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    建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)淺析

    2020-02-15 13:40:05
    江西建材 2020年4期
    關(guān)鍵詞:圓鋼雷電電位

    福建中庚置業(yè)有限公司,福建 福州 350001

    近年,隨著建筑行業(yè)領(lǐng)域不斷發(fā)展,建筑電氣設(shè)備對(duì)建筑防雷接地設(shè)計(jì)及施工提出較高要求。建筑防雷接地對(duì)建筑防護(hù)功能主要體現(xiàn)為:一是防雷,防止因雷擊而造成建筑(包括建筑本身、內(nèi)部設(shè)施、內(nèi)部人員等)損害,此功能主要由外部防雷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn);二是靜電接地,防止靜電對(duì)相關(guān)精密設(shè)備產(chǎn)生危害,此功能將由內(nèi)部防雷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)[1][2]。本文將從外部和內(nèi)部防雷裝置二個(gè)方面分別介紹相關(guān)裝置功能作用、注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制。

    1 防雷接地技術(shù)的相關(guān)概述

    1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    建筑防雷接地系統(tǒng)分為外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置:外部防雷裝置包括接閃器、引下線及接地網(wǎng);內(nèi)部防雷裝置包括等電位聯(lián)結(jié)、電涌保護(hù)器等。建筑防雷接地系統(tǒng)應(yīng)能預(yù)防:直擊雷、側(cè)擊雷、雷電波侵入、雷電反擊等,對(duì)直擊雷、側(cè)擊雷的防護(hù)功能主要通過(guò)外部防雷裝置實(shí)現(xiàn),而雷電波侵入、雷電反擊的防護(hù)功能主要通過(guò)內(nèi)部防雷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。

    1.2 常規(guī)防雷保護(hù)裝置功能簡(jiǎn)介

    防直擊雷、側(cè)擊雷是建筑防雷工作的首要任務(wù)。常見(jiàn)做法是結(jié)合工程建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋來(lái)達(dá)到防護(hù)建筑內(nèi)部人與物體的功能。

    (1)接閃器:一般由建筑屋面設(shè)置避雷針、避雷帶及避雷網(wǎng)格組成的混合型接閃器。

    (2)引下線:一般利用鋼柱或混凝土柱中的主鋼筋作為防雷引下線,并沿建筑物四周對(duì)稱布置。

    (3)接地網(wǎng):一般利用結(jié)構(gòu)主筋把所有引下線串聯(lián)起來(lái),然后通過(guò)建筑樁基礎(chǔ)中的引下線,將雷電勢(shì)能導(dǎo)入大地的一種防護(hù)措施。

    (4)等電位聯(lián)結(jié):等電位聯(lián)結(jié)是屬于內(nèi)部防雷裝置,是將建筑物中各電氣設(shè)備和建筑內(nèi)部所有外露的金屬或可導(dǎo)電部分,就近與建筑接地體進(jìn)行有效連接,以求達(dá)到減少電位差、整幢建筑物形成一個(gè)良好等電位體的目的,從而確保設(shè)備及人員安全[4]。

    (5)電涌保護(hù)器(SPD):是內(nèi)部防雷保護(hù)裝置中主要用于電子設(shè)備雷電防護(hù)的一種裝置,主要作用是把雷電發(fā)生時(shí)竄入電力線或信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地,以達(dá)到被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受過(guò)電壓沖擊的目的。

    (6)其他:建筑防雷接地系統(tǒng)還有均壓環(huán)、門窗接地等,均壓環(huán)類似屋面的接閃器,可視為高層建筑物為防止側(cè)擊雷而設(shè)計(jì)的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶;門窗接地是指高層建筑外墻部位的金屬門窗框、欄桿、金屬百葉、金屬幕墻等金屬構(gòu)件與建筑防雷預(yù)埋件進(jìn)行可靠連接,從而將金屬門窗等與建筑防雷接地裝置連接為一體,達(dá)到防側(cè)擊雷的目的[5]。

    2 施工注意事項(xiàng)

    2.1 施工注意事項(xiàng)

    2.1.1 基礎(chǔ)接地網(wǎng)

    (1)接地網(wǎng)與所有引下線應(yīng)采用不小于Φ10 的鋼筋或圓鋼有效連接(一般是焊接),將所有建筑上部設(shè)置的引下線串聯(lián)在一起。

