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【關(guān)鍵詞】 消防;危險(xiǎn)場所;人體靜電;對策
靜電是物體表面正負(fù)電荷發(fā)生分離的一種物理現(xiàn)象。靜電作為一種近場自然危害源,給人類社會已經(jīng)造成了重大損失和危害。1969年底在不到一個(gè)月的時(shí)間里,由于靜電放電(ESD)引發(fā)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時(shí)相繼發(fā)生爆炸;我國在上個(gè)世紀(jì)中后期,石化企業(yè)曾發(fā)生30多起較大的靜電事故,如上海某石化公司的2000m3甲苯罐、山東齊魯某公司的膠渣罐、撫順某石化公司的航煤罐以及天津某公司的北倉二罐站等都因靜電造成了嚴(yán)重的火災(zāi)爆炸事故。
1 靜電事故原因分析
1.1 靜電的概念
靜電就是靜止的電荷,就是物體表面有多余的電荷(正電荷或負(fù)電荷)存在。靜電產(chǎn)生有三種方法:摩擦、相接觸的兩個(gè)物體發(fā)生分離和靜電感應(yīng)產(chǎn)生靜電。
1.2 靜電感應(yīng)引起靜電
物體沒有直接接觸也會帶靜電,這就是感應(yīng)靜電。帶電物體的附近有絕緣導(dǎo)體的話,受到靜電感應(yīng),導(dǎo)體上會發(fā)生電荷不均一分布,因此電位上升成為等價(jià)帶電。帶電物體附近的導(dǎo)體表面上會出現(xiàn)與帶電物體電荷相反的極性電荷,另外與帶電物體極性相同的電荷將出現(xiàn)于離帶電物體遠(yuǎn)方的導(dǎo)體表面上。(這時(shí)發(fā)生的電荷叫感應(yīng)電荷)導(dǎo)體處于感應(yīng)電荷狀態(tài),一旦接觸其他導(dǎo)體,離帶電物體遠(yuǎn)方的導(dǎo)體表面上發(fā)生的電荷會放出(靜電放電)。再進(jìn)一步,絕緣導(dǎo)體放出遠(yuǎn)離帶電物體的電荷,會引起剩余電荷在導(dǎo)體表面均一擴(kuò)散,導(dǎo)致完全帶電。靜電感應(yīng)示意圖
1.3 石油靜電的特點(diǎn)
影響油品起電和放電的因素多,量化控制困難。油品在流動(dòng)、攪拌/調(diào)和、噴出、沉降/浮起、過濾/分離等,都會產(chǎn)生靜電。純凈油品是不起電的,當(dāng)油品含電離雜質(zhì)及不相溶的第二相分散物時(shí)起電量就會增加;過濾介質(zhì)類型和面積、管道表面粗糙度和沉積層面積以及作業(yè)方式和環(huán)境溫濕度等,也會影響油品起電。如油品中“供靜電劑”意外增加,包括游離水、不相溶的分散介質(zhì)或懸浮物等。
1.4 靜電引起火災(zāi)
靜電的產(chǎn)生和形成有很多種因素,不同行業(yè)之間因素也不盡相同,但總的來說,固體面與固體面,固體面與液體面的接觸和撞擊,或者固體的斷裂,液體的飛濺,靜電都有可能產(chǎn)生。按油品的運(yùn)動(dòng)形式分為流動(dòng)帶電、噴射帶電、沖擊帶電和沉降帶電等。液體流動(dòng)帶電是油品在儲運(yùn)作業(yè)中常見的帶電形式。液體石油產(chǎn)品在流動(dòng)、過濾、混合、噴霧、噴射、沖洗、加注、晃動(dòng)等情況下,由于靜電荷的產(chǎn)生速度高于靜電荷的泄漏速度,從而積聚靜電荷。當(dāng)積聚的靜電荷,其放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能,并且在放電間隙中油品蒸氣和空氣混合物處于爆炸極限范圍時(shí),將引起靜電危害。操作人員在危險(xiǎn)場所頻繁作業(yè)和接觸設(shè)備,衣服與衣服、人體與衣服摩擦、鞋底與地面或地板摩擦而使人體帶電造成事故。當(dāng)靜電電位達(dá)到一定數(shù)值后,就會擊穿周圍的氣體,產(chǎn)生火花。一旦火花的能量達(dá)到足夠的數(shù)值,就能點(diǎn)燃易燃物質(zhì),造成火災(zāi)。
2 防靜電火災(zāi)的對策
靜電引起的火災(zāi)通常是一下三種情況:一是存在易燃易爆的物品;二是靜電荷形成的電場強(qiáng)度大于周圍的擊穿電場強(qiáng)度;三是電火花聚集的能量大于周圍的最小引燃能量。這三個(gè)條件只有在共同存在的情況下才有可能引發(fā)爆炸或火災(zāi),如果缺少其中任何一條,都不會引起爆炸或火災(zāi)。因此,石油化工行業(yè)中防靜電的安全措施上主要針對以上三個(gè)引發(fā)靜電火災(zāi)的成因進(jìn)行及時(shí)的控制、消除和良好的防護(hù)。
2.1 作業(yè)過程中促進(jìn)靜電泄放
油品生產(chǎn)和貯運(yùn)設(shè)施、管道及加油輔助工具等應(yīng)采取靜電接地。當(dāng)它們與防雷、電氣保護(hù)接地系統(tǒng)可以共用時(shí),不再采用單獨(dú)靜電接地措施。促進(jìn)靜電泄放的具體措施包括:抑制起電條件,如限制流速、避免油水混合作業(yè)等;確?;蛟黾屿o電泄放能力,如系統(tǒng)接地、增濕、加抗靜電劑等;避免高能放電條件,如防止絕緣導(dǎo)體、金屬突出物等;在危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)或操作上難以確保上述要求的危險(xiǎn)場所,可增設(shè)部分防靜電措施,包括:石油靜電消除器/監(jiān)測器、防靜電、防雜散電流鶴管、本安型人體靜電消除器、智能型接地連鎖裝置、防靜電型采樣器、防靜電工作服、鞋等。
2.2 減少靜電產(chǎn)生,避免火花放電
