建筑物降低接地电阻施工实践_白欣民.pdf

2022 年 12 月第 16 卷 第 6 期智能建筑电气技术Electrical Technology of Intelligent Buildings建筑物降低接地电阻施工实践白欣民(新疆兵团城建集团有限公司,乌鲁木齐 830011)摘要 根据各建筑工程基础不同以及地质不同的特点,针对建筑工程接地电阻大的问题,分别论述接地电阻大的危害,产生的原因,计算分析,选择人工接地体,采取的人工降阻措施来解决问题,最终接地电阻达到设计要求。关键词 土壤电阻率;接地电阻;自然接地体;人工接地体;化学处理中图分类号:TU856文献标识码:A文章编号:1729-1275(2022)06-0125-03Construction Practice of Reducing Grounding Resistance in BuildingsBai Xinmin(Xinjiang Corps Urban Construction Group Co.,Ltd.Urumqi 830011,China)Abstract:According to the different characteristics of the foundaton and geology of each constructionproject.For the problem of large grounding resistance in construction projects,the hazards of largegrounding resistance,the causes,and the calculation analysis,select the artificial grounding body,takeartificial resistance reduction measures to solve the problem,and finally the grounding resistance meetsthe design requirements.Keywords:soil resistivity;grounding resistance;natural grounding body;artificial grounding body;chemical treatment作者简介:白欣民,本科,工程技术员,工程师,Email:L。0引言 笔者在工作中多次遇到接地电阻值大,需要人工处理的工程项目,本文将结合实际工程案例,论述接地电阻值大的危害,接地电阻值大的原因,制定合理施工方案,选择计算人工接地体,采取的降阻措施,通过施工要点以及实测接地电阻值来验证降阻效果。本文主要引用的项目案例包括乌鲁木齐县党校综合教学楼工程、乌鲁木齐县党校地下消防水池泵房工程、乌鲁木齐铁路运输检察分院工程以及兵团机关职工周转住房工程。2019 年春,乌鲁木齐县党校综合教学楼交工使用,触摸学术报告厅讲台话筒有“静电打人”现象,给使用者带来心理恐惧。查找原因,所有接地线完好,排除漏电的可能性,通过检测接地电阻值,发现不符合设计要求,报告厅铺设的人造木地板不能释放人身所带的静电,施工方重新铺设花纹铝板并做接地连接,现象消除。这些工程项目的相同点是设计的接地都采用自然接地体,要求接地电阻值不大于 1;不同点是乌鲁木齐县党校综合教学楼工程的基础为独立基础,实测接地电阻为 3.7;其他工程基础是筏板基础,垫层和挡土墙都做过防水层,接地电阻为 35以上。按施工图设计说明:如自然接地电阻达不到设计要求,就必须增设人工接地降低接地电阻。1接地电阻值大的危害 接地电阻值大,主要危害包括:(1)对于强电系统,当设备发生漏电时,有触电危险;(2)对弱电系统,屏蔽线受到的电磁干扰不能有效消除,造成测量误差增大;(3)计算机等微电子设备,灵敏度高,耐压低,很容易受到雷电电磁脉冲干扰,轻者导致有关设备误动作,重者会造成硬件的永久损坏;(4)对于燃气管上产生的静电,没有可靠的接地装置释放,电荷积累产生放电现象,影响人身和设备的安全。2接地电阻值大的原因 接地电阻值大,主要原因包括:(1)县党校地质是多石土壤,土壤电阻率为 400m,其他工程地521DOI:10.13857/11-5589/tu.2022.06.013智能建筑电气技术2022 年质是砾石、碎石,土壤电阻率 5 000m,导电差;(2)独立基础的底层钢筋网,柱筋等全部浇注在混凝土里,混凝土电阻率不稳定,随土壤的湿度变化,在湿土中为 100 200 m,在干土中为 500 1 300m;(3)筏板基础垫层和挡土墙都用沥青防水卷材 SBS 做防水层,自然接地体被防水卷材包裹与大地土壤接触不上,接地电流不能向大地流散;(4)人工接地换土用的是砂质黏土,土壤电阻率100m,土壤电阻率比较大;(5)测量误差大。3人工接地体的选择 接地工程施工依据建筑电气工程施工质量验收规范GB 50303-2015,接地极的种类有金属接地极,非金属接地极,离子接地极以及降阻剂。这里选择常用的金属接地极为施工对象,金属接地极分为垂直接地体,水平接地体,铜板接地体。在县党校综合教学楼工程选择垂直接地体,采用镀锌角钢505,镀锌扁钢 404 等金属材料,按照一定的技术要求,在现场加工制作而成。接地体的根数计算如下。