接地技术与安全用电

2010年6月,南京仙林大学城某高校一大二男生在宿舍洗澡时,因电热水器漏电,导致触电后摔倒,经抢救无效身亡。

　　2010年10月,观澜大水坑溢佳工业园宿舍楼一女了洗澡时触电身亡,因为地线没有接地。

　　关于洗澡时因热水器漏电敛人死亡的事故各地均有报道,那么多鲜活的生命瞬间就消失了,令人扼腕,更为遗憾的是,这些事故原本都不该发生。因为正常情况下,电热水器的漏电故障可以通过可靠的接地安全措施避免,并不会造成如此之多的惨剧。

　　所谓“接地技术”是指为保证各种电气设备得以顺利运行的安全措施,同时也能保证人身远离触电、雷击等威胁。现代社会生活中,接地措施普遍存在,少了接地技术,这个高度现代化的世界就无法正常运行下去。

　　

　　接地技术就在你身边

　　

　　家庭中常用的有金属外壳的大功率电器,通常都是通过三孔插座与电源连接上的,因为三孔插座除了有两个孔是连接零线和火线外,还有一个孔与接地线相连。这样,一旦用电器的金属外壳漏电,漏电电流就会通过接地线流入大地,从而能保证人身安全。如果没有可靠的接地措施,一旦金属外壳漏电,则漏电电流泻不走,就很有可能发生触电事故。

　　家庭用来淋浴的热水器上凡是容易发生故障而漏电的部位都得与地线连接。所以,即使热水器漏电,洗澡者接触到漏电位置,可靠的接地措施也能将泄漏电流引入大地,保证洗澡人的生命安全不受威胁。而2007年5月1日实施的《电热水器的安装规范》则明确要求只有“建筑物接地符合要求时,才能安装电热水器”。

　　令人遗憾的是,人们在安装热水器时,常常忽视了可靠的接地,所以,大量触电事故因此而生。

　　我们大家所熟知的避雷针,也得依赖可靠的接地体才能顺利工作,否则,所有的避雷针都会变成可怕的引雷针。可惜的是,很多人却未意识到这一点。2009年北京东南部某小区高楼遭受雷击,大量电器被击毁,就是因为该小区安装了避雷针引来了雷电,却没有可靠的接地措施将雷电流快速泄入大地。

　　总之,没有可靠的接地,变电站就不可能正常工作,将电能输送到各个用户的输变电线路也难以正常运行,联通、移动基站将会频频遭雷击,我们的手机也将无法正常工作。可靠的接地还是无线通信台、微波塔、雷达、气象站、高楼建筑、电视台、计算机房、油田、气田、煤矿开采等等得以正常运作的必要条件。

　　

　　降阻剂:并不高明的发明

　　

　　出于降低接地成本的目的,为了更好地降低接地电阻,日本人发明了“降阻剂”。即在接地体上包裹导电水泥等导电的混凝土,从而增加接地体散流面,进一步降低接地电阻。使用降阻剂是效率极为低下的降阻措施,而且一般都会腐蚀接地体,大大缩短接地体的寿命,弊远大于利,目前已经被日本主流所抛弃。美国人更干脆,为了防止不法商家使坏,直接在IEEE接地标准(世界权威的接地标准)规定,不得在变电站等接地措施中考虑降阻剂的降阻效果。然而,让人痛心的是,被日本和美国抛弃的“降阻剂”却一直没有退出我国市场。

　　降阻剂是如何工作的呢?例如,对土壤电阻率为2000Ω·m左右的输变电线路杆塔,各设计院常常会设计总长250m左右的接地体达到相应的降阻要求。其人工以及钢材费用大概在4000元左右,但是,一旦使用2吨～3吨降阻剂后,费用则增长了两倍。降阻效果仅为14%,无任何实质性价值。而且,使用降阻剂还必然带来了一个非常严重的后果,就是大量腐蚀接地体,将接地体十年的寿命缩短成两年,极大地浪费了国家财富。

　　当然,有的降阻剂生产厂家会辩称,接地体之所以会被降阻剂腐蚀是因为输变电工程公司以及各供电局等不负责任,没有将降阻剂施工到位,导致接地体外漏被腐蚀。事实上,在恶劣的高电阻率山区,接地沟既挖不平整,也挖不直,可塑性不强的圆钢则必定会有部分顶在左方、右方或者下方的石头上,无法被包好,从而必然导致该部分加速腐蚀。

　　

　　降阻剂危害了谁?