在操作上,應(yīng)控制油品處于安全流速范圍內(nèi)。減少油品的飛濺,同時(shí)防止油品中夾入水分和氣體。液體石油產(chǎn)品通過精細(xì)過濾器會產(chǎn)生大量靜電荷,從過濾器出口到貯器應(yīng)留有30s的緩和時(shí)間。液體石油產(chǎn)品中可加入微量的油溶性的抗靜電添加劑,使其電導(dǎo)率達(dá)到50pS/m以上。
罐區(qū)油罐加油場所應(yīng)確保罐內(nèi)無脫落的金屬浮球和其它飄浮異物;確保罐內(nèi)無誘發(fā)放電的金屬突出物;有過濾器場所應(yīng)確保油品弛漲時(shí)間≥30s;按油品純度控制加油速度;當(dāng)介質(zhì)含游離水、污油或混合油時(shí),流速≤1m/s;當(dāng)用切水管處理介質(zhì)時(shí),流速≤1m/s;處理沉降后的成品油時(shí),流速≤4m/s;確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求;確保法蘭連接符合防靜電設(shè)計(jì)要求??梢园惭b管道靜電消除/監(jiān)測器、本安型人體靜電消除器、防靜電型高料位報(bào)警器。
汽車加油站或裝瓶加油站站臺必須有專用接地設(shè)備;汽車/鋼瓶與接地設(shè)備的連接應(yīng)用電瓶夾等專用設(shè)備;灌裝作業(yè)前必須消除人體靜電;汽車灌裝速度確保
原油卸油站臺應(yīng)確保操作人員著裝、鞋、手套等符合防靜電要求;卸油前確保人體和汽車不帶靜電;確保雷雨天不作卸油操作。
2.3 加強(qiáng)安全管理。
目前,石化行業(yè)的很多站建筑設(shè)計(jì)比較粗糙,有些站并沒有設(shè)置專門的防靜電接地網(wǎng),防靜電接地工作留有安全隱患。因此,在條件允許的情況下予以改造。嚴(yán)格按照規(guī)定做好油庫、加油站接地電阻的檢測工作,對于不符合要求的要堅(jiān)決給予整改。要按照消防工作的標(biāo)準(zhǔn)要求,制定科學(xué)合理、健全的安全管理制度,掌握安全操作技術(shù),規(guī)范安全作業(yè)行為,防止靜電積聚。
靜電作為一種近場自然危害源,給人類社會已經(jīng)造成了重大損失和危害。我們要正確、全面認(rèn)識靜電危害,采取正確、有效的防靜電措施,最大程度地減少靜電危害給我們生產(chǎn)、生活帶來的災(zāi)害和損失。
參考文獻(xiàn)
[1] 《防止靜電事故通用導(dǎo)則》GB12158-2006
[2] 《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程GB13348-1992
作者:陳建華 單位:福陸(中國)工程建設(shè)有限公司
防雷電感應(yīng)措施分析雷電感應(yīng)是潛在的危險(xiǎn)源,它可能導(dǎo)致非常高的電壓產(chǎn)生,并由此會產(chǎn)生火花放電引發(fā)爆炸。防雷電感應(yīng)是一個(gè)化工廠的重要防護(hù)措施的組成部分,一般可采取接地、等電位連接方式來解決,具體措施如下:在生產(chǎn)過程中,值得注意的是,化工生產(chǎn)車間里、倉庫內(nèi)都存放著大量的易燃易爆等危險(xiǎn)化學(xué)產(chǎn)品和原材料,在設(shè)計(jì)時(shí)可以采取建筑物主筋布置環(huán)形接地匯集排的方式,就會極大程度上改善電磁和靜電環(huán)境,那么在設(shè)計(jì)時(shí)將所有與建筑物內(nèi)的設(shè)備器械、大型金屬構(gòu)件、防靜電接地和金屬門窗框架都應(yīng)采取就近與接地匯集排設(shè)置可靠的等電位連接,但第一類防雷建筑物的獨(dú)立避雷針及其接地裝置不在此范圍之內(nèi)。
這環(huán)形接地匯集排可以起到雙重保護(hù)作用:一是只要直擊雷在避雷針、帶接閃后雷電進(jìn)入地下所設(shè)置的閉合環(huán)形接地體就取到了均勻分布的效果;二是此設(shè)備只要在有雷電的情況下,就會感應(yīng)到有高電位的產(chǎn)生,閉合環(huán)形接地體就會在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)保持了電位的均衡,確保了安全。為防止電磁感應(yīng)產(chǎn)生火花現(xiàn)象,在平行敷設(shè)管道和電線電纜時(shí),保持其相互間凈距在100mm之外,如超出此值范圍,就要每隔20~30m用金屬線跨接。防雷電波的侵入措施分析隨著雷擊、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的雷電電磁脈沖產(chǎn)生,通過信號電纜、電線電纜、通信光纖等途徑將雷電波引入,防雷電波侵入措施的應(yīng)用,將會保證化工廠內(nèi)的設(shè)備、機(jī)械、電子系統(tǒng)等的正常運(yùn)行和生產(chǎn),避免遭其破壞和影響,并有效防止引起爆炸等意外事故的產(chǎn)生。當(dāng)?shù)蛪壕€路采取埋地引入廠房時(shí),進(jìn)戶端就應(yīng)將電線電纜的金屬外皮和線槽接入地下,架空線纜要改成護(hù)套穿鋼管埋地接入,長度應(yīng)符合L≥(式中L—金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管埋于地中的長度(m);埋電纜處的土壤電阻率(.m))表達(dá)式的要求,但電纜埋地長度不應(yīng)小于15m。進(jìn)戶電線電纜的鋼管、金屬外皮和防雷接地裝置設(shè)備相連接,電纜與架空線連接處裝電涌保護(hù)器,電阻應(yīng)控制在10之內(nèi)。
