建筑物防雷接地施工技術(shù)探析

劉鵬 鄭全新 鄭健

摘 要：根據(jù)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行建筑物防雷接地工程施工工作，是確保建筑工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，本文從建筑物遭受雷擊的種類，建筑物防雷接地工程技術(shù)要求，防雷接地工程施工重點(diǎn)內(nèi)容以入建筑物防雷接地工程施工質(zhì)量控制等方面進(jìn)行了探析，為有關(guān)單位及工作人員在實(shí)際建筑電氣工程實(shí)踐中提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：防雷接地；工程要求；工程施工；質(zhì)量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.099

雷電危害是生產(chǎn)生活中常見的自然災(zāi)害。我們知道雷云是由于大氣在流動(dòng)過程中氣體微粒相互摩擦而產(chǎn)生的帶電的云團(tuán)，當(dāng)雷云距離建筑物較近時(shí)，就會(huì)在建筑物的上端感應(yīng)出異種電荷，與雷云之間形成強(qiáng)大的電場并產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象，即雷云對(duì)建筑物放電。有關(guān)資料顯示，放電電流可達(dá)到200KA，強(qiáng)大的電流不僅會(huì)擊毀建筑物，而且會(huì)殺傷人畜。同時(shí)，由于雷云對(duì)建筑物的靜電感應(yīng)的作用，常會(huì)造成建筑物內(nèi)金屬設(shè)施設(shè)備和電線放電，引發(fā)電氣火災(zāi)、短路和人身傷亡。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目特別是高層智能化建筑工程不斷開工建設(shè)，因此，在項(xiàng)目施工過程中務(wù)必做好防雷接地工作。

1 建筑物遭受雷擊的種類

建筑物遭受雷害的種類主要有直擊雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波。直擊雷：帶負(fù)電的雷云離建筑物較近時(shí)，因靜電感應(yīng)，在建筑物的最上部凸起部分感應(yīng)出大量的正電荷，形成并達(dá)到與雷云之間的幾百萬伏的電場，進(jìn)而產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象。巨大的放電電流會(huì)引發(fā)雷電火災(zāi)、建筑物損毀和人畜傷亡。感應(yīng)雷：帶負(fù)電的雷云距離建筑物稍遠(yuǎn)時(shí)，在建筑物上感應(yīng)出正電荷，當(dāng)帶負(fù)電的雷云飄走后，雖然負(fù)電雷云與建筑物間的電場已消失，但聚集在建筑物上的正電荷還不能很快疏散，從而導(dǎo)致建筑的頂部相對(duì)大地的巨大電位差，從而引起建筑物內(nèi)金屬設(shè)備、管道和電氣線路放電，引發(fā)電氣火災(zāi)、電線短路和和人畜傷亡。雷電侵入波：建筑物室內(nèi)配電線路一般與室外架空線路相連接，當(dāng)架空線路上某一位遭受到直擊雷或感應(yīng)雷時(shí)，高電位就會(huì)沿著輸電線路引入到室內(nèi)，造成室內(nèi)電氣設(shè)備或電氣控制線路強(qiáng)大過電壓而引發(fā)雷電火災(zāi)和人身傷亡。

2 防雷接地及建筑物防雷接地工程要求

防雷在于接地，將雷擊產(chǎn)生的巨大電流或電位差通過引下線與預(yù)先設(shè)置在地面以下的接地體，將雷電流泄放到大地中。

2.1 防雷電氣接地的概念

防雷接地中的“地”與地面中的“地”不是同一概念。防雷接地中的“地”指電位為零的位置。因地表以下存在大量電解質(zhì)和水分，地球就像一個(gè)能容納無限電荷的電容器，無論電壓多高、電流多大，無論是直流還是交流，流入到地下都會(huì)被中和，變?yōu)榱汶娢弧Ａ硗?，在工程?shí)踐中，因?yàn)橥寥来嬖陔娮?，接觸到土壤的導(dǎo)體中的電流將以半球形散流電場形式流入到土壤，在距離接地點(diǎn)約20m深處，土壤的導(dǎo)電截面積達(dá)到2500m2，電阻率趨近于零，導(dǎo)體中的電位下降到零。因此，通常把距離地表20m深處的土壤認(rèn)是防雷接地中的“地”。建筑物防雷接地是指為避免建筑物因遭受雷擊而引發(fā)雷擊事故，在建筑物易遭受雷擊的部位設(shè)裝設(shè)避雷裝置，并將避雷裝置（常見的建筑防雷接地設(shè)施有避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)和避雷器）與接地體作可靠的電氣連接。

