我省處于雷電活動(dòng)頻繁的地區(qū)。據(jù)調(diào)查,因設(shè)計(jì)、施工欠妥和防雷措施不當(dāng)?shù)纫痣娏υO(shè)備損壞、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中斷而造成財(cái)物損失、引起火災(zāi)、危及人身安全的事故偶有發(fā)生。因此,有必要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行探討。
一、接地電阻的分析
接地電阻是接地體電壓與通過(guò)接地體流入地中電流的比值。它包括接地體金屬本身的電阻(所占的比例很小)、接地體與周?chē)寥篱g的接觸電阻(其值與施工方法關(guān)系很大)和接地電流向大地散流的電阻。因?yàn)榻拥仉娮鑼?shí)際是沖擊電壓作用下沖擊電流表現(xiàn)出由波過(guò)程到電感泄流過(guò)程。沖擊電流是高頻電流,因此受到接地體的電感和電容影響,而且由于高頻電流的集膚效應(yīng),同時(shí)土壤的電阻率和介電系數(shù)也不能視為常數(shù)。所以在沖擊電流作用下,接地網(wǎng)的有效利用面積就大為減小,超過(guò)這一范圍的接地網(wǎng)則不能起到散流作用,而不象在工頻情況下我們把接地網(wǎng)看成是全部面積都能利用的等位面。所以,沖擊電流流過(guò)接地裝置呈現(xiàn)出的接地電阻,會(huì)比工頻的大得多,應(yīng)該引起足夠的重視并采取相應(yīng)的措施。此外,在沖擊電流作用下,因接地網(wǎng)有效面積的減少和集膚效應(yīng)的影響,使接地體表面電流密度徒增,甚至?xí)a(chǎn)生放電火花,從接地極沿地面爬行,這是接地裝置不允許出現(xiàn)的情況。
二、不容忽視的反擊過(guò)電壓
反擊過(guò)電壓的產(chǎn)生原因是由于電流經(jīng)避雷針,避雷帶和建筑物的鋼筋流入接地裝置散流而使其電位升高,其中包括電阻壓降,自感電勢(shì)和互感電勢(shì)。它使設(shè)備接地點(diǎn)電位升高,其外殼與導(dǎo)電部分出現(xiàn)的反擊過(guò)電壓可能使設(shè)備損壞,還可能產(chǎn)生放電火花而引起火災(zāi)。而各種電器、通訊及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在雷雨季節(jié)能否安全運(yùn)行則取決于防止反擊過(guò)電壓的措施是否可*。特別需指出的是建筑物內(nèi)的鋼筋網(wǎng)不是一個(gè)等電位的法拉第籠,因而建筑物內(nèi)仍然存在著強(qiáng)烈的交變電磁場(chǎng),導(dǎo)線感應(yīng)出很高的電壓,使無(wú)屏蔽的照明線路對(duì)混凝土天花板放電,甚至連懸空掛設(shè)而沒(méi)有使用的塑料導(dǎo)線也會(huì)對(duì)空氣放電。縱上剖析,接地裝置除應(yīng)嚴(yán)格按《接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》和《過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工外,還應(yīng)采取相應(yīng)的其它技術(shù)措施。
(一)降低接地電阻是最基本要求新安裝的接地裝置,在客觀條件允許的情況下應(yīng)盡量減少接地電阻,以減小沖擊過(guò)電壓和反擊過(guò)電壓。如開(kāi)挖的基礎(chǔ)回填時(shí),不宜采用電阻率大的沙石而應(yīng)采用電阻率低的粘土和土壤,使接地電阻合格。同時(shí),還應(yīng)按規(guī)程進(jìn)行定期檢測(cè),以掌握接地電阻的變化趨勢(shì)。對(duì)因防滲、防漏處理而使用瀝青隔離,或因結(jié)構(gòu)需要,基礎(chǔ)并非直接與土壤接觸且無(wú)分流電路時(shí),不宜將該基礎(chǔ)作為接地體使用,以免電流強(qiáng)行流過(guò)而將混凝土擊穿。
(二)低壓線路防止反擊過(guò)電壓的措施敷設(shè)在鋼板或鋼筋混凝土板豎井中的電線或電纜一般都會(huì)得到很好的屏蔽,但應(yīng)注意使豎井的接頭處緊密連接才能得到應(yīng)有的效果。而橫向敷設(shè)的電纜,如是金屬外皮的,其外皮兩端應(yīng)接地。但目前大量采用全塑電纜應(yīng)將其套在鐵管中并將鐵管接地;如采用阻燃塑料套管,不但因散熱條件不及金屬管,而且會(huì)使導(dǎo)線載流量減小,還應(yīng)增加1~2根備用芯線將其接地,以起到屏蔽作用。
(三)低壓線路隔離接地電位的措施對(duì)有金屬外皮電纜的供電回路,電源中性點(diǎn)應(yīng)在建筑物側(cè)的接地網(wǎng)處接地,而不應(yīng)在電源側(cè)的接地網(wǎng)接地,以防止外皮將接地網(wǎng)的高電位引至建筑物。對(duì)低壓架空線路,電源側(cè)出口處應(yīng)裝設(shè)低壓避雷器,還應(yīng)在該組避雷器前安裝一組熔斷器。
(四)幾點(diǎn)值得注意的問(wèn)題
1、設(shè)有獨(dú)立避雷針保護(hù)的房屋、倉(cāng)庫(kù)、油站等,除非重新進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì),否則,不準(zhǔn)任何形式的擴(kuò)建,因?yàn)檫@樣不但會(huì)超出保護(hù)范圍,而且會(huì)產(chǎn)生反擊過(guò)電壓而引起閃絡(luò)出現(xiàn)危險(xiǎn)。
2、房屋、樓板的鋼筋焊接成網(wǎng),每層樓的沉陷縫、伸縮縫用U型扁鋼將兩處的鋼筋焊接成通絡(luò),所有金屬構(gòu)件(金屬屋頂、管道等)應(yīng)整體連接,并可*接地。
3、油站金屬油罐、管道應(yīng)可*接地。特別應(yīng)注意管道法蘭盤(pán)上裝設(shè)分流導(dǎo)體,使管道成為連續(xù)電路;如是平行敷設(shè)的管道也將其互相連接起來(lái)。
4、采用均壓和地面處理措施,接地體絕不應(yīng)出現(xiàn)放電火花現(xiàn)象。
三、結(jié)束語(yǔ)
為提高和完善防雷保護(hù)和接地裝置的可*性和措施,必須制定有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),建議成立跨部門(mén)的專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu),并對(duì)設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)和定期進(jìn)行檢查。