化工廠生產(chǎn)車間的裝置接地措施化工廠生產(chǎn)車間要設(shè)置防爆區(qū)域,重點(diǎn)規(guī)劃和管理,對于電氣設(shè)備、管線管道、儲罐設(shè)備等都要采取妥善的防靜電接地安全措施,尤其在有火災(zāi)重點(diǎn)區(qū)域以及產(chǎn)生靜電危及人身安全的工作區(qū)域,在金屬用具、各種零部件和工作設(shè)施設(shè)備都要采取防靜電和接地保護(hù)措施。接地具體措施具體采取的措施包括:處理易燃液體堆棧單位和碼頭、管道、設(shè)備、建筑、金屬構(gòu)件和鐵路鋼軌(陰極保護(hù)的除外)的結(jié)構(gòu),應(yīng)電氣連接和接地。在爆炸危險(xiǎn)區(qū)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備必須使用和安裝防靜電皮帶。靜電接地線和接地應(yīng)與其他用途的接地裝置實(shí)行統(tǒng)一布局和規(guī)劃設(shè)計(jì)??捎糜诒Wo(hù)接地線,雷電靜電接地干線傳感器的接地線,或應(yīng)專門設(shè)置靜電接地線和接地,接地線和接地材料應(yīng)選擇耐腐蝕材料。靜電接地支線和電纜,應(yīng)使用具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,耐腐蝕,易分解的多股導(dǎo)線或金屬機(jī)身。
化工廠防雷裝置還需要進(jìn)行專業(yè)的維護(hù)管理,分為周期性維護(hù)和日常維護(hù),管理應(yīng)由熟悉技術(shù)的人員負(fù)責(zé)管理。雷電事故一旦發(fā)生,第一時(shí)間里報(bào)告當(dāng)?shù)貧庀蟛块T,以便對雷電災(zāi)害工作的調(diào)查研究,分析原因,制定和布署相關(guān)預(yù)防政策和措施。
關(guān)鍵詞:電氣;事故;預(yù)防
引言
在安全生產(chǎn)中.電氣安全是一項(xiàng)重要的工作。觸電傷害作為現(xiàn)場工作人員的四大傷害之一,其在18種工傷分類中占據(jù)第四位,是指電流通過人體而產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)及生理效應(yīng)而導(dǎo)致的傷害。尤其在潮濕地區(qū)或進(jìn)入夏季,氣候炎熱潮濕.觸電傷害容易發(fā)生。為防止觸電傷害事故,必須加強(qiáng)用電安壘管理。施工現(xiàn)場的電氣系統(tǒng)本身是一個(gè)相對獨(dú)立、完整的體系,加強(qiáng)電氣安全管理,就應(yīng)從“人一機(jī)一環(huán)境”綜合考慮,并注意電氣的系統(tǒng)性、完整性。
1 電氣傷害事故預(yù)防措施
1.1 完善制度,健壘用電手續(xù)
為確保生產(chǎn)和基建任務(wù)順利進(jìn)行,防止電氣傷害事故,落實(shí)電氣安全管理制度,必須認(rèn)真執(zhí)行電氣安全技術(shù)規(guī)程,嚴(yán)格執(zhí)行電業(yè)系統(tǒng)規(guī)定的“兩票三制”,并定期檢查執(zhí)行情況,糾正存在的問題。由于生產(chǎn)基建、設(shè)備檢修、新設(shè)備試車等多項(xiàng)工作.設(shè)備停送電頻繁。如這些環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)失誤.就可能發(fā)生事故。為避免因停送電不協(xié)調(diào)導(dǎo)致事故的發(fā)生,應(yīng)該擬定“設(shè)備檢修停送電聯(lián)系規(guī)定”。凡供電由電氣作業(yè)人員直接控制的傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備停電時(shí),必須由工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人填寫“聯(lián)系單”,持單并由設(shè)備操作工簽字同意,再由值班電工簽字方能進(jìn)行停電操作,停電后,經(jīng)驗(yàn)電、裝設(shè)按地線、懸掛標(biāo)志牌,將聯(lián)系單交工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人保存,即可開始設(shè)備檢修等工作。工程項(xiàng)目完畢,再經(jīng)有關(guān)人員簽字,經(jīng)檢查確認(rèn)安全,方可送電。
1.2 加強(qiáng)教育、提高工作人員素質(zhì)
在電氣現(xiàn)場工作中,為了減少電氣傷害事故,確保電氣安全,必須確保電氣作業(yè)人員的安壘。
首先,電氣作業(yè)人員必須經(jīng)醫(yī)生檢查身體.并證實(shí)確無妨礙電氣工作的疾病,經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),具備必要的用電安全知識并且考核合格,持有上級部門頒發(fā)的電工作業(yè)操作證,才能擔(dān)任電氣作業(yè)和電氣作業(yè)監(jiān)護(hù)人工作,其次,電氣作業(yè)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行《電力生產(chǎn)安全工作規(guī)定》,按章操作。在易爆場所的電氣設(shè)備和線路的運(yùn)行,必須按照《爆炸性環(huán)境防爆電氣設(shè)備選用標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行;同時(shí),電氣作業(yè)人員作業(yè)時(shí),必須穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品,必須熟悉觸電急救方法。當(dāng)電氣工作人員在工作,尤其是在危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行工作時(shí),監(jiān)護(hù)人員應(yīng)隨時(shí)提醒.注意安全,禁止大聲怪叫,以免引起錯(cuò)覺而引起事故。當(dāng)氣候條件惡劣時(shí),應(yīng)停止戶外電氣作業(yè),不得已而緊急搶修的應(yīng)采取可靠的安全措施。在雷雨天氣需巡視室外高壓設(shè)備時(shí),巡視人員應(yīng)穿絕緣靴,并不得靠近壁雷裝置。