2.2 建筑物防雷接地技術(shù)要求

為有效降低建筑物遭受雷擊的可能性，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，將因雷擊帶來的經(jīng)濟(jì)損失減少到最低程度，必須要根建筑物的防雷等級(jí)要求、重要性、結(jié)構(gòu)及其所處的位置等實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)姆览捉拥匮b置。例如：一般建筑物高度超過20m，住宅樓處于建筑樓群的邊沿或高于周圍建筑時(shí)應(yīng)安裝防雷接地裝置，平頂屋面的邊緣布置避雷帶；屋頂上容易遭受雷擊的凸起部位如電梯機(jī)房、高位水箱房、共用天線等金屬構(gòu)架等裝設(shè)避雷針，防直擊雷害和感應(yīng)雷害；與建筑物內(nèi)配電線路相連接的架空線路和電纜線路，在進(jìn)戶處和開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)避雷器，防止雷電侵入波或高次諧波產(chǎn)生的高電位等。

根據(jù)建筑物的重要性及遭受雷擊帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，將建筑物的防雷等級(jí)分為三類。一類防雷建筑：如用來存放炸藥、火藥等爆炸物的建筑物，這類建筑物因雷擊電火花會(huì)引起爆炸，破壞力巨大或引起人身傷亡；二類防雷建筑：如國家級(jí)會(huì)堂、辦公建筑物、大型火車站等特別重要的建筑物，以及用來存放爆炸物但電火花不易引起爆炸或不會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物；三類防雷建筑：如部、省級(jí)辦公建筑、人員密集的公共建筑物。對(duì)不同防雷等級(jí)的建筑物，應(yīng)根據(jù)國家規(guī)定的建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的要求做好防雷接地工作。

3 防雷接地工程施工重點(diǎn)內(nèi)容探析

3.1 防雷裝置的結(jié)構(gòu)

防雷裝置主要由接閃器、引下線和接地體等三部分構(gòu)成。接閃器：如避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)等；引下線：是連接閃器和接地體的金屬材料，一般由扁鋼或圓鋼材料構(gòu)成；接地體：是深埋在大地中的與土壤充分接觸的將電流導(dǎo)入到大地金屬導(dǎo)體，是就影響防雷裝置接地電阻大小的關(guān)鍵。

3.2 防雷接地工程施工中的問題

建筑電氣防雷接地施工時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)的問題：避雷帶損壞或變形；引下線預(yù)留余度不夠或接閃器與接地體之間的引下線過長；避雷帶、均壓環(huán)和連接引下線的長度不夠；沒有正確的完成焊接；沒有按照技術(shù)深度指標(biāo)去掩埋接地體，接地電阻過大；防腐處理不到位，造成引出線腐蝕嚴(yán)重；引下線沒有接閃器（避雷針避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)）緊密的連接起來；沒有正確連接螺栓連接片。

3.3 防雷接地工程施工技術(shù)要點(diǎn)

安裝接地體。利用獨(dú)立樁基內(nèi)主筋和地下室底板主筋將建筑物基礎(chǔ)接地可靠的連接到一起。首先將樁帽安放到獨(dú)立樁基內(nèi)部；然后，焊接插筋和主筋之后，再與所選擇的底板面筋焊接到一起；進(jìn)一步，將多條接地預(yù)留線在外圈梁面上印出來，用直徑12mm的圓鋼作為連接鋼筋，依據(jù)圖紙的位置，將室內(nèi)預(yù)留總等電位箱端子與地下室基礎(chǔ)梁連接；最后，測試接地電阻值，當(dāng)測試值與要求不符時(shí)，須將人工接地極增設(shè)到引出預(yù)留線處。