張晉平

[摘 要]：何為接地極、人工接地極和自然接地極，在實(shí)際工程應(yīng)用中的比較，哪種接地方式在實(shí)際中更加實(shí)用、環(huán)保、安全。以及對(duì)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)外部防雷裝置采用不同金屬物的要求的理解和應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]：人工接地 自然接地

本人在基層從事建筑電氣工作多年，常感覺(jué)防雷接地這一塊最復(fù)雜，最難于把握，現(xiàn)把本人在工作中遇到的防雷接地方的問(wèn)題和作一下陳述。

一、防雷接地的方式

1、接地裝置是接地體和接地線的總稱，其作用是將閃電電流導(dǎo)入地下，防雷系統(tǒng)的保護(hù)在很大程度上與此有關(guān)。接地工程本身的特點(diǎn)就決定了周圍環(huán)境對(duì)工程效果的影響，脫離了工程所在地的具體情況來(lái)設(shè)計(jì)接地工程是不可行的。

2、接地體：又稱接地極，是與土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或?qū)w群。接地體做為與大地土壤密切接觸并提供與大地之間電氣連接地導(dǎo)體，安全散流雷能量使其泄入大地。

接地體分為人工接地體與自然接地體。

接地設(shè)計(jì)中，利用與地有可靠連接的各種金屬結(jié)構(gòu)、管道和設(shè)備作為接地體，稱為自然接地體。人為埋入地下作接地裝置的導(dǎo)體，稱為人工接地體。當(dāng)自然接地體的電阻能滿足要求并不對(duì)自然接地體產(chǎn)生安全隱患的，在沒(méi)有強(qiáng)制規(guī)范時(shí)就可以用來(lái)做接地體。

①自然接地極：交流電氣裝置的接地宜利用直接埋入地中的或水中的自然接地極，如建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)（外部包有塑料或橡膠類防水層的除外），金屬管道（可燃液體或氣體、供暖管道禁用）、電纜金屬外皮、深井井管等。當(dāng)自然接地極不滿足接地電阻要求時(shí)，應(yīng)補(bǔ)設(shè)人工接地極。

②人工接地極：是深入潮濕土壤層來(lái)降低電阻的。深埋的接地棒、接地極或接地管，深埋的同時(shí)還要確保金屬導(dǎo)體不會(huì)過(guò)度腐蝕

實(shí)踐表明，采用人工接地極時(shí)，如果延長(zhǎng)了接地線，增大了接地電抗，對(duì)防雷不利，還增加了造價(jià)。當(dāng)接地線超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)，由于電抗太大，等于未設(shè)防雷接地。在施工過(guò)程中常有施工人員詢問(wèn)接地極打入地下多少，周圍的填土情況，遇到這些情況很難把握。

當(dāng)建筑物處土壤電阻率過(guò)高時(shí)，為降低接地電阻，常采用以上方法：

①遠(yuǎn)離建筑物，土壤電阻率低處打接地極，這在實(shí)際操作中增加了施工難度。

②換土，在施在中很難把握。

③采用降阻劑。

采用埋設(shè)在建筑物水泥基礎(chǔ)內(nèi)的鋼質(zhì)接地極。這種接地極可以是土建結(jié)構(gòu)綁扎的鋼筋，也可以是基礎(chǔ)槽內(nèi)專門預(yù)置的焊接或壓接成環(huán)的扁鋼。這種接地極具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①接地電阻相對(duì)穩(wěn)定，不受季節(jié)和氣候變化的影響。

②通過(guò)導(dǎo)電的水泥與大地的大面積的接觸，接地電阻非常小。由于直接位于建筑物內(nèi)，拉地線最短，接地電阻也最小。

③不需開(kāi)挖土方。

④它兼起總等電位聯(lián)結(jié)的作用。

⑤水泥隔絕了接地極與泥土的接觸，避免了泥土的化學(xué)腐蝕，接地極的壽命幾乎與建筑物一樣長(zhǎng)，不需維護(hù)和更換。

⑥利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地極時(shí)，這樣既節(jié)省了材料減小了造價(jià)提高了施工進(jìn)度。

⑦還可當(dāng)建筑物施工現(xiàn)場(chǎng)的接地極。

我個(gè)人認(rèn)為這種方法是可行的，既符合我們所提倡的節(jié)能、環(huán)保又安全、經(jīng)濟(jì)。我只是一名普通的設(shè)計(jì)人員，可能知識(shí)有限，專業(yè)水平不高，所以看法也膚淺。