1.3 確保設(shè)備安壘 要防止發(fā)生電氣傷害事故,電氣設(shè)備本身的安全是前提條件。如果電氣設(shè)備本身不安全,也就談不上電氣安全。因此,任何一家企業(yè),要想杜絕電氣傷害事故發(fā)生,首先要做到使用的電氣設(shè)備的安全可靠。要想做到電氣設(shè)備安全可靠,必須做到以下要求:
電氣設(shè)備必須經(jīng)過安全認(rèn)證,具有國家指定機(jī)構(gòu)的安全認(rèn)證標(biāo)志;
要有備用電源,尤其是停電能造成重大危險(xiǎn)后果的場所,必須按規(guī)定配備自動(dòng)切換的雙路供電電源或備用發(fā)電機(jī)組、保安電源,
做好防觸電工作,防止人體直接、間接和跨步電壓觸電(電擊、電傷),可采取以下措施:接零、接地保護(hù)系統(tǒng),漏電保護(hù),絕緣保護(hù),電氣隔離,安全電壓,屏護(hù)和安壘距離,連鎖保護(hù),
做好電氣設(shè)備的防火防爆工作:消除電氣引燃源。為防止電氣設(shè)備、線路因過載、短路等故障,產(chǎn)生引燃溫度、引起電氣火災(zāi),除按常規(guī)設(shè)置過載、過電流、短路等電氣保護(hù)裝置外,可裝設(shè)能發(fā)出聲、光報(bào)警信號或自動(dòng)切斷電源的漏電保護(hù)器。根據(jù)燃、爆介質(zhì)的類、級、組和火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所的類、級、范圍,配置相應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的防爆等級電氣設(shè)備(包括線路導(dǎo)線、接地裝置),防爆電氣設(shè)備的配置、維護(hù)應(yīng)符合整體防爆要求。還應(yīng)采取必要的隔離、連鎖保護(hù)裝置、防靜電等措旋;要有安全距離,一般電氣設(shè)備與爆炸危險(xiǎn)場所間的安壘距離,采用消防規(guī)范規(guī)定的防火間距,注意通風(fēng),電氣設(shè)備通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)氣不應(yīng)含有爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)或其他有害物質(zhì),廢氣不應(yīng)排人爆炸危險(xiǎn)環(huán)境,通風(fēng)系統(tǒng)必須用非燃材料制成,電氣建筑物、電氣滅火、消防電源、消防報(bào)警和控制等對策,一般由消防行政部門按消防規(guī)范要求提出;
要有防靜電措施。為預(yù)防靜電妨礙生產(chǎn),影響產(chǎn)品質(zhì)量、引起靜電電擊和火災(zāi)爆炸,從消除、減弱靜電的產(chǎn)生和積累著手,采取的主要對策有:工藝控制,即從工藝流程、材料選擇、設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作管理等方面采取措施,減少、避免靜電荷的產(chǎn)生和積累,要防泄漏,生產(chǎn)設(shè)備和管道應(yīng)采用靜電導(dǎo)體,存在靜電引起爆炸和靜電影響生產(chǎn)的場所,其生產(chǎn)裝置(設(shè)備和裝置外殼、管道、支架、構(gòu)件、部件等)都必須接地,采用靜電消除器進(jìn)行中和,減少靜電非導(dǎo)體的靜電,采取屏蔽措施,有可靠接地的屏蔽裝置。
1.4 科學(xué)處理事故、減小危害
對已造成觸電事故的人員進(jìn)行正確實(shí)施科學(xué)救護(hù),是降低事故傷害程度的關(guān)鍵。一旦發(fā)生電氣傷害事故,必須沉著應(yīng)對,采取正確的方法進(jìn)行施救。
1.4.1 及時(shí)、正確地脫離電源
對于低壓觸電事故.可采用以下方法使觸電者脫離電源:如果觸電地點(diǎn)附近有電源開關(guān)或電源插銷,可立即拉開開關(guān)或拔出插銷,斷開電源,如果觸電地點(diǎn)附近沒有電源開關(guān)或電源插銷,可用有絕緣柄的電工鉗或有干燥木柄的斧頭切斷電線.?dāng)嚅_電源,或用干木板等絕緣物插到觸電者身下,以隔斷電流-當(dāng)電線搭落在觸電者身上或被壓在身下時(shí),可用干燥的衣服、手套、繩索、木板,木棒等絕緣物作為工具,拉開觸電者或拉開電線,使觸電者脫離電源,如果觸電者的衣服是干燥的,又沒有緊纏在身上,可以用一只手抓住他的衣服,拉離電源。但因觸電者的身體是帶電的,其鞋的絕緣也可能遭到破壞。救護(hù)人不得接觸觸電者的皮膚,也不能抓他的鞋。
對于高壓觸電事故,可采用下列方法使觸電者脫離電源:立即通知有關(guān)部門斷電,帶上絕緣手套,穿上絕緣靴,用相應(yīng)電壓等級的絕緣工具按順序拉開開關(guān).拋擲金屬線使線路短路接地.迫使保護(hù)裝置動(dòng)作,斷開電源。注意拋擲金屬線之前,先將金屬線的一端可靠接地,然后拋擲另一端,注意拋擲的一端不可觸及觸電者和其他人。
關(guān)鍵字:電氣安裝施工技術(shù)
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一引言
