*近不少企業運維負責人和公建項目的安全管理人員都在咨詢兩個普遍關心的問題:建筑樓板出現接地不良的情況該怎么快速排查?接地電阻測試方法怎么選才能既符合規范要求,又不會耽誤正常運營?作為建筑電氣系統的核心安全屏障,電氣接地的運行狀態直接關系到人身安全和設備運行穩定性,一旦出現接地電阻超標、接地通路斷開等問題,輕則導致設備跳閘、金屬外殼帶電,重則引發雷擊損毀、人員觸電等安全事故,不管是生產經營單位還是公共管理機構,都需要把電氣接地的定期檢測和隱患整改納入日常安全管理體系。
建筑電氣接地系統是保障人身安全和設備正常運行的重要設施,接地電阻過大將導致觸電風險增加,很多用戶對電氣接地的重要性有認知,但對接地電阻的判定標準、測試方法選擇、整改流程落地的了解不夠深入,很容易出現排查不到位、整改不合規的問題。
接地不良的誘因可以分為三類,第一類是施工遺留問題,比如接地極焊接不牢、接地連接線截面積不符合要求、回填土電阻率過高,這類問題往往在項目驗收后1-2年集中爆發;第二類是運維缺失問題,比如地下接地材料銹蝕、接地線被外力破壞、接地端子松動脫落,這類問題在建成5年以上的建筑中出現概率較高;第三類是改擴建導致的問題,比如新增大功率設備沒有配套增設接地端子、建筑周邊施工破壞了原有接地網,這類問題往往在改擴建完成后很快顯現。
不管是哪類誘因,接地不良核心的判定指標*是接地電阻,接地電阻指的是電流經接地極流入土壤時遇到的電阻總和,數值越高代表電氣接地的泄流能力越差,對應的安全風險也*越高。按照現行規范要求,普通民用建筑的電氣接地電阻不應超過4Ω,一類防雷建筑的沖擊接地電阻不應超過10Ω【1】,工業廠房內的精密設備區域接地電阻甚至需要控制在1Ω以內,具體閾值需要結合建筑的使用場景和設計要求確定。
對B端用戶來說,接地不良直接的影響是生產停滯,比如我們接觸過的某汽車零部件生產車間,*因為局部樓板接地不良導致3臺數控設備頻繁報*停機,單日損失超過20萬元;對G端用戶來說,接地不良會直接影響公共安全,比如某學校的教學樓走廊金屬扶手出現麻電情況,*是因為接地電阻超標導致的,差點引發人員傷亡事件,后續還因為不符合安全規范要求被監管部門責令整改。
不少用戶會用萬用表的電阻檔測試接地電阻,這種方法的測試電流太小,無法反映真實的泄流能力,測試結果沒有參考價值,一定要選擇的接地電阻測試儀,按照規范的接地電阻測試方法開展檢測,才能準確判斷是否存在接地不良的問題。
要準確排查接地不良的隱患,選擇合適的接地電阻測試方法是關鍵,目前行業內常用的測試方法主要有三種,分別適用于不同的場景:
第一種是三極法,也是基礎的接地電阻測試方法,適用于單獨接地極、小型接地網的電阻測試,操作時需要在接地極外側分別設置電壓極和電流極,通過施加測試電流計算接地電阻數值,這種方法的測試精度較高,但需要足夠的場地布設測試極,適合建筑外圍接地網的定期檢測。
第二種是四極法,在三極法的基礎上增加了消除接觸電阻的功能,適用于土壤電阻率較高、測試極接觸不穩定的場景,比如工業廠房的混凝土地面、硬化路面的局部接地測試,這種方法可以排除導線電阻、接觸電阻帶來的誤差,測試結果更準確。
第三種是雙鉗法,適用于已經形成閉環的接地網、等電位聯結的導通測試,不需要額外打測試極,只要用兩個鉗口夾住接地導線*能完成測試,操作效率很高,適合建筑樓板局部的接地不良快速排查,不會破壞現有裝修和地面結構。
目前不少檢測機構、企業運維團隊和公共項目的管理方都會選用康高特代理的HT MT-300/T2000接地電阻測試儀,該設備支持上述三種接地電阻測試方法,可對建筑接地極、接地網、等電位聯結進行準確測量,測試流程完全依據GB 50057-2010等標準要求設計【1】,測得的數據可直接作為判斷電氣接地系統是否滿足設計要求的依據。對B端用戶來說,這款設備操作簡便,運維人員經過簡單培訓*能獨立完成測試,不需要額外聘請第三方機構,能大幅降低日常檢測的成本;對G端用戶來說,這款設備的測試數據可以自動存儲、導出,支持生成規范的測試報告,滿足檢測歸檔、資質核驗的相關要求,測試結果的公信力符合監管部門的驗收標準。
