建筑電氣工程防雷接地系統研究

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摘要:隨著城市化進程的不斷加快，建筑工程也在隨之日益增多。建筑工程中最常見、最大的問題是能耗和防雷施工，在建筑工程中，這是迫切需要解決的問題。在建筑工程中，防雷接地是保證人們生命安全的重要措施，也對電氣工程人員提出了更為嚴格的要求，所以在建筑工程中，防雷設計施工和節能問題，應引起建筑電氣工程人員的關注。

關鍵詞:建筑工程;建筑電氣;防雷接地裝置;施工措施

1電氣工程中的防雷接地概述分類

雷電可以致使建筑物損壞，危害人們的生命財產安全，雷電對電力設施的破壞是非常大的，破壞作用基本上可以分為三類:第一類是雷電直接擊在建筑物上發生熱效應和電動力作用;第二類雷電感應是雷電的二次作用，即雷電流產生的靜電感應和電磁感應;第三類是雷電波侵入，對建筑物的反擊作用也會引起配電裝置或電氣線路斷路而燃燒導致火災。隨著社會經濟不斷發展，建筑群規模逐漸壯大，建筑工程更是數不勝數，在建筑工程中更容易受到陰雨天氣的雷擊，受到雷擊以后損壞嚴重，在我國經常出現因為雷擊而造成的建筑物損壞的事件，在建筑物的防雷設計和施工工作中應該格外注意陰雨雷電天氣對建筑物防雷接地裝置的影響。建筑物的防雷施工主要包括建筑內部和建筑外部防雷兩部分，外部的防雷主要是在建筑外部防直擊雷和側擊雷，建筑物防雷通過建筑物本身的基礎接地體、引下線、避雷針、避雷網、避雷帶、避雷網格、均壓環、等電位、避雷器等的保護作用，以盡可能減弱雷擊時對建筑物內的電磁效應，同時為建筑物內部設備的感應雷防護提供必要的條件，避免了建筑物遭受直擊雷和側擊雷的雷擊，從而保護建筑物本身、設備和人不受到雷擊，保護建筑物的完整和人們的生命財產安全。內部防雷保護主要是指設備防止雷電感應和防止線路上的雷電波的侵入，來控制削減雷電感應和雷電波的入侵，對建筑物的反擊作用也會引起配電裝置或電氣線路斷路而燃燒導致火災，從而保護設備和人們的人身安全免遭雷電感應的傷害。

2防雷接地施工實例

以某大樓為研究對象，共12層，地下1層為車庫;1～2層為商鋪店面，3層以上是住宅，結合建筑工程的防雷接地系統中，對關于防雷接地設計施工措施的具體內容進行詳細的論述。

2．1建筑物防雷接地規范

現代建筑綜合防雷措施是根據防雷措施對建筑物的保護作用來劃分的，完整的防雷防護措施是屏蔽、接地、等電位聯結、安裝分流限壓裝置等技術措施。根據建筑工程GB50057－2010《建筑物防雷設計規范》要求，按照建筑物的重要性，對發生雷擊事故的可能性以及建筑物防雷接地措施進行分析，并根據分析內容提出合適的防雷措施來保證建筑物的安全;在建筑物防雷過程中要根據地質、地貌和天氣、環境等條件，因地制宜地采取相應防雷措施，對采用的接地裝置做經濟比較，做到安全可靠、經濟適用。另外，防雷接地措施在安裝施工時要保證其便捷性和安全性;在建筑物防雷過程中要根據建筑物的內外部結構特征來選擇合適的防雷接地措施;根據不同地區的雷暴等級結合實際情況采取不同的防護措施，防雷設備要設置在不同的雷電防護區，因地制宜地進行建筑物的電子信息系統標準設置。在建筑物的防雷接地安裝施工中，要明確地分辨出防雷分類等級、防雷保護措施和相應的防雷方法(可以采用接閃器、引下線、接地裝置等連接進行安全距離的屏蔽和防雷施工等)。

2．2建筑物防雷措施實例分析

在屋面進行防直擊雷的接閃器(接閃桿、接閃線、接閃網、接閃帶)的安裝，利用建筑物柱主鋼筋作為引下線，利用建筑物內部結構基礎中的鋼筋柱網作為接地體。在鋼筋混凝土柱或者剪力墻中不少于2根直徑≥16的主鋼筋作為防雷引下線，利用建筑物基礎作接地體，接地裝置利用樁基鋼筋與基礎鋼筋可靠焊接連接，要求每一獨立柱基底部的鋼筋網焊通，跨接采用12圓鋼，其焊接長度大于6D，雙面施焊，無夾渣、氣泡等缺陷，防雷引下線、均壓環、避雷帶的連接為搭接焊接，自上而下，上部與接閃器可靠焊接下部與基礎焊接并且分別與每一層的板鋼筋等構件進行焊接，構成一體的電氣通路。建筑物四角的外墻引下線在室外地面上0．5m處設接地電阻測試卡。接地電阻測試卡采用40×4熱鍍鋅扁鋼與柱內兩引下線焊接，裝于86H50盒內，熱鍍鋅扁鋼應鉆孔并配套螺栓及防松墊片，裝修完成后加蓋接地電阻測試標志面板。防雷接地裝置焊接施工完成后應對接地裝置進行接地電阻搖測，其值需符合設計要求，保證避雷設施的安全可靠性。