接地技術(shù)不僅是防止電力設(shè)備遭受雷擊的保護(hù)性措施,而且對保護(hù)人身安全也起到重要的作用。建筑電氣的安裝除了要考慮到結(jié)構(gòu)、功能的完整性外,還應(yīng)格外注意其運(yùn)行的有效及安全性。電氣安裝的接地技術(shù)作為一種有效的保護(hù)措施,是工程設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
二建筑安裝接地種類
當(dāng)前城市建筑中所包括的家用電氣,計(jì)算機(jī),高精度測量儀等點(diǎn)電子精密設(shè)備,都需要在較高安全系數(shù)的環(huán)境下使用,因此,針對不同需要,電氣安裝接地種類也是不同的,就當(dāng)前我國建筑電氣安裝行業(yè)中常用的方法來看,主要有防雷接地,交流工作接地,直流接地,安全保護(hù)接地,防靜電接地等。
1防雷接地
防雷接地,顧名思義就是將大自然的雷電所產(chǎn)生的電導(dǎo)入到大地,以此來防止強(qiáng)大的電流損壞電氣設(shè)備的措施。由于現(xiàn)代化辦公與管理的需要,現(xiàn)代建筑中,電子監(jiān)控,電梯,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),辦公自動(dòng)化用具,以及他們需要的電源線路遍布樓層各地,并且這些設(shè)備的耐壓等級相對較低,而現(xiàn)代高層建筑在雷雨天氣尤其容易吸引自然界中雷電,強(qiáng)大的電流通過電氣設(shè)備,就會造成不可恢復(fù)的損傷,常見的有擊穿電容器,顯示管等。因此,必須按照建筑行業(yè)相關(guān)規(guī)定,在電氣設(shè)備安裝的過程中,綜合估算防雷等級,為電氣設(shè)計(jì)配備相應(yīng)的防雷接地。
2交流工作接地
交流工作接地是將使用交流電的用電器或者電路中的中性點(diǎn),通過連接一個(gè)電阻或直接與大地連接起來的接地措施。這種接地在家用電器中十分常見,一般大型的家用電氣,如電視,冰箱,微波爐等,都需要交流工作接地保護(hù)。其電工原理是將用電器中的變壓器中性點(diǎn)或中性線接地。一般而言,作為中性線的材質(zhì)為銅芯絕緣線。同時(shí)這個(gè)方法也運(yùn)用到高壓系統(tǒng)中,如,將高壓系統(tǒng)中的繼電器的中性點(diǎn)接地,可以消除單相電弧,以維持三相電壓穩(wěn)定。
3直流工作接地
直流接地主要是針對建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī),電子通訊和信號轉(zhuǎn)換設(shè)備而設(shè)計(jì)的。由于以上電子通訊設(shè)備的信息輸入與輸出,無線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,能量轉(zhuǎn)換,信號放大等過程,都是基于電子管或者其他需要微電流的設(shè)備。直流工作接地,是為了給這些設(shè)備提供可以準(zhǔn)確供電的外置直流電源。
4安全保護(hù)接地
安全保護(hù)接地,是將電氣不帶電的導(dǎo)體與接地體相連接的保護(hù)措施。安全保護(hù)接地,一般用在弱電箱,大功率用電設(shè)備。如果這類電氣沒有做好安全保護(hù)接地工作,一旦接觸到這些用電器外殼,就可能被擊傷。
5防靜電接地
靜電接地是將容易產(chǎn)生靜電或靜電對正常工作有影響的設(shè)備,通過導(dǎo)靜電體與大地接觸。靜電是的電氣設(shè)備的表面吸附了很多細(xì)小的灰塵,久而久之影響了系統(tǒng)的散熱,在高位場所中,電氣所產(chǎn)生的靜電火花會導(dǎo)致爆炸等后果。
三建筑安裝接地系統(tǒng)分類
1TN - C 系統(tǒng)
TN-C系統(tǒng)又被稱為三相四線接地系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,保護(hù)接地PE與性線N合二為一,稱為PEN線。這種接地系統(tǒng)雖然對發(fā)現(xiàn)故障的靈敏度較高,并且線路也很經(jīng)濟(jì)簡單。但它適用的場合比較有限,只適合三相負(fù)荷比較均衡的場所。智能化大樓由于其單相負(fù)荷占的比重較大,三相負(fù)荷的平衡很難實(shí)現(xiàn),PEN線的電流不平衡,并且由于熒光燈、晶閘管(可控硅)等設(shè)備,線路中存在高次諧波電流,在正常狀態(tài)下,會使中性線N疊加帶電,并且電流極不穩(wěn)定。這樣會使設(shè)備的外殼帶電,從而對人身安全構(gòu)成威脅,且無法讓精密的電子設(shè)備正常運(yùn)行。因此,此系統(tǒng)不適用于智能化大樓里。
2TN - S 系統(tǒng)
TN-S是一個(gè)PE線加三相四線的接地系統(tǒng)。通常在建筑物內(nèi)設(shè)有獨(dú)立運(yùn)行的變配電所時(shí)會采用此系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)是,保護(hù)接地線PE與中性線N除了會在變壓器的中性點(diǎn)處會共同接地外,其他地方兩線不會有任何的相關(guān)連接。中性線N是帶電的,而PE線不帶電。該接地系統(tǒng)是安全可靠的基準(zhǔn)電位。TN-S系統(tǒng)可以在智能化建筑物內(nèi)使用。在精密電子設(shè)備沒有其他特殊要求時(shí),都使用此種接地系統(tǒng)。
3TN-C-S系統(tǒng)
