shè)置上及施工過程中所產(chǎn)生的缺陷,為了使結(jié)果更直觀,筆者將結(jié)合具體例子來(lái)探究。
案例一,某地樓房施工結(jié)束,避雷接地措施等都較為齊全。但在雷電天氣中,其樓旁變壓器因遭受雷擊而失火,無(wú)人員傷亡,但造成一定財(cái)產(chǎn)損失。
以上材料算是一個(gè)典型案例了。在防雷措施俱全的情況下,為什么還會(huì)出現(xiàn)變壓器遭受雷擊造成失火的問題呢?這就是防雷接地工程的缺陷之一。有些樓房在施工過程中,施工者沒有注意變壓器與高壓側(cè)避雷器之間的距離問題,導(dǎo)致變壓器與高壓側(cè)避雷器之間距離過大。根據(jù)電壓公式,雷電侵入后電壓與變壓器與高壓側(cè)避雷器之間的距離成正比。如果所使用的變壓器可承受的最大電壓小于雷電本身的電壓沖擊,就會(huì)造成變壓器損害,引起一系列問題。所以,在施工過程中,工作人員要根據(jù)實(shí)際情況合理安排變壓器與高壓側(cè)避雷器之間的距離問題,盡量使其距離保持較近。如果無(wú)法保持其距離,應(yīng)該適當(dāng)更換變壓器,提高變壓器的承受能力,提高其安全性,減少安全隱患與事故發(fā)生幾率。
案例二,為減少雷電災(zāi)害所帶來(lái)的災(zāi)害損失,某農(nóng)村響應(yīng)號(hào)召,對(duì)村內(nèi)的避雷設(shè)施整體做了改造。改造后在一定時(shí)間段內(nèi)確實(shí)取得了比較良好的效果,但僅僅半年后防雷效果就大不如前,甚至出現(xiàn)了雷電傷人的情況。該村重新改造避雷接地設(shè)施后狀況消失。
以上案例發(fā)生自鄉(xiāng)村,所以我們不得不考慮鄉(xiāng)村自身所產(chǎn)生的問題。這種情況多是因?yàn)榻拥仉娮枘K產(chǎn)生了問題或者安裝時(shí)就不符合要求導(dǎo)致的。接地電阻模塊是保護(hù)變壓器與保證防雷設(shè)施有效運(yùn)作的關(guān)鍵性設(shè)備,一旦接地電阻模塊出現(xiàn)問題,變壓器就會(huì)很快受損,導(dǎo)致防雷措施失效。但是一些農(nóng)村地區(qū)對(duì)此并不是十分重視。接地電阻模塊設(shè)備受到周邊環(huán)境影響程度高,土壤污染、酸雨、化學(xué)廢水排放等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生腐蝕。農(nóng)村地區(qū)缺少成規(guī)模的、有序的正規(guī)組織,管控難度較高,加之缺少定期檢修,接地電阻損壞的風(fēng)險(xiǎn)自然較城市地區(qū)大。另外,接地電阻模塊所聯(lián)系接地體埋藏深度不夠,開荒掘地對(duì)接地體產(chǎn)生的人為損害等,也在一定程度上縮短了其使用壽命。若不幸碰觸,則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。
案例三,某單位因房屋年久失修,翻修時(shí)對(duì)避雷接地線也做了改造。但改造后的避雷效果并不理想,但因周圍有較高建筑物,并未造成嚴(yán)重?fù)p失。經(jīng)綜合考量后,該單位不得不將所有防雷設(shè)施拆除重新安裝。
此案例是因重新施工后而造成的問題,在排除接地零件損壞、線路老化等不可抗力后,最大的可能就是施工過程中所產(chǎn)生的問題。在防雷接地工程施工過程中,施工者不僅要保證工藝步驟完整,保護(hù)措施齊全,安全監(jiān)測(cè)合格,施工成果美觀等,更需要懂得接地工程的基本要求與技巧。比如許多初級(jí)施工者并不能很好地注意到一些施工細(xì)節(jié),比如接地線與接地線之間的距離問題,接地線不可以迂回盤繞等。這些不被注意的細(xì)節(jié)很有可能導(dǎo)致電流無(wú)法被順利地輸送到地下、接地零件損壞等問題的產(chǎn)生,從而產(chǎn)生一定安全隱患。
案例四,某城市中的一位白領(lǐng)在洗澡時(shí)觸電身亡,但經(jīng)有關(guān)部門鑒定,死者所使用熱水器沒有任何問題,電線與做絕緣處理的膠皮管也都完好無(wú)損。在經(jīng)多方調(diào)查后,警方發(fā)現(xiàn)在同棟樓居住的其他居民家中也產(chǎn)生了不同程度的漏電情況,但多情況較輕,大多數(shù)人都沒有在意。有關(guān)部門對(duì)樓中人員進(jìn)行了安頓并對(duì)居民樓線路進(jìn)行了檢修,得出此事故是由于居民樓地線帶電而產(chǎn)生的悲劇。
這也是一個(gè)比較典型的案例。由于居民樓的地線大都是提前鋪設(shè)的,因此施工方只會(huì)考慮居民樓中的正常電氣使用對(duì)地線造成的負(fù)荷量,而居民樓中違規(guī)電器、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)電器對(duì)地線及電路造成的損害和影響,大多數(shù)施工方在施工前是不會(huì)將其納入考慮范圍之內(nèi)的。上述案例中,居民家中的熱水器是屬于超負(fù)荷的大型違規(guī)電器,其電壓和電流都超出了正常應(yīng)有的負(fù)荷程度。久而久之,就對(duì)其地線產(chǎn)生了損害,地線絕緣效果消失帶電,致使整一棟居民樓的電器都無(wú)法正常接地,釀成了悲劇。在教育居民不要違規(guī)使用電器的、不私自改動(dòng)線路的基礎(chǔ)之上,施工方對(duì)電氣接地及其負(fù)荷的考慮缺陷,也是應(yīng)該解決的問題之一。
