國內(nèi)防雷與接地工程相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)較多:由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織制定的標(biāo)準(zhǔn)GB 50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50343《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》、GB 50952《農(nóng)村民居雷電防護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》、GB / T 50065《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)已在全國范圍內(nèi)得到了較廣泛的使用,也取得了較好的使用效果;由IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化的GB / T 21714《雷電防護(hù)》、GB / T 33588《雷電防護(hù)系統(tǒng)部件》、GB / T 16895《低壓電氣裝置》等系列標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)成為行業(yè)主流標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)還有中國氣象行業(yè)QX系列標(biāo)準(zhǔn)等部委標(biāo)準(zhǔn)。這些不同管理部門編制的標(biāo)準(zhǔn)適用范圍互相覆蓋,內(nèi)容也有較多沖突之處。而且由于國際上行業(yè)發(fā)展速度較快,也造成新概念的產(chǎn)生和既有術(shù)語含義的變化。下面選擇部分術(shù)語加以淺析。
專用引下線、專設(shè)引下線
“專設(shè)引下線”在標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)較早,GB 50057 - 2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》也采納了“專設(shè)引下線”術(shù)語?!皩TO(shè)”指專門敷設(shè),區(qū)別于利用建筑物的金屬體。規(guī)范中明確區(qū)分了利用建筑物鋼筋和不利用或無鋼筋時(shí)的兩種處理措施。根據(jù)GB 50057 - 2010第5.3.8條要求:第二類防雷建筑物或第三類防雷建筑物為鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土建筑物時(shí),在其鋼構(gòu)件或鋼筋之間的連接滿足本規(guī)范規(guī)定并利用其作為引下線的條件下,當(dāng)其垂直支柱均起到引下線的作用時(shí),可不要求滿足專設(shè)引下線之間的間距。此時(shí)應(yīng)利用建筑物互相連接的鋼筋在電氣上貫通的柱子作為“自然引下線”。此處的“自然引下線”屬于LPS的自然部件,指的是通過結(jié)構(gòu)的綁扎、焊接等工藝,雷擊產(chǎn)生時(shí),不管設(shè)計(jì)本意如何,雷電流都會自然將這些柱子的鋼筋導(dǎo)通,傳播雷電流至接地裝置。但此要求在工程中爭議較大,主要是因?yàn)楦鶕?jù)建筑施工定額,如果全部柱子都作為引下線加以特殊加工,施工費(fèi)用會有較大的增加。因此在執(zhí)行階段一般采用建筑物周邊的柱子與屋頂接閃器相連接,與內(nèi)部的柱子可不連接。這些與接閃器連接的引下線,則被稱為“專用引下線”。
GB 51348 - 2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》補(bǔ)充和明確了這個(gè)概念,11.3.2條條文說明:“專用引下線”是用作防雷檢測的引下線。建筑物所有的鋼筋混凝土中的鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)柱均推薦作為防雷引下線,但這些防雷引下線都按防雷檢測的要求進(jìn)行檢測的話,一來工作量太大、經(jīng)濟(jì)上不可取,二來也沒有必要。因此只要求部分防雷引下線按防雷檢測要求檢測,這部分防雷引下線稱為“專用引下線”?!皩TO(shè)引下線”僅當(dāng)無建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)柱可作為防雷裝置的引下線時(shí),才需要設(shè)置”。因此本次《建筑設(shè)備術(shù)語》編寫時(shí),將其術(shù)語定義為:
—— 專用引下線:用作防雷檢測的引下線。
—— 專設(shè)引下線:當(dāng)無建筑物鋼筋混凝土中的鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)柱可作為防雷裝置的引下線時(shí),專門設(shè)置的引下線。
這兩個(gè)術(shù)語的補(bǔ)充將標(biāo)準(zhǔn)的定義、技術(shù)實(shí)現(xiàn)措施及施工要求等內(nèi)容更加明確和容易理解。
電涌保護(hù)器
電涌保護(hù)器的定義為:“用于限制瞬態(tài)過電壓和泄放電涌電流的電器。它至少包含一個(gè)非線性的元件?!彪娪浚╯urge)在部分標(biāo)準(zhǔn)中稱為“浪涌”,如GB / T 21714 - 2015《雷電防護(hù) 第1部分:總則》在SPD術(shù)語中編者注:“浪涌保護(hù)器又稱電涌保護(hù)器、防雷器等”,反映出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語不統(tǒng)一的現(xiàn)狀。電涌是雷擊電磁脈沖引起的過電壓或過電流形式出現(xiàn)的瞬態(tài)電沖擊,可用電流源或電壓源描述。無論如何,其特征皆為電的波形瞬變,因此考慮其語義,應(yīng)采用“電涌”;且“電涌”一詞與現(xiàn)有防雷行業(yè)較多主流標(biāo)準(zhǔn)一致,應(yīng)予統(tǒng)一。
裝置