TN-C-S系統(tǒng)由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN-S系統(tǒng),第二部分是TN-C系統(tǒng),分界面在PE線與N線的連接處。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引來的場所,進(jìn)戶之前采用TN-C系統(tǒng),進(jìn)戶處做重復(fù)接地,進(jìn)戶后變成TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)是:中性線N與保護(hù)接地線PE在進(jìn)戶時(shí)共同接地后,不能再有任何電氣連接。該系統(tǒng)中,中性線N常會帶電,保護(hù)接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設(shè)備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),始終不會帶電。因此TN-S接地系統(tǒng)明顯提高了人及物的安全性。同時(shí)只要我們采取接地引線,各自都從接地體一點(diǎn)引出,選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共同獲得一個(gè)等電位基準(zhǔn)點(diǎn)等措施,那么TN-C-S系統(tǒng)可以作為智能型建筑物的一種接地系統(tǒng)。
4TT 系統(tǒng)
此種系統(tǒng)為三相四線的接地系統(tǒng)。通常應(yīng)用于建筑物的供電來源于公共電網(wǎng)的系統(tǒng)。TT系統(tǒng)的特點(diǎn)是保護(hù)接地線PE與中性線N完全無連接,PE線接地和中性點(diǎn)接地是完全分開的。無論三相負(fù)荷平衡與否,該系統(tǒng)都可以正常運(yùn)行,中性線N帶電時(shí),PE線也不會帶電。只有在單相接地出現(xiàn)故障時(shí),由于保護(hù)性接地的靈敏度不高,故障不能被及時(shí)切斷,設(shè)備的外殼才有可能帶電。同TN-S系統(tǒng)一樣,正常運(yùn)行的TT系統(tǒng),能夠獲得安全的基準(zhǔn)接地電位。由于大容量的漏電保護(hù)器的大量使用,該系統(tǒng)的應(yīng)用會越來越廣泛。但從目前的情況來看,由于公共電網(wǎng)的電源質(zhì)量不高,難以滿足智能化設(shè)備的要求,導(dǎo)致TT系統(tǒng)使用幾率并不大。
5IT 系統(tǒng)
IT 系統(tǒng)是三相三線式的接地系統(tǒng),該系統(tǒng)經(jīng)阻抗接地或是變壓器中性點(diǎn)不接地,無中性線N,只有無相電壓(220V),線電壓(380V)和保護(hù)接地線PE各自獨(dú)立接地。該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是如果某一相接地,不會給外殼帶來較大的故障電流,系統(tǒng)可以照常運(yùn)行。但是它的缺點(diǎn)是不能配出中性線N。因此它并不適合在有大量單相設(shè)備的智能化大樓里使用。
在智能建筑內(nèi),要求進(jìn)行保護(hù)性接地的設(shè)備非常多,必須采用有效的保護(hù)性接地。如果將TN-C系統(tǒng)中的N線用做地接線;或在TN-S系統(tǒng)中將N線與PE線接在一起,再連接到底板上去;再或不設(shè)置電子設(shè)備的直流接地引線,而將直流接地直接接到PE線上。以上這些做法都是不符合接地要求的。智能化大樓內(nèi),單相用電的設(shè)備比較多,負(fù)荷比較大,三相負(fù)荷通常不平衡并且由于智能建筑內(nèi)設(shè)置有大量的防靜電的程控交換機(jī)房,消防監(jiān)控室,計(jì)算機(jī)房以及火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控室,另外大量的精密電子儀器設(shè)備容易遭受電磁波的干擾,所以在進(jìn)行智能建筑的設(shè)計(jì)施工中,還應(yīng)當(dāng)考慮到防靜電和屏蔽接地的要求。
四常見接地故障
1地電阻阻值過大
地電阻阻值過大接地裝置是由埋在地下的接地體和連接接地體與電氣設(shè)備的接地線組成。由于接地線的電阻很小,可忽略不計(jì),故可以認(rèn)為接地電阻在數(shù)值上等于流散電阻,此時(shí)當(dāng)人觸及設(shè)備的時(shí)候,就會發(fā)生觸電事故,危及人的生命。
2接地線規(guī)格不符
在進(jìn)行接地線的選擇時(shí)我們應(yīng)當(dāng)考慮多方面的因素,如截面積、經(jīng)濟(jì)省材、熱穩(wěn)定性、電阻值及機(jī)械強(qiáng)度等,但在進(jìn)行實(shí)際的安裝過程中,工程施工的人員往往會因過度注重經(jīng)濟(jì)原因而忽略其它方面,比如安全因素等。這樣接地線在使用中就容易出現(xiàn)絕緣受損、斷線漏電、接頭接觸不良等質(zhì)量問題。
3高危行業(yè)建筑接地不當(dāng)
在具有爆炸危險(xiǎn)性的建筑物內(nèi),電壓小于6V所產(chǎn)生的微弱火花也極有可能造成爆炸。這時(shí),如果能在電氣設(shè)備的外殼上產(chǎn)生較高的對地電壓,或在管道、金屬設(shè)備等間產(chǎn)生火花,就會更容易有爆炸的危險(xiǎn)。爆炸一旦發(fā)生,后果不堪設(shè)想。
五結(jié)束語
在進(jìn)行建筑的電氣接地工程時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照其技術(shù)工程規(guī)范施工,盡量避免可能發(fā)生的質(zhì)量問題,保證電氣能夠長久良好的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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③ 徐曉瑩, 張秀然, 張艷鳳. 電子信息系統(tǒng)接地抗干擾技術(shù)之探討[ J].現(xiàn)代電子技術(shù), 2007, 30( 5) : 163- 165
