建筑電氣安裝中防雷接地工程技術(shù)探討

朱康芹

（合肥科大立安安全技術(shù)股份有限公司安徽合肥　230001）

建筑電氣安裝中防雷接地工程技術(shù)探討

朱康芹

（合肥科大立安安全技術(shù)股份有限公司安徽合肥230001）

建筑電氣安裝中的防雷接地是建筑安全使用中不可缺少的一個安全措施，也是對整個建筑過程中起著至關(guān)重要的作用。本文筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，主要針對建筑電氣安裝中的防雷接地工程施工與質(zhì)量問題進(jìn)行了闡述，并采用局部等電位系統(tǒng)可以給人帶來的末端隱患也徹底根除。

建筑電氣；防雷接地系統(tǒng)；質(zhì)量控制

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展速度不斷的加快，在建筑電氣安裝過程中，其供配電設(shè)計是其中極為重要的一部分，而供配電設(shè)計中的接地系統(tǒng)設(shè)計其重要性更為重要，接地系統(tǒng)設(shè)計的好壞直接關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。接地系統(tǒng)是建筑物供電設(shè)計中不可或缺的重要部分[1]。高層接地系統(tǒng)分為供電系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)，高層防雷接地系統(tǒng)又分為一類接地和二類接地，一類接地系統(tǒng)內(nèi)部的電器管線不允許用塑料管，供電接地系統(tǒng)一般都采用TN-S系統(tǒng)，本文也將對TN-S進(jìn)行詳細(xì)論述。綜上所述，高層建筑接地系統(tǒng)可概括為如圖1所示。

圖1　高層建筑接地系統(tǒng)工作原理圖

1　防雷接地工程的重點

建筑物落雷數(shù)（N）與建筑物高（H）的平方、雷電日天數(shù)成正比，公式為：N=3×10-5Nh2。例如：一棟樓房高100m，雷電天數(shù)90d，年均落雷次數(shù)就為20次，由此可見，高層建筑的防雷不可掉以輕心[2]，但多數(shù)情況下相關(guān)工作人員對對防雷接地工程的重視程度明顯不高。高層建筑的地基較大、較深，一般情況下需先做好樁基，其內(nèi)部的鋼筋為此高層建筑的防雷接地提供了較大的散流面，為了更充分的利用樁基的接地效果，在設(shè)計上就要將規(guī)定樁中的二項垂直鋼筋在底板中相連接成一個整體。多一根樁就多一個接地散流點，散流點越多，安全系數(shù)才會越高，所以，在監(jiān)理的過程中切記不可漏焊。另外，由于底板的大量鋼筋、水泥要靠底板吊運，因此在施工之前一定要做好組立塔吊[3]，由于塔吊組立完成后自身高度相對較高，其也就成為了主要招雷物，為了避免雷擊事故，在施工過程中一定要予以重視，此時，由于基礎(chǔ)底板鋼筋還沒有安裝完成，較為可行的辦法是將一部分接地鋼筋相連接后與塔吊基座地腳螺栓相連接（連接鋼圈的直徑應(yīng)大于12mm）。連接完成后要對塔吊進(jìn)行電阻測試，測試結(jié)果大約建筑物所要求的電阻值時方可正常使用。

1.1施工期間的防雷工作

該階段的防雷施工主要體現(xiàn)為接雷后的導(dǎo)流以及防側(cè)擊雷。此階段的施工重點為引下線不能錯位，為此，可將建筑柱內(nèi)二根引下線以及均壓帶的連接均用油漆標(biāo)記出來，以防止錯位、漏焊現(xiàn)象的出現(xiàn)，再有就是焊接的雙面質(zhì)量，特別是對于由于鋼筋過密，容易導(dǎo)致漏焊處應(yīng)該重點檢查，還有一個問題要注意，高低壓室的設(shè)備安裝，這部分工作與整個大廈的接地工程一般不會是同一個施工單位，這就極容易造成工程間的脫節(jié)，如果大廈的接地網(wǎng)沒有與高低壓室的接地系統(tǒng)總等電位箱連接好及容易出現(xiàn)危險事故。所以在施工單位進(jìn)行交接工作時一定要檢測好確保引下線無錯位，無漏焊現(xiàn)象。