綜上,我們可以看出電氣防雷接地措施的不完善之處,以及其本身存在的一些缺陷。為了保證居民生命財(cái)產(chǎn)安全,有關(guān)部門不斷研究改進(jìn),提出解決措施,努力解決此類問題。接下來(lái)這一部分,筆者將針對(duì)其弊端提出一些解決措施供參考。
在當(dāng)前的高層建筑物中,防雷接地系統(tǒng)的復(fù)雜性日益凸顯,對(duì)其中包含的電氣設(shè)施設(shè)備的智能化要求不斷提高,因此,完善防雷接地系統(tǒng),提升其智能化水平成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的主流趨勢(shì)[1]。防雷接地工程的系統(tǒng)建設(shè)不只指質(zhì)量和工藝上的建設(shè)與完善,在保證質(zhì)量與安全性的基礎(chǔ)上,更要提高其智能性。在如今一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代里,防雷接地工程是否也可以與電子產(chǎn)品連接呢?就如在萬(wàn)物互聯(lián)的狀態(tài)下,家電可以對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提醒,智能設(shè)備是否可以對(duì)電流的不正常運(yùn)轉(zhuǎn)做出提醒呢?如果智能設(shè)施研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以成功研究出監(jiān)測(cè)電流運(yùn)轉(zhuǎn)情況的設(shè)備,在危險(xiǎn)情況下及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),那么這將降低居民觸電的風(fēng)險(xiǎn),一定程度上提高了安全性。如若研究成功,這也是防雷措施上的一大進(jìn)步,具有里程碑式的意義。
通過以上文案例我們可以發(fā)現(xiàn),防雷設(shè)施產(chǎn)生的問題有半數(shù)以上都是施工時(shí)不注意造成的。由于國(guó)家并沒有對(duì)接地體、導(dǎo)體材質(zhì)、型號(hào)等作出明確,統(tǒng)一的規(guī)定,因此,施工方在施工過程中所使用的零件質(zhì)量良莠不齊,甚至?xí)霈F(xiàn)為了降低成本使用并達(dá)不到市面上通用標(biāo)準(zhǔn)的零件的情況。這種零件使用年限、功用效果、耐損壞程度都達(dá)不到正常標(biāo)準(zhǔn),而一旦居民進(jìn)行小幅度的違規(guī)操作,就很容易引發(fā)較大的安全隱患,甚至?xí)霈F(xiàn)接地線帶電導(dǎo)致居民觸電的情況。因此,有關(guān)部門應(yīng)該加大監(jiān)管力度,對(duì)市面上通行的零件進(jìn)行質(zhì)量規(guī)范,并定期抽檢,以確保零件質(zhì)量合格。
由于我國(guó)人口基數(shù)大,但是教育普及程度仍舊不夠高,因此施工者的文化水平很難得到保證。他們進(jìn)入技校學(xué)習(xí),在施工質(zhì)量、對(duì)設(shè)施的專業(yè)了解上可能更有經(jīng)驗(yàn),但是對(duì)于一些科學(xué)原理,行業(yè)發(fā)展,以及最新技術(shù)的研究成果和推廣、甚至于防雷安全意識(shí)等,他們的了解程度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如受過高等教育的學(xué)生了。防雷設(shè)備在電氣工程建設(shè)中具有非常重要的影響,在安裝施工過程中,施工人員的防雷意識(shí)差已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象,因此,在施工過程中往往存在較為嚴(yán)重的電氣工程線路混搭現(xiàn)象,為電氣工程施工埋下了嚴(yán)重的安全隱患[2]。這就需要加強(qiáng)對(duì)施工人員的教育,包括安全教育與技術(shù)精進(jìn)教育等。在條件允許的情況下,盡可能地對(duì)施工者進(jìn)行知識(shí)性教育,幫助其精進(jìn)自身技術(shù),了解行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),掌握最新技術(shù)設(shè)置。
總而言之,建筑電氣安裝防雷接地工程在各個(gè)方面都有著不可替代性。而針對(duì)已產(chǎn)生的問題解決問題則是技術(shù)發(fā)展的不二法門。以上便是筆者對(duì)建筑電氣安裝接地工程的一些淺見。