    (2)焊接施工時(shí),雙面焊的焊縫長(zhǎng)度≥6d(鋼筋),單面焊的焊縫長(zhǎng)度≥12d(鋼筋);焊縫應(yīng)飽滿且清理干凈。

    (3)強(qiáng)弱電井、電梯、各種機(jī)房等機(jī)房的等電位接地點(diǎn),應(yīng)預(yù)留鍍鋅扁鋼(40×4mm)。

    2.1.2 引下線

    (1)采用結(jié)構(gòu)柱中2 根不小于Φ16 的豎向鋼筋與梁筋、柱筋進(jìn)行焊接。

    (2)跨接線采用不小于Φ10 的圓鋼焊接,雙面焊的焊縫長(zhǎng)度≥6d(圓鋼),單面焊的焊縫長(zhǎng)度≥12d(圓鋼);圓鋼彎曲半徑應(yīng)大于6d(圓鋼),并用油漆標(biāo)記。

    (3)主筋采用機(jī)械連接時(shí),接頭處焊接防雷跨接線;采用電渣壓力焊時(shí),接頭處可不設(shè)跨接線。

    (4)一類到三類防雷建筑物引下線的間距應(yīng)符合規(guī)范要求。

    2.1.3 均壓環(huán)

    (1)均壓環(huán)的設(shè)置要求應(yīng)符合規(guī)范要求(一類防雷建筑物:高度30m 及以上;二類防雷建筑物:高度45m 及以上;三類防雷建筑物:高度60m 及以上)。

    (2)均壓環(huán)與所有引下線之間應(yīng)跨接,跨接做法為采用不小于Φ10 的鋼筋或圓鋼進(jìn)行焊接。

    (3)所有建筑外側(cè)的門窗、欄桿等金屬裝飾構(gòu)件,應(yīng)預(yù)留一根不小于Φ10 鋼筋或圓鋼,且與均壓環(huán)有效連接。

    (4)衛(wèi)生間、強(qiáng)弱電井及水井中的局部等電位點(diǎn)與均壓環(huán)有效連接成一體。

    (5)焊接施工過(guò)程中,焊接質(zhì)量應(yīng)符合要求。

    2.1.4 等電位

    等電位一般包含總等電位聯(lián)結(jié)(MEB)、輔助等電位聯(lián)結(jié)(SEB)及局部等電位聯(lián)結(jié)(LEB)。

    (1)等電位聯(lián)結(jié)安裝中,除給水系統(tǒng)水表處需要加跨接線外,其他金屬管道無(wú)需跨接;電源進(jìn)線需要做各自的等電位聯(lián)結(jié),所有等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)之間應(yīng)就近連通,使整個(gè)建筑物的電氣裝置處于同一個(gè)電位水平上。

    (2)等電位聯(lián)結(jié)端子板可采用螺栓聯(lián)結(jié),以便定期檢查、拆卸;等電位聯(lián)結(jié)線也可采用搭接焊,但焊接做法應(yīng)符合規(guī)范要求。

    2.1.5 室外門窗欄桿接地

    (1)金屬材質(zhì)的外墻門窗框、欄桿、百葉的一側(cè)應(yīng)預(yù)留有一根≥Φ10 的鋼筋,用于接地連接。

    (2)門窗框與建筑主體結(jié)構(gòu)防雷裝置連接導(dǎo)體采用直徑不小于Φ8 的圓鋼或扁鋼。

    (3)門窗框與防雷連接件連接施工時(shí),應(yīng)將鋁合金型材表面的非導(dǎo)電防護(hù)層清除干凈后,方可與防雷連接件連接;

    2.1.6 屋面接閃器

    常見(jiàn)接閃器裝置:獨(dú)立式避雷針;架空避雷線或架空避雷網(wǎng);直接裝設(shè)在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)等。

    建筑施工中常見(jiàn)的避雷帶和避雷網(wǎng)的施工注意事項(xiàng)為:

    (1)避雷帶應(yīng)與所有的防雷引下線有效連接。

    (2)明裝避雷帶一般采用熱鍍鋅的圓鋼,與明裝避雷帶連接的引下線也必須采用熱鍍鋅圓鋼;所有焊接地方需清理干凈并有防腐措施;焊接做法與引下線一致。

    (3)一般情況下,明裝避雷帶每間隔1m 設(shè)置一個(gè)支架,在轉(zhuǎn)彎處時(shí),每隔0.5m 范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)支架;明裝避雷帶轉(zhuǎn)彎時(shí)必須形成圓弧狀,且圓弧處直徑≥鋼筋10d。

    (4)屋面伸縮縫處的避雷帶必須做成“Ω”狀,預(yù)留充足變形余量。

    2.1.7 電涌保護(hù)器(SPD)

    (1)第一級(jí)保護(hù)的SPD 應(yīng)設(shè)置于靠近建筑物電力總進(jìn)線的總等電位連接端子處,第二、三級(jí)保護(hù)的SPD 可靠近被保護(hù)設(shè)備處安裝。