1.2施工后期避雷帶施工的要點

此項工程的重點是建筑封頂后避雷帶的施工，包括，屋頂設(shè)備、管道的安裝：①所有柱的引下線必須從女兒墻引出并與避雷帶相連；②避雷帶的連接要滿足搭接長度（建議采取立彎）；③在進(jìn)行屋頂設(shè)備及管道等金屬物安裝時一定要注意安全防護(hù)措施，因為這期間最容易引發(fā)雷擊，主要原因是因為[5]：

（1）這兩項工作不是同一個施工單位進(jìn)行施工的；

（2）安裝人員和工程管理人員的不重視，所以，此時一旦有設(shè)備超出避雷帶一定要通知相關(guān)施工單位，避免危險的產(chǎn)生。屋頂避雷帶施工完成后，需在大廈層頂突出部位用接地插表進(jìn)行測試，之后再建筑物1米出設(shè)置測試點（不少于4個點）進(jìn)行測試，兩項測試共同作為質(zhì)檢記錄的依據(jù)。

2　影響防雷接地工程的質(zhì)量問題

防雷接地工程：

從大量的工程中，發(fā)現(xiàn)為數(shù)不少的人對接地概念非常模糊，許多安裝方法是錯誤的，未按照規(guī)范要求施工，或是對施工規(guī)范片面理解，導(dǎo)致錯誤。電氣設(shè)備必須接地，接地有如下作用，一旦帶電體和電氣設(shè)備外殼相碰時，可降低危險的設(shè)備對地電壓，其降低程度取決于接地電阻的大小，一旦有出現(xiàn)危害性的靜電電壓時，可以通過接地來快速消除靜電；當(dāng)設(shè)置在屋頂或者室外的電氣設(shè)備遭遇雷擊時，可以通過設(shè)備的外殼接地來使雷電流快速入地流散。雖然電氣設(shè)備的接地非常重要，但通常在施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些不正確的做法。例如：

（1）建筑物屋頂上的風(fēng)機(jī)外殼不與避雷帶相連，避雷針的設(shè)備仍有存在遭到雷擊的可能，假如人觸及就會有人身危險。

措施：國家規(guī)范中明確規(guī)定：“對建筑物上的避雷針或者防雷金屬網(wǎng)都應(yīng)和其它的一些金屬物品連成一個整體?！币虼耍谖蓓斏系乃薪饘傥锲繁仨毰c避雷帶連接起來。

（2）PE線一般在正常工作條件下不應(yīng)該有出現(xiàn)電流，更不應(yīng)該有大的電流出現(xiàn)。當(dāng)PE線中出現(xiàn)了大電流后還不認(rèn)真查清原因就進(jìn)行投入使用會造成人身危險和設(shè)備的安全等。

措施：對于PE線中出現(xiàn)大電流我們：①要查出漏電的位置，應(yīng)該及時進(jìn)行修復(fù)絕緣損壞處；②要仔細(xì)核查PE線和N線，及時對接錯的地方糾正過來；③應(yīng)加強(qiáng)直流系統(tǒng)的絕緣，采用絕緣的PE線，PE線采取一點接地等，都能減小PE線中的雜散電流。

（3）PE線重復(fù)接地利用防雷引下線和地下接地體相連

例如：某工程的電源系統(tǒng)接地為TT制，即采取接地保護(hù)，PE線的保護(hù)接地和PE線的重復(fù)接地跟電源工作接地三者是分開進(jìn)行的，設(shè)計是利用該工程的基礎(chǔ)樁作為防雷接地體和PE線的重復(fù)接地是合理的，但不能把防雷引下線和重復(fù)接地引下線在地面上連成一起后與地下接地體相連。因為，雷擊時雷電流通過防雷引下線入地的同時，也會沿著防雷引下線和PE線的連接點，由PE線分流到連接在PE線上的設(shè)備外殼上，人一旦觸及就會遭到雷擊。