(1)已知条件设计要求接地电阻 RE1,实测自然接地体的接地电阻 RE(nat)=3.7,砂质黏土土壤电阻率=100m(换土),接地体长度 l=2.5 m,接地体的利用系数 E=0.66。(2)计算需要补充人工接地电阻RE(man)=RE(nat)RE/RE(nat)-RE=3.7 1/(3.7-1)=1.37(1)(3)计算每根接地体的接地电阻RE(1)/l=100/2.5=40(2)(4)计算接地体的数量n=RE(1)/ERE(man)=40/0.66 1.37=44 根(3)4施工要点 接地体的布置方式有多根接地体可排列成一字、三角形、多边形,也可在建筑物周围围成一个环形。在县党校综合教学楼工程红线范围内的地下管网,电网分布在教学楼四周,埋设 44 根接地体的地理条件受限,只能采用其他方案。采取如下试验方案:选择一字排开的布置方式,每三根一组与建筑物墙根的接地测试点可靠连接,接地体间距 5 m,接地体距建筑物的距离至少 3m;在建筑物的东、南、西方向做三组人工接地极,施工图如图 1 所示。施工流程:测量放线挖坑挖沟夯接地体敷设扁钢、焊接防腐回填土、撒盐、浇水、夯实检测调试地面恢复。因地质石头多,接地体夯不下去,故采用70 挖掘机挖接地坑1 m 见方,深度3m 埋设接地体,坑与坑的间距 5 m;挖接地沟宽 0.8m,深度 0.8 m 埋设接地连接条。因场地的限制和考虑施工成本,既要减少接地体的数量,又要保证接地电阻达到设计要求,须采取其他降阻措施。图 1 施工图5其他降阻措施 (1)深埋法:地层深处土壤电阻率较低,一般应埋深 23 m,效果较好,比其他措施节省投资。(2)换土法:在土壤电阻率较高的地区,可用电阻率较低的黏土或黑土更换接地体周围土壤。一般从接地连接条的高度向下 1 m 左右和接地极周围半径为 0.50.8 m 内更换。一个接地体大约需换1 m3的土。在县党校综合教学楼人工接地用砂质黏土更换多石土壤。(3)外引法:土层薄不宜埋设接地体时,可用镀锌扁钢外引至低洼处埋设接地体。(4)保水措施:1)把接地体埋在建筑物的背阳面或比较潮湿的地方;2)在埋接地体的上面栽种植物;3)将污水(无腐蚀性)引向埋设接地体的地方。(5)化学处理:此法是不得已而为之,可能对金属有腐蚀作用,但降低接地电阻效果较好。将含电解质较多的物质,如炉渣、氮肥渣、电石渣、石灰、木炭、食盐等与土壤混合,填入接地体周围的坑内夯实。或使用成品的降阻剂,注入接地体和接地连接条周围。县党校综合教学楼人工接地回填土用 100kg 食盐与土壤混合埋设接地体和接地连接条,浇水湿润来降低接地电阻。621第 16 卷 第 6 期白欣民.建筑物降低接地电阻施工实践6检测调试 检测仪器 ZC29B-2 型接地电阻测试仪,配两根接地探测针,三根导线,导线长度2 m、20 m、40 m,分别布置连接好检测。在检测中发现:(1)掺食盐土壤回填土接地电阻减小;(2)给人工接地体、接地连接条、接地探测针浇盐水后接地电阻减小;(3)检测导线连接点除污、除锈,导线连接牢固,否则测不准;(4)检测点不同,接地电阻不同,对远离建筑物的人工接地体检测,得到接地电阻为 2.9,而在建筑物不同方向墙根处的三个接地测试点检测,得到接地电阻分别是0.4、0.53、0.9,达到设计要求。7筏板基础的降阻措施 (1)县党校地下消防水池泵房的降阻措施因与县党校综合教学楼毗邻,而党校综合教学楼接地电阻1,可以把消防水池泵房的接地引出线与县党校综合教学楼接地测试点用镀锌扁钢 404 焊接连通,且不得少于两处,并对焊接处防腐,如此就把消防水池泵房接地电阻降到 1 以下。(2)乌鲁木齐铁路运输检察分院工程的降阻措施采用水平接地体,地下车库、人防地下室建筑面积 A=2 000m2,地质为黄土,土壤电阻率 =200m,用镀锌扁钢 404 围绕建筑物做环形接地带,其接地电阻 RE0.6/A=0.6200/2 000=2.68。接地电阻不符合设计要求,继续降阻的措施为在接地体周围撒盐浇水,或使用成品的降阻剂注入接地体周围,能把接地电阻降到1。(3)兵团机关职工周转住房工程的降阻措施基坑开挖深度 10 m,做深基坑支护,东、南、西侧坑壁为土钉墙支护,西、北侧坑壁为灌注桩排桩支护;支护结构中的钢管土钉、加强钢筋、钢筋笼、钢筋网都是良好的接地体,只要把筏板基础接地干线引出来与支护结构的钢管土钉、加强钢筋、钢筋笼可靠焊接,并在焊接处做好防腐处理;外引接地连接条的数量不应少于建筑防雷引下线的数量;地库、人防地下室每间隔 18 m 把接地干线外引连接一次,筏板基础的接地电阻降到1;对于高、低压配电室,电热水锅炉房,弱电机房,燃气设施等处按需要把接地线引到位。8结束语 从以上施工中可以得出:(1)自然接地不能达到接地电阻要求,采用人工接地体、化学处理、浇水保湿等降阻措施解决问题。基坑支护结构的土钉、钢筋作为接地体可谓因地制宜,降阻效果好成本低。当然,遇到桩基础施工,桩中的钢筋、钢管也可作为接地体利用。(2)建筑接地属于隐蔽工程,应做好隐蔽工程记录,及时报验。(3)土建单位与设备安装单位沟通,做好设备安装接地端子板的预留位置、数量,并做到接地真实可靠。参考文献 1 全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.机电工程管理与实务 M.北京:中国建筑 工 业 出 版社,2015.2 刘复欣.建筑供电与照明M.北京:中国建筑工业出版社,2015.3 石可清.建筑电工 M.北京:中国建材工业出版社,2005.721