測試過程中需要注意幾個要點:首先要避開雨天或者土壤剛澆過水的時段,土壤濕度過高會導致測試結果偏低,不能反映真實的接地電阻水平;其次測試極要布設到接地網影響范圍之外,一般要求電流極距離接地網邊緣的距離是接地網*大對角線長度的4-5倍,避免測試極之間的相互干擾;*后同一測試點要至少測試3次,取平均值作為*終結果,避免偶然誤差導致的誤判,錯誤判斷接地不良的隱患是否存在。
如果通過測試發現接地電阻超出設計要求,或者存在接地通路斷開的情況,*需要及時啟動整改流程,規范的整改流程可以在控制成本的前提下,快速消除接地不良的隱患,整改流程主要分為5個步驟:
第一步是故障定位,先通過分區域測試確定接地不良的范圍,是局部樓板的等電位聯結失效,還是整棟建筑的接地網整體電阻超標,再結合建筑的竣工圖紙排查具體的故障點,比如是接地線松動、接地材料銹蝕還是接地極數量不足,這個階段可以用HT MT-300/T2000的導通測試功能,快速定位斷開的接地通路,減少排查的工作量。
第二步是整改方案制定,要結合故障原因和建筑的使用場景制定針對性的方案,比如只是局部接線松動的問題,直接緊固接線端子*能解決;如果是接地極銹蝕導致的電阻超標,*需要更換銹蝕的接地材料,或者新增接地極;如果是土壤電阻率過高導致的問題,可以通過填充降阻劑、更換低電阻率回填土的方式改善。對B端用戶來說,制定方案的時候要盡量避開生產高峰,減少整改對正常經營的影響,同時要核算長期運維成本,盡量選擇耐久性好的接地材料,避免后續反復整改;對G端用戶來說,整改方案要符合現行的標準要求,涉及結構變動的部分要經過原設計單位確認,方案還要提前報監管部門備案,確保整改流程合規。
第三步是整改實施,實施過程中要嚴格按照方案執行,接地材料的焊接、防腐處理都要符合GB 50303-2015的要求【2】,新增的接地極要和原有接地網做可靠的電氣連接,等電位聯結的端子要做明顯的標識,方便后續的運維檢測。整改過程中要做好現場記錄,留存隱蔽工程的施工照片,方便后續的驗收核驗,若測試發現接地電阻不滿足設計要求,需采取增加接地極、改善土壤電阻率等措施進行整改。
第四步是復測驗收,整改完成后要按照規范要求重新測試接地電阻,確認所有測試點的數值都滿足設計要求,復測時要嚴格按照標準要求的接地電阻測試方法操作,避免因為測試方法不規范導致的結果偏差,復測的時候要用符合計量要求的測試設備,比如HT MT-300/T2000接地電阻測試儀,測試數據要完整留存,作為驗收的依據。B端用戶可以組織內部的安全、運維部門聯合驗收,G端用戶需要邀請第三方檢測機構、監管部門參與見證驗收,確保整改結果符合規范要求。
第五步是運維體系完善,整改完成后要把電氣接地的檢測納入日常運維體系,普通建筑每年至少測試一次接地電阻,防雷等級高的建筑每半年測試一次,每次測試的結果都要納入運維臺賬,一旦發現接地電阻出現上升的趨勢,*要提前排查隱患,避免出現接地不良的問題。標準化的整改流程是保障整改效果的核心,不要隨意跳過步驟,避免出現整改后接地電阻仍不達標的情況。
針對B端的生產企業、商業地產用戶來說,首先要建立定期的電氣接地檢測機制,不要等到出現設備故障、人員麻電的情況才開始排查,日常檢測可以自行采購的測試設備,安排內部運維人員完成,降低檢測成本;其次整改的時候要預留冗余,比如新增接地極的時候可以多預留幾個接地端子,方便后續新增設備的時候接線,不需要再反復改造接地系統;*后要優先選擇合規的接地材料,不要為了降低成本選擇劣質的扁鋼、降阻劑,不然用不了2-3年*會出現銹蝕、失效的問題,反而會增加后續的整改成本。
針對G端的市政、學校、院等公共建筑管理單位來說,首先要確保所有的檢測、整改流程都符合現行的標準規范要求,選擇的測試設備、施工單位都要有對應的資質,測試報告、整改記錄要完整歸檔,滿足監管部門的檢查要求;其次要把電氣接地的安全管理納入年度的安全考核體系,明確運維人員的管理責任,避免出現運維缺失的問題;*后在項目改擴建的時候,要同步開展電氣接地系統的評估,不要因為改擴建破壞原有接地網,留下安全隱患。
電氣接地的安全管理是一項長期工作,不管是B端還是G端用戶,都需要掌握基礎的接地電阻測試方法,熟悉接地不良的整改流程,定期開展檢測排查,才能從根源上避免電氣接地相關的安全事故。
參考文獻
【1】 GB 50057-2010 建筑物防雷設計規范
【2】 GB 50303-2015 建筑電氣工程施工質量驗收規范
【3】 GB/T 21431-2015 建筑物防雷裝置檢測技術規范