措施：該工程的PE線重復(fù)接地的引下線應(yīng)單獨敷設(shè)和接地體相連，PE線的引下線和防雷引下線相距越遠(yuǎn)越好，至少3M以上，當(dāng)雷電流沿防雷引下線入地后，讓雷電流流散到地中，就不會從PE線的引下線中擴(kuò)散到設(shè)備外殼上了。

3　局部等電位接地系統(tǒng)

衛(wèi)生間內(nèi)做局部等電位連接；例如，由于衛(wèi)生間比較潮濕，人們進(jìn)入衛(wèi)生間洗浴時，人體接觸到潮濕的空氣，沿金屬管道傳來的較小的電流就有可能引起電擊事故，所以要再衛(wèi)生間內(nèi)做局部等電位連接，這樣衛(wèi)生間會處于同一電位，防止出現(xiàn)電擊隱患，此類隱患也被稱為“末端隱患”，末端隱患主要是由于雷電引起的，在雷電交加的狀態(tài)下，建筑物及為容易遭到電擊，當(dāng)建筑物遭到雷擊時，此時的電流非常大，如果沒有全面做好防雷工作，這么大的電流通過引下線引導(dǎo)衛(wèi)生間或者其他相對潮濕的空間，必然在其路徑上會產(chǎn)生電位差，如若電流在導(dǎo)入過程中遇到其他金屬管道又會產(chǎn)生感應(yīng)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生感應(yīng)電位，此時的電力更是遠(yuǎn)超于雷擊的電流，這些電位通過水管傳到潮濕的空氣中，人身體接觸后，會立即觸電，對人身安全造成極大的威脅，因此，只有有效采取末端重復(fù)接地，使其達(dá)到局部等電位，才能避免此類危險的產(chǎn)生。但是由于建筑物的大小、格局、位置甚至裝修情況的不統(tǒng)一，導(dǎo)致對這一部分的監(jiān)理存在一定困難。

4　總結(jié)

建筑的防雷接地系統(tǒng)不僅是建筑工程施工中的重要環(huán)節(jié)，更是確保建筑安全和穩(wěn)定的有效措施，是規(guī)避雷擊危害的主要手段，應(yīng)該受到充分重視，從多個方面進(jìn)行分析和考慮，保證防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計和施工質(zhì)量，從而保證建筑以及建筑使用人員的安全。在對高層建筑供電進(jìn)行設(shè)計時，其接地系統(tǒng)可以考慮采用統(tǒng)一的接地體，并以此為基準(zhǔn)點，來引出各種不同功能的接地引線，從而形成一個完整的統(tǒng)一接地系統(tǒng)，有效的確保建筑內(nèi)各類電器設(shè)備及人員的安全，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

[1]鐘偉定.試論現(xiàn)代建筑接地系統(tǒng)技術(shù)[J].電子世界，2013（02）：15.

[2]曹秀海，周傳運.高層民用建筑供電接地系統(tǒng)的選擇與等電位聯(lián)結(jié)[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2007（06）：20.

[3]夏國明.民用建筑接地系統(tǒng)及其檢測[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2005（09）：30.

[4]王科耀.高層建筑防雷接地系統(tǒng)及施工中應(yīng)注意的問題[J].陜西建筑，2009（10）：53～54.

[5]張東月.關(guān)于建筑防雷接地措施的研究與探討[J].中華民居，2014（12）：163.

[6]趙天龍.淺析高層建筑防雷接地系統(tǒng)設(shè)計工作中的要點[J].商品混凝土，2013（17）：165～166.

TU856

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2015-3-16