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人工接地極材料規格選用及埋設深度

0 引言

  隨著我國各種建筑特別是高層、超高層建筑的迅速發展以及電氣設備的廣泛使用,建筑物以及電氣設備接地裝置的安全問題越來越成為設計和施工等多方高度重視的話題。接地裝置是為保證建筑物、電氣設備和人身安全而采取的一種安全措施,其作用是將建筑物遭到雷擊時可能產生的剩余電流以及靜電荷等引入大地,從而防止建筑物受到雷擊損壞,避免人身觸電和可能產生的火災、爆炸等事故。其中接地極是接地裝置的核心部分,埋入土中并直接與大地接觸的金屬導體。接地極作為與大地土壤密切接觸并提供與大地之間電氣連接的導體,安全散流雷擊能量(剩余電流、靜電荷等),使其泄入大地,起到保障作用。

  接地極分為自然接地極和人工接地極。經測試,若自然接地極的接地電阻值達不到設計要求時,需采取人工補償措施,一般做法需增設人工接地極;或受環境影響等情況為接地需要而埋設的接地體。人工接地極的埋設深度和材料規格的選用是指導施工、保證接地裝置可靠性的重要因素,但目前國家現行設計規范、施工驗收規范以及最新國家標準設計圖集(簡稱國標圖集)對此要求不一致。在施工圖中,如設計沒有明確說明時施工人員不知如何選用和施工。

1 接地極埋設深度

  在設計規范(含設計技術措施)、施工驗收規范、國標圖集中,人工接地極埋設深度對比如表1所示,施工規范、國標圖集要求接地極埋設深度應符合設計要求。當設計無具體規定時,應滿足表1中的要求。

人工接地極埋設深度

  由于建筑物(構筑物)所處地質條件復雜,特別是土壤電阻率影響重大。有些建筑物的自然接地裝置經測試其接地電阻后達不到設計要求時,需另外采取補償措施,如增加人工接地極。

  在設計圖中如對人工接地極無具體要求時,建議提請專業設計工程師核實后重新對此補充設計詳圖。若設計圖直接采用人工接地裝置,且僅對接地電阻有要求(沒有詳細設計),則建議在圖紙會審時提出,并與設計專業共同解決。在與設計人員溝通時,建議人工接地極埋設深度可按最大值(0.8m)考慮,能滿足設計規范、施工驗收規范和國標圖集的要求。

2 接地極規格的選用

  接地極可用材質很多。本文以設計中常用的熱鍍鋅鋼管、熱鍍鋅角鋼為示例進行說明。接地極規格選用比較如表2所示。

接地極規格選用比較

  由表2可以看出,設計規范、施工驗收規范、國標圖集對接地極規格選用不盡相同。因設計規范、施工驗收規范均為最小規格,國標圖集為設計和施工常用(或推薦)規格,建議選用接地極規格:熱鍍鋅鋼管DN40(壁厚3.5mm),熱鍍鋅角鋼L50mm×50mm×5mm,這樣均能滿足以上所有規范和國標圖集規定。

3 結語

  《建設工程質量管理條例》第28條規定“施工單位必須按照工程設計圖紙和施工技術標準施工,不得擅自修改工程設計,不得偷工減料。

  施工單位在施工過程中發現設計文件和圖紙有差錯的,應當及時提出意見和建議”,同時GB/T21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術規范》中第5.4.1.5條規定“人工接地體的材料、埋設深度和間距等要求應符合GB50057-2010中5.4.1~5.4.7的規定”。

  因此,在施工中遇到人工接地極埋設深度和選用規格存在疑問時,一定要盡早(最好在圖紙會審時)提出來,請設計工程師予以明確。同時,若對所在土壤電阻率不確定,可依據GB/T21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術規范》附錄B(土壤電阻率的測量)或GB/T17949.1-2000《接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則第1部分:常規測量》,選擇合適測量儀表對其進行測量,再根據土壤電阻率計算后選用合適的接地極和埋設深度,充分保證人工接地極的規范性和可靠性。

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