關(guān)鍵詞:建筑電氣安裝接地施工技術(shù)
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一、建筑電氣接地的類型
1、防雷接地
防雷接地,顧名思義就是將大自然的雷電所產(chǎn)生的電雷導(dǎo)入到大地,以此來防止強(qiáng)大的電流損壞電氣設(shè)備的措施。由于現(xiàn)代化辦公與管理的需要,現(xiàn)代建筑中,電子監(jiān)控,電梯,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),辦公自動(dòng)化用具,以及他們需要的電源線路遍布樓層各地,并且這些設(shè)備的耐壓等級相對較低,而現(xiàn)代高層建筑在雷雨天氣尤其容易吸引自然界中雷電,強(qiáng)大的電流通過電氣設(shè)備,就會造成不可恢復(fù)的損傷,常見的有擊穿電容器,顯示管等,因此,必須按照建筑行業(yè)的相關(guān)規(guī)定,在電氣設(shè)備安裝的過程中,綜合估算防雷等級,為電氣設(shè)計(jì)相應(yīng)的防雷接地。
2、交流工作接地
交流工作接地是將使用交流電的用電器或者電路中的中性點(diǎn),通過連接一個(gè)電阻或者直接大地連接起來的接地措施。這種接地在家用電器中十分常見,一般大型的家用電氣,其電工原理是將用電器中的變壓器中性點(diǎn)或者中性線接地,一般而言,作為中性線的材質(zhì)為銅芯絕緣線。同時(shí)這個(gè)方法也運(yùn)用到高壓系統(tǒng)中,例如,將高壓系統(tǒng)中的繼電器的中性點(diǎn)接地,可以消除單相電弧,以維持三相電壓穩(wěn)定。
3、直流工作接地
直流接地主要是針對建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī),電子通訊和信號轉(zhuǎn)換設(shè)備的正常工作而設(shè)計(jì)的。由于以上電子通訊設(shè)備的信息輸入與輸出,無線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,能量轉(zhuǎn)換,信號放大等過程,都是基于電子管或者其他需要微電流的設(shè)備。直流工作接地,是為了給這些設(shè)備提供可以準(zhǔn)確供電的外置直流電源。
4、安全保護(hù)接地
安全保護(hù)接地,是將電氣不帶電的導(dǎo)體與接地體相連接的保護(hù)措施。安全保護(hù)接地,一般用在弱電箱,大功率用電設(shè)備。如果這類電氣沒有做好安全保護(hù)接地工作,那么一旦接觸到這些用電器外殼,就可能被擊傷。
5、防靜電接地
靜電接地是將容易產(chǎn)生靜電或者靜電對正常工作有影響的設(shè)備通過導(dǎo)靜電體與大地接觸。靜電是的電氣設(shè)備的表面吸附了很多細(xì)小的灰塵,久而久之影響了系統(tǒng)的散熱,在高位場所中,電氣所產(chǎn)生的靜電火花肯能導(dǎo)致爆炸等危險(xiǎn)后果。
二、建筑電氣安裝接地的施工技術(shù)
1、接地的兩種方式
(1)與大地相連接
通常人體離不開地球,所以人們使用的各種電氣系統(tǒng)都以大地的電位為參考電位。為取得大地電位需與大地連接,為此需打接地極用作與大地連接的接線端子,通過接地線的傳導(dǎo)取得地電位,這就是我們常用的接地。
(2)與代替大地的導(dǎo)體相連接
隨著電氣技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)時(shí)對接地賦予了新的涵義,即與代替大地的導(dǎo)體相連接也是接地,例如汽車的輪胎是絕緣物質(zhì),因此汽車上各類電氣系統(tǒng)的接地也是接代替大地的金屬車身。許多用電中發(fā)生的電擊、電氣火災(zāi)等電氣事故是因過大的電位差而引起。比如飛機(jī)上的電氣安全就是靠以機(jī)身代替大地,進(jìn)行低阻抗的等電位聯(lián)結(jié)并輔以其他安全措施來保證的。所以與代替大地的導(dǎo)體相連接而實(shí)現(xiàn)接地實(shí)際上就是與導(dǎo)體間進(jìn)行低阻抗的等電位聯(lián)結(jié)。同理,打接地極的接大地就是與大地作等電位聯(lián)結(jié),只是接地極的接地電阻以Ω 計(jì),其值甚大,引起的電位差也大,等電位效果不理想而已。
2、等電位聯(lián)結(jié)降低了對接地電阻的要求
在地面上的建筑物內(nèi)也可創(chuàng)造類似飛機(jī)內(nèi)那樣的等電位環(huán)境以提高用電安全水平。那就是在建筑物內(nèi)作等電位聯(lián)結(jié),即在建筑物內(nèi)將電氣裝置的外露導(dǎo)電部分和電氣裝置外的可導(dǎo)電部分(金屬結(jié)構(gòu)、管道等)互相連通而使電位相等或接近,以減少電氣災(zāi)害。等電位聯(lián)結(jié)是建筑物電氣裝置內(nèi)必須實(shí)施的基本電氣安全措施。所以,由于等電位的作用,在許多情況下國際電工標(biāo)準(zhǔn)沒有必要規(guī)定接地電阻的阻值要求。
需要說明,以上所述系對低壓配電系統(tǒng)用電設(shè)備外露導(dǎo)電部分的保護(hù)接地而言。對于變電所低壓側(cè)中性點(diǎn)的系統(tǒng)接地我國的規(guī)定又失之過大,例如規(guī)定為4Ω 以至10Ω,這是不夠安全的,但卻未提出其科學(xué)依據(jù)。需知就用電安全而言,系統(tǒng)接地的接地電阻越小用電越安全,因此國際電工標(biāo)準(zhǔn)對其都規(guī)定有計(jì)算公式的要求。