許多術(shù)語含有“裝置”一詞,如“防雷裝置lightning protection system”“(防雷的)接地裝置 earthtermination system”等,在其英文術(shù)語中“system”直譯似乎應(yīng)為“系統(tǒng)”。GB / T 2900.83 - 2008《電工術(shù)語 電的和磁的器件》對“系統(tǒng)”的定義為:在規(guī)定的含義上看成是一個(gè)整體并與其環(huán)境分開的相互關(guān)聯(lián)的所有元件的集合。系統(tǒng)一般是著眼于它能達(dá)到的給定目的而定義的,例如執(zhí)行某項(xiàng)確定的功能。因此“系統(tǒng)”一詞重點(diǎn)在于其所需要執(zhí)行的功能,但在防雷術(shù)語中,“system”本意表達(dá)的含義卻實(shí)質(zhì)為電氣的設(shè)備的組合使用?!把b置”術(shù)語含義為相關(guān)電氣設(shè)備的組合,具有為實(shí)現(xiàn)特定目的所需的相互協(xié)調(diào)的特性。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)多采用“裝置”,個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)中采用的“綜合防雷系統(tǒng) synthetic lightning protection system”“共用接地系統(tǒng) common earthing system”,其內(nèi)涵也為裝置的集合,根據(jù)其所指代含義,也應(yīng)統(tǒng)一稱為“綜合防雷裝置”“共用接地裝置”。
接地干線
“接地干線”是目前設(shè)計(jì)行業(yè)常見名詞,在GB 50303 - 2015《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的術(shù)語定義為:“與總接地母線(端子)、接地極或接地網(wǎng)直接連接的保護(hù)導(dǎo)體”。接地干線的用途很多,*主要的應(yīng)用是作為總接地端子板的延伸,為多個(gè)電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分集中設(shè)置的保護(hù)導(dǎo)體,能實(shí)現(xiàn)電擊防護(hù)和等電位聯(lián)結(jié)。
GB 50303 - 2015“接地干線”術(shù)語定義中的保護(hù)導(dǎo)體很多讀者認(rèn)為只是PE導(dǎo)體。根據(jù)GB / T 16895.3 - 2017《低壓電氣裝置 第5 - 54部分:電氣設(shè)備的選擇和安裝 接地配置和保護(hù)導(dǎo)體》541.3.6條,用于電擊防護(hù)時(shí),保護(hù)導(dǎo)體示例包括保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體、保護(hù)接地導(dǎo)體和接地導(dǎo)體。因此GB 50303 - 2015“接地干線”術(shù)語定義范圍是完備的,也即接地干線除可做保護(hù)接地導(dǎo)體(PE)外,可兼作等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體或接地導(dǎo)體。豎井內(nèi)敷設(shè)的接地干線截面如不需當(dāng)作保護(hù)接地導(dǎo)體時(shí),可按保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)線*大截面選擇。但需注意的是,當(dāng)有功能接地要求時(shí),對于低頻運(yùn)行的設(shè)備,按保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)線截面選擇即可。對10 MHz以下頻率時(shí),需考慮其路由和采用導(dǎo)體的阻抗,對容量為每相電流大于200 A的裝置,接地干線截面應(yīng)不小于50 mm2銅。因此在使用“接地干線”術(shù)語時(shí),尚應(yīng)考慮其用途、功能等因素,方可確定其導(dǎo)體截面要求。
重復(fù)接地
“重復(fù)接地”一直不是正式的電工術(shù)語。在建國之初,重復(fù)接地就是低壓配電中的重要安全措施,解決的是在當(dāng)時(shí)采用的“接零”系統(tǒng)中,因“零線”斷線問題導(dǎo)致的接地故障時(shí)接觸電壓升高以及“斷零”時(shí)降低中性點(diǎn)偏移的風(fēng)險(xiǎn)問題。但隨著“接零”等老舊概念的淘汰,“重復(fù)接地”這一現(xiàn)今仍然非常重要的措施需要在接地相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中給出必要的規(guī)定。根據(jù)規(guī)定:“低壓線路在引入建筑物處,PE或PEN應(yīng)重復(fù)接地”。但考慮各種標(biāo)準(zhǔn)中對于PE的附加接地要求較多,導(dǎo)致PE線與各場所的地皆有一處或多處可靠連接,無需特殊強(qiáng)調(diào)PE導(dǎo)體的重復(fù)接地。但PEN線因含有保護(hù)導(dǎo)體功能,如果配線距離較遠(yuǎn),不采用重復(fù)接地措施將會導(dǎo)致事故隱患。根據(jù)以上原理,目前在編的《建筑設(shè)備術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》將“重復(fù)接地”定義為:“保護(hù)中性導(dǎo)體上一處或多處通過接地裝置與大地再次連接的接地”,也即PEN線的一處或多處再次接地的措施。
有觀點(diǎn)認(rèn)為重復(fù)接地是TN - C -S系統(tǒng)中,PEN分 為PE和N導(dǎo)體的手段,這是對本概念的誤解。TN - C - S系統(tǒng)作為常見的接地系統(tǒng)型式,雖然目前工程項(xiàng)目中常見在建筑的電氣裝置受電點(diǎn)處完成在配電系統(tǒng)的接地,也即重復(fù)接地,并同時(shí)將PEN分離成PE和N導(dǎo)體,但也允許采用在裝置非受電點(diǎn)的某處將PEN分離成PE和N導(dǎo)體的情況。在此分離的情況中,PEN的重復(fù)接地并不與PE和N導(dǎo)體的分離同處發(fā)生。
防雷與接地工程在電氣專業(yè)中涉及概念廣泛,涵蓋基礎(chǔ)物理理論、工程應(yīng)用、產(chǎn)品制造等范圍。在長期以來的標(biāo)準(zhǔn)編制中,基于編制人員的行業(yè)特性,導(dǎo)致從業(yè)人員對同一電器稱謂不同,同一措施名稱各異,甚至影響到正常建設(shè)工程項(xiàng)目的理解和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。因此統(tǒng)一名詞術(shù)語勢在必行。本文簡要分析部分常見防雷與接地術(shù)語,希望大家能夠重視基礎(chǔ)術(shù)語的使用,為行業(yè)的技術(shù)溝通暢通打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。