2．3防雷接地安裝要求和雷電波入侵措施

屋面明裝避雷帶施工應注意的事項:當采用熱鍍鋅扁鋼作避雷帶時，安裝前必須進行冷拉調直，避雷帶的支撐高度以150～200mm為宜，不應低于150mm。固定點支持件間距均勻、固定可靠，每個支持件固定點應能承受大于49N(5kg)的垂直拉力，支持件間距均勻，水平直線部分為0．5～1．5m，垂直直線部分為1．5～3m，彎曲部分應控制在0．3～0．5m。當女兒墻較厚或避雷帶外側有需要特殊保護的設施、設備時，避雷帶應適當加高或采取其他切實有效的防雷措施。一般避雷帶應安裝于女兒墻頂面的中心線位置，除設計有特殊要求或女兒墻很厚時，檐口的外邊沿及拐角部位難以受到有效的保護，避雷帶可偏向女兒墻外側敷設。建筑物之間的接觸電擊出現的電壓和不同的導電之間出現的電位差，會給建筑物帶來安全隱患。在建筑物用電設備上使用總等電位連接，該連接通過進線總配電柜與總等電位連接端子板和PE母排與進出建筑物的金屬導管、金屬構件等做總等電位連接，可以有效消除建筑物之間的電位差，從而保障建筑物使用者的人身安全。但是這種防雷措施在防止雷電入侵上應該符合:①如果低壓端采用埋設或者架空鋪設時，在入戶端要將電纜的金屬外皮、電纜橋架、避雷器等與絕緣體連接成一體;②架空或直接埋地的金屬管道在進出建筑物都應該就近與建筑物防雷接地裝置連接;③防止電波入侵在建筑物的通風設備、風管及支架應可靠接地。在建筑物內的設備、管道、金屬構件都要就近與接地裝置連接或者是在電氣設備上安裝防雷裝置;防雷電磁感應與接地干線和接地裝置的連接點不能少于兩處可靠連接。

3建筑物內外部的防雷措施

建筑物的防雷措施主要包括內部防雷和外部防雷。外部防雷主要是防止直擊雷和側擊雷，措施主要為建筑物頂部和外墻上的接閃器必須與建筑物的屋面欄桿、管道、設備、門窗、幕墻支架等外露的金屬物進行電氣連接。高出屋面避雷帶、避雷網的非金屬突出物體，如煙囪、透氣管、天窗等不在保護范圍內時，應在其上部增加避雷帶、避雷網或避雷針保護。避雷帶宜安裝在屋頂的外沿和建筑物的突出部分，且應當閉合成為一個環狀回路。當利用金屬欄桿作避雷帶時，拐彎處應彎成圓弧活彎，欄桿壁厚規格等不應小于對標準接閃器所規定的規格，欄桿應與屋面引下線可靠焊接。內部防雷保護主要是指設備防止雷電感應和防止線路上的雷電波的侵入，措施主要為利用建筑物基礎接地體、柱主筋作為防雷引下線，根據雷擊建筑物不同部位的規律在建筑物上安裝避雷針、避雷帶、避雷網，可以吸引強雷或弱雷。通過等電位聯結將導線、電壓保護器連接起來并安裝在防雷裝置、建筑物金屬構件、外來導體、電氣設備等裝置上，還要使得建筑物地面、墻體線路和金屬構件保持在同一個電位上，這樣就可以避免產生接觸電壓、跨步電壓等危險電壓。建筑物進行合理的屏蔽是為了保證防雷系統除外的電氣線路的正常運行，在防雷裝置接閃時為保證非防雷系統的電氣線路正常運作，應該對其進行金屬布線。在建筑工程防雷接地系統設計和施工過程中應該運用法拉第籠原理，內外部的防雷接地裝置相結合，綜合考慮接閃和分流等要素，從而形成良好的設計方案和高質量的施工，保證建筑物的防雷安全，提高建筑物的防雷可靠性。

4結束語

建筑工程中對建筑物進行防雷接地設置，是保障人們生命財產安全的重要因素。建筑物在遭受雷擊后，不僅會出現不同程度的損傷影響其使用功能，還會給使用者帶來很大的傷害。雷擊后產生的強大電流會和建筑物之間產生電流熱效應，從而破壞建筑物的電氣裝置及其結構。由于防雷接地裝置的步驟簡單，技術性要求低和適應的范圍較窄，施工中施工人員的不重視和不規范的防雷接地裝置操作作業，就會導致其出現嚴重的防雷問題。當前防雷問題主要是防雷接地措施的不合理，在電氣裝置安裝時不能保證其自身的安全性和可靠性等，防雷接地裝置的可維修性和可實施性是其正常運行的關鍵因素，防雷接地裝置安裝中的電氣裝置安裝是其關鍵步驟，因此，建筑物的防雷接地系統的安裝是非常值得關注和重視的步驟。

作者:吳進喜 單位:福建省第五建筑工程公司

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