3、對共用接地要求接地電阻不大于1Ω 的商討
現(xiàn)時(shí)一個(gè)建筑物內(nèi)常有多種用途的電氣系統(tǒng),為避免不同系統(tǒng)接地裝置間的電位差引起人身電擊之類的電氣事故,國際電工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一個(gè)建筑物內(nèi)只能設(shè)置一個(gè)共用的接地裝置,這一要求已基本為我國的電氣專業(yè)人員所接受。但在我國一些規(guī)范內(nèi)又額外增加共用接地的接地電阻不大于1Ω 的規(guī)定,卻未見其說明和依據(jù),這是一個(gè)值得商討的問題。為減少電位差我們希望接地和等電位聯(lián)結(jié)的阻抗Z=(R2+X2)1/2 盡量小。在50Hz 的電氣裝置中電抗X 的影響可忽略不計(jì),而PE 線的電阻又甚小于接地電阻,因此人們往往只規(guī)定對接地電阻值的要求?,F(xiàn)在已進(jìn)入信息時(shí)代,信息技術(shù)設(shè)備的工作頻率以MHz 計(jì),這樣在阻抗Z中不僅需考慮電阻R 的影響,更需考慮高頻作用下電抗X 的影響。
因此國際電工標(biāo)準(zhǔn)對信息技術(shù)裝置不規(guī)定接地電阻要小到多少來保證信息設(shè)備的正常工作,而是規(guī)定許多措施來最大限度地減少等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)中的高頻聯(lián)結(jié)阻抗。
4、建筑電氣接地的保護(hù)技術(shù)
(1)防雷接地
建筑樓宇內(nèi)有大量的電子設(shè)備,如通信自動(dòng)化系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等,以及各自相應(yīng)的布線系統(tǒng)。從已建成的大樓看,大樓的各層頂板、底板、側(cè)墻、吊頂內(nèi)幾乎被各種電線布滿。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。因此,對建筑樓宇的防雷接地設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密、可靠,建筑樓宇的所有功能接地,必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ),并建立嚴(yán)密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。
建筑電氣防雷是,接閃器采用針帶組合接閃器,避雷帶采用25×4mm鍍鋅扁鋼,在屋頂組成小于等于10m×10m 的網(wǎng)格。該網(wǎng)格與屋面金屬構(gòu)件作電氣連接,與建筑柱內(nèi)鋼筋作電氣連接,引下線利用柱內(nèi)主鋼筋,相互之間的距離不小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然引下線多,分流效果好,每根引下線雷電流就小。引下線長,可在中間部分增加均壓環(huán),以減少引下線電感,降低反擊電壓。圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統(tǒng)連接,外墻面所有金屬構(gòu)件也應(yīng)與防雷系統(tǒng)連接,柱內(nèi)鋼筋與接地體連接,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊導(dǎo)致的樓內(nèi)設(shè)備的損壞,而且還能防止外來電磁的干擾。
(2)交流工作接地
工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線(N 線接地)必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意,該接線端子不能外露,不能與其他接地系統(tǒng),如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接,也不能與PE 線連接。
在高壓系統(tǒng)里,采用中性點(diǎn)接地方式可使接地繼電保護(hù)準(zhǔn)確動(dòng)作并消除單相電弧接地過電壓。中性點(diǎn)接地可以防止零序電壓偏移,保持三相電壓基本平衡,這對于低壓系統(tǒng)很有意義,可以方便使用單相電源。
(3)安全保護(hù)接地
在建筑樓宇內(nèi),要求安全保護(hù)接地的設(shè)備非常多,強(qiáng)電設(shè)備、弱電設(shè)備,以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件,均必須采取安全保護(hù)接地措施。當(dāng)沒有進(jìn)行安全保護(hù)接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí), 其外殼有可能帶電,如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險(xiǎn)。在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中,接地短路電流經(jīng)人身、大地流回中性點(diǎn);在中性點(diǎn)非直接接地的電力系統(tǒng)中,接地電流經(jīng)人體流入大地,并經(jīng)線路對地電容構(gòu)成通路,這兩種情況都能造成觸電事故。
參考文獻(xiàn):
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