二、接地極的材料

接地極的材料我看現(xiàn)在《雷規(guī)》中補(bǔ)充了外部防雷裝置采用不同的金屬物要求。在接地裝置中提到了采用銅、鍍錫銅。銅接地體與熱鍍鋅扁鋼接地體性能比較。

①耐腐蝕性：接地體的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化腐蝕兩種形式，在多數(shù)情況下，這兩種腐蝕同時(shí)存在。銅在土壤中的腐蝕速度大約是鋼材的2%--10%。

②導(dǎo)電性：銅的表面會(huì)產(chǎn)生附著性極強(qiáng)的氧化物（銅綠），能夠?qū)?nèi)部的銅起到很好的保護(hù)作用，阻斷腐蝕的形成。當(dāng)銅與其它金屬（鋼結(jié)構(gòu)、水管、氣管、電纜護(hù)套等）共存地下時(shí)，銅作為陰極不會(huì)受腐蝕；鋼材是逐層腐蝕的，鍍鋅層具有一定的抗腐蝕性。鋼接地體接頭部位經(jīng)過(guò)高溫電弧焊接加工后會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕情況，一般只能保證10年的使用壽命。而銅不存在點(diǎn)腐蝕情況，壽命較長(zhǎng)。

③熱穩(wěn)定性：銅的熔點(diǎn)為1083，短路時(shí)最高允許溫度為45℃；而鋼的熔點(diǎn)為1510，短路時(shí)最高允許溫度為400。

④銅接地體施工方便。水平主網(wǎng)采用銅繞柔性好，允許彎曲半徑小，所以拐彎方便；銅線機(jī)械強(qiáng)度高，使其能夠成卷供貨，便于機(jī)械化施工。搭接處采用專用的卡子，操作方便，加快施工進(jìn)度，節(jié)省人工費(fèi)用，簡(jiǎn)化施工工藝，更重要的是保證了銅接地網(wǎng)的連接質(zhì)量。

所以，銅接地網(wǎng)相對(duì)熱鍍鋅扁鋼接地網(wǎng)，具有導(dǎo)電性能優(yōu)、熱穩(wěn)定性好、耐腐蝕性能好、耐腐蝕性能強(qiáng)、施工方便、壽命長(zhǎng)、投運(yùn)后檢修維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

以上這些是我在這些年在實(shí)際工程中所遇到的一些問(wèn)題，常年在一線工作，對(duì)規(guī)范的理解和應(yīng)用實(shí)在有限，我一直希望自己所做出的工程既經(jīng)濟(jì)又合理，安全可靠，給人們提供更加可靠，更加方便，更加合理的用電需求。

希望有關(guān)專家在看到我的論文的時(shí)候能夠多開(kāi)展開(kāi)一些在網(wǎng)上的視頻講座，或者通過(guò)一些別的渠道，因?yàn)閰⒓庸ぷ鞯脑O(shè)計(jì)人員平時(shí)工作很忙，沒(méi)有時(shí)間再去學(xué)習(xí)，我們可以在結(jié)合實(shí)際的前提下，帶著問(wèn)題去學(xué)。我們?cè)谫M(fèi)用等實(shí)際問(wèn)題的顧慮下，望而止步。多給我們這些如饑似渴的設(shè)計(jì)人員提供一些免費(fèi)的講座或書藉。給我們提供一個(gè)學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì)。這樣及時(shí)的把最新的技術(shù)、最好的方法、最科學(xué)的設(shè)計(jì)理念灌輸給我們這些年青的設(shè)計(jì)人員，這樣，就可以多出精品、提高電氣設(shè)計(jì)的安全系數(shù)。在一些相關(guān)的電氣專業(yè)書中多次提到我國(guó)的電氣設(shè)計(jì)水平存在一些不好的地方，那我們就應(yīng)該積極的行動(dòng)起來(lái)，我個(gè)人認(rèn)為只能基層一線人員的設(shè)計(jì)水平整體提高了，那我國(guó)的電氣設(shè)計(jì)水平才能夠提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50057----2010年版 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]

[2] GB JGJ16----2008年版 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]

[3] JGJ242-2011 住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]