    (2)SPD 兩端引線應(yīng)盡可能短、直,其長(zhǎng)度不宜大于0.5m。

    (3)為滿足智能化系統(tǒng)設(shè)備要求,SPD 可進(jìn)行多級(jí)配合安裝。在進(jìn)行多級(jí)配合安裝時(shí),需綜合考慮多級(jí)SPD 之間安裝距離要求(應(yīng)符合規(guī)范要求距離),避免出現(xiàn)某級(jí)SPD 動(dòng)作泄流的盲點(diǎn)。當(dāng)多級(jí)SPD 之間距離無(wú)法達(dá)到要求時(shí),可采取在線路中串接退耦裝置的方式來(lái)避免出現(xiàn)SPD 動(dòng)作泄流的盲點(diǎn)。

    3 防雷接地施工技術(shù)的質(zhì)量管理措施

    3.1 施工質(zhì)量通病

    (1)材料規(guī)格與設(shè)計(jì)不符,用普通結(jié)構(gòu)鋼材替代鍍鋅鋼材;焊接破壞位置未補(bǔ)防銹漆。

    (2)引下線、均壓環(huán)、避雷帶搭接處焊接長(zhǎng)度不夠、彎曲半徑過(guò)小,扁鋼小于寬度的2 倍,焊縫不飽滿,焊接處未清理干凈,焊接處存在缺陷。

    (3)接地體的引出線焊接處未做防腐處理。

    (4)避雷帶(網(wǎng))跨越建筑物變形縫時(shí),未進(jìn)行變形補(bǔ)償措施;穿墻未設(shè)保護(hù)管。

    (5)屋面金屬物(如設(shè)備外殼、爬梯、旗桿、管道等)未與屋面避雷網(wǎng)有效連接。

    (6)螺栓聯(lián)結(jié)的連接片無(wú)防銹處理,鍍鋅或鍍錫面無(wú)法完全覆蓋,且片與片之間接觸不嚴(yán)密,存在縫隙。

    (7)電氣設(shè)備接地的分支線虛假接地,未與接地干線有效連接。

    (8)接地體埋設(shè)深度小于0.6m。

    (9)避雷帶損壞變形、支架設(shè)置間距過(guò)大。

    (10)未采用專門PE 線,接地跨接線線徑不符合要求。

    (11)基礎(chǔ)接地施工完成后未及時(shí)進(jìn)行接地電阻測(cè)試。

    3.2 質(zhì)量控制措施

    3.2.1 做好施工前準(zhǔn)備工作

    施工人員應(yīng)仔細(xì)審查圖紙,做好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)交底、專項(xiàng)會(huì)審工作,提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,避免將問(wèn)題帶入施工階段;同時(shí)核查施工單位資質(zhì)等級(jí),對(duì)于特殊工種人員,要求人證合一。

    3.2.2 做好材料質(zhì)量控制

    必須嚴(yán)格把控材料質(zhì)量,以免影響整體工程質(zhì)量。為避免在現(xiàn)場(chǎng)使用不合格材料,加強(qiáng)材料進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)環(huán)節(jié),除了查驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)材料報(bào)驗(yàn)資料外,還必須核對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料規(guī)格型號(hào);同時(shí),施工過(guò)程中,應(yīng)注意按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求使用合格的鍍鋅材料,避免施工人員隨手用普通鋼筋代替鍍鋅材料的問(wèn)題。

    3.2.3 加強(qiáng)關(guān)鍵部位及關(guān)鍵工序的質(zhì)量檢驗(yàn)

    應(yīng)針對(duì)施工中易出現(xiàn)質(zhì)量通病的部位或工序環(huán)節(jié),設(shè)置質(zhì)量檢驗(yàn)停止點(diǎn)。施工至質(zhì)量檢驗(yàn)停止點(diǎn),需經(jīng)甲方、監(jiān)理及施工三方共同檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行下道工序施工。質(zhì)量檢驗(yàn)停止點(diǎn)一般為樁基接地焊接、等電位焊接以及設(shè)計(jì)注明需重復(fù)接地的部位等。做好工序交接驗(yàn)收、隱蔽驗(yàn)收等中間驗(yàn)收環(huán)節(jié)。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    建筑防雷接地施工是建筑電氣安裝中一個(gè)子分支,雖總體份額較少,但防雷接地施工一旦設(shè)計(jì)或施工不合理,不但起不了保護(hù)作用,還會(huì)對(duì)被保護(hù)的設(shè)備帶來(lái)破壞性后果,因此實(shí)際施工中,應(yīng)加強(qiáng)過(guò)程控制,完善過(guò)程檢查,為防雷接地安裝施工質(zhì)量的提升帶來(lái)保證。

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