　　

　　使用降阻剂会导致接地体快速生锈,增大了接地体被雷击的概率,使得输变电线路频频在雷暴日被击毁出故障。降阻剂导致接地体腐蚀失去安全防护功效的问题使得电力部门头疼不已。

　　对于防雷系统来说,使用降阻剂除增加了接地费用外,还会加快接地体的腐蚀,增加避雷针变为可怕的引雷针的可能性。对于联通、移动等电信运营公司来说,使用降阻剂在增加接地费用的同时还大大增加了机房和铁塔被雷击的可能,而所有费用最终还是被转嫁到广大消费者头上。使用降阻剂进一步增加了雷达、通信等基站被雷击的可能性,并影响了军事部门的正常工作,直接影响到我们的国防安全,威胁着军人的生命健康。

　　在各建筑的接地体上使用降阻剂,则会极大地加速接地体的腐蚀速度,使得接地体在两年内就不能再正常起作用,导致接地电阻大幅度上升,达不到安全要求。而各物业管理公司显然不可能像供电公司那样定期检测接地电阻(电力部门技术实力雄厚,往往能查出降阻剂导致接地体腐蚀进而引发各种事故的根因,从而能采取频繁测量、频繁改造的措施不断减少其危害),排除安全隐患,可想而知居住在社区内的居民将时刻面临接地体失效带来的危险。

　　降阻剂还会对环境造成危害,使得土壤被大量有害金属、煤渣等污染。一旦原接地体被降阻剂腐蚀后,相应接地沟便不能再布置接地体,否则会被更快地腐蚀,只能重新开挖地沟布置接地体。而相当多的山地地形恶劣,无法在改造时重新开挖接地沟,只能在原接地沟中重新布置接地体,不要多久,又会被降阻剂重新腐蚀,从而带来了不可逆转的后果。

　　日常生活中,降阻剂也增加了人们使用热水器等大功率用电器的触电风险。如果接地体失效,此时用来淋浴的热水器一旦出现了故障导致漏电(一般新买的不会,但是,时间久了则很难避免,而且也很难检测),而洗澡时又没记得关闭电源,那么,洗澡的人很有可能因此而触电毙命。而且,引下线处被降阻剂腐蚀后,使用其他需要接地保护的大功率用电器的危险性也会大大增加。由于普通人不具备相关知识,故而,即使因此发生触电事故后,也不会想到事故与降阻剂有关,只会以为用电器陈旧的问题,往往只能自认倒霉。

　　需要说明的是,如果接地体完好,我们使用一般的大功率用电器还是比较安全的。即使那些大功率用电器发生漏电,电流也不会流经人体导致触电事故。因为人体的电阻比金属接地体要高得多,“金属壳—人体—大地”的这一回路被“金属壳—接地体—大地”的回路给短路了。但如果接地体被腐蚀失去了保护功效,后果就不堪设想了。

　　由于降阻剂对接地体的腐蚀太严重,给国家造成了重大损失,在很多地方已经被禁止使用,而且已有很多专家呼吁禁用降阻剂。但愿不久的将来,我国也能像日本、美国等发达国家一样出台政策限制降阻剂的使用,使之从主流淡出,从而降低接地项目生产成本,减少环境污染,为民众的生产、生活带来更安全的保障。

　　

　　[实习编辑]张小萌