建筑电气施工中的防雷接地保护相关问题研究

发表时间:2020/3/13   来源:《基层建设》2019年第30期   作者:李日武
[导读] 摘要:目前,防雷及地保护技术是建筑电气施工中的重要技术手段,需要重视起来。
        圣弘建设股份有限公司  海南海口  570100
        摘要:目前,防雷及地保护技术是建筑电气施工中的重要技术手段,需要重视起来。通常电气设备的金属外壳和正常情况下不带电的金属部件在使用过程中不带电,而一旦绝缘材料受损,造成设备漏电或遭到雷击时即会转化为带电体,对设备与人员安全构成严重威胁。因此建筑电气施工图纸中的接地保护设计在保障电气设备正常运转、保护人员安全使用方面发挥了重要作用,并结合电气接地保护措施施工,极大地提升了工程的质量及安全。本文就该类防雷接地保护展开了认真探讨。
        关键词:建筑电气;电气施工;防雷接地;接地保护
        引言
        高层建筑高度较高,电气设备种类、数目繁多,其在雷电天气下发生雷电事故的风险也相对普通建筑高。因此在对高层建筑进行电气设计时,必须综合实际情况,选取有效的防雷技术,做好防雷措施。本文通过分类介绍高层建筑中的雷电作用,分析和总结了常见的用于高层建筑的防雷技术,以期为高层建筑的雷电灾害防护提供一定参考。
        1、高层建筑中雷电的影响
        1.1直击雷
        直击雷是指因雷雨云与地面高层建筑之间直接放电而产生的雷击现象,其发生时会在短时间内形成极为强大的电流。因此,直击雷破坏性极大。
        1.2侧击雷
        由于高层建筑高度较高,所以其侧面也容易遭受雷击,这就是所谓的侧击雷。侧击雷也能在短时间内于建筑物中产生强大的电流,给建筑带来消防、用电等各方面的安全隐患,因此在防雷设计时也是不可忽视的。
        1.3雷电感应
        雷电感应是指雷电的二次作用,包括雷电流产生的各类电磁效应、静电效应。如雷电流沿着引下线、钢筋下泄时,在电气设备线路中产生电磁感应,使其产生过电压或浪涌从而发生故障;又如雷电流入地后,又沿接地线传到设备的外壳,使其带上高压电即所谓地电压反击。
        1.4雷电波侵入
        雷电击中架空铺设的高压输电线路或金属管道附近时,因此产生的过电压和静电感应,会通过供电线路“侵入”设备,使其损坏。
        2、高层建筑中的防雷技术要点
        2.1高层建筑电气设计中的外部防雷技术
        高层建筑电气设计的外部防雷,主要防范的是直击雷(1.1)和侧击雷(1.2)的危害。常用的做法如下:1)对直击雷,常采用一套由接闪器、引下线、接地装置组成的直击雷防雷装置。其原理是引导雷云与防雷装置放电,雷电流通过接闪器→引下线→接地装置的途径流散到大地中,从而达到保护建筑物的目的。2)对于侧击雷,一般无需设置专门的接闪器,主要防范措施是根据建筑防雷等级,从30m,45m,60m起,每隔一定高度将圈梁内的周边主筋焊通,形成均压环并与防雷引下线相连,之后将建筑内较大的金属物连接均压环,实现防侧击雷的最终目标。
        2.2高层建筑电气设计中的内部防雷技术
        雷电感应(1.3)、雷电波侵入(1.4)是高层建筑电气设计中的内部防雷技术的主要防范对象。对于雷电感应,常用的防范技术措施有等电位连接、合理屏蔽两种。等电位连接指的是将建筑物内的金属材质的构架、装置、电气设备不带电的金属外壳和电气系统的保护导体等与接地装置做可靠电气联结,常用的方法有总等电位连接(MEB)和局部等电位连接(LEB)两种。所谓合理屏蔽,即当高层建筑存在较多微电子设备仪器的空间时,合理选用屏蔽材料(如金属管材)、电子设备仪器的电源线、接地设施等,对其进行电磁屏蔽,以免其内设备受到干扰。对于雷电波侵入,防范技术措施主要是应用埋地电缆引入的方式对高层建筑物中的低压、弱电线进行处理,保障埋地长度不小于2m。

如必须应用架空线路,则在架空金属线槽中须用电缆敷设,从而保障其性能。同时信号线要采用有屏蔽层的电缆,做好屏蔽层接地处理。在信号线以及电气设备的连接位置要安装对应的电涌保护器,对于变电所的3kV~10kV高压配电装置(包括电力变压器),应在每组母线和架空进线上设置阀式避雷器。
        3、建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用
        3.1建筑电气安装中接地技术的安装
        建筑物在施工的过程中,通过地下室底板组件和独立桩基主筋将基础接地连接在一起。首先施工人员应将桩帽放入在独立桩基的内部,然后在焊接同底板选定面筋之前,需要将插筋和桩内钢筋焊接在一起。在此过程中,需要施工人员,将外圈梁面多条接地预留线提前印出来,同时以12圆钢作为接地钢筋。以施工图纸的实际位置为基础,用线将地下室基础梁和室内预留总等电位端子箱有效的连接在一起,并且将建筑物基础钢筋中的接地装置,或者人工接地装置安装在图纸的指定位置,在距离地面60cm左右的位置设置电阻测试点,如此一来,可以对接地装置中的接地电阻值作出合理测试。值得注意的是,如果测试的电子不能满足相关要求,则需要通过人为操作,将人工接地极增打到引出预留线处。
        3.2施工防雷引下线技术的应用
        想要加强提升施工防雷引下线环节的施工质量,需要施工人员以施工图纸的要求为基础,值得注意的是,在此过程中施工人员不能以自己的主观意识进行施工。施工人员普遍都会在施工阶段明确标记出需要设置的防雷引下点,其主要是为了在施工过程施工人员可以依靠这些标注点去完成施工,也可以起到提升施工质量的作用[2]。施工人员也不能忽视绑扎地下结构柱的钢筋,应以相关标准和规范为基础,合理设置引下点,为防雷效果提供保障。在连接用户和接地的过程中,保证设备不会出现外漏的现象。
        3.3钢筋连接和接地级技术运用
        安设地下电气工程连接点,作为防雷接地中的重要技术之一,在实施该项技术使对建筑物的稳固性有着较高的要求,再加上建筑部件中不可避免的会使用到大量钢筋,其主要原因是钢筋的加固效果要更为突出同时也可以当成电气设备的引线。在正式开展的过程中,需要设计人员与施工人员保持良好的沟通,以实际情况为基础,将钢筋的布置和地级设置融合在一起,形成一套良好的钢筋接地连接系统。接地级技术中钢筋所起到的过度作用也不容忽视[3]。但是值得注意的是,施工人员绝对不能将接入地级的线路焊接在钢筋上,可以通过其他材料或者相关措施等去进行合理有效的搭配焊接。
        3.4安装避雷网
        首先施工人员应以实际情况为基础,合理有效的调整镀锌圆钢,并且应保证镀锌圆钢安全稳定的敷设在避雷架上,然后,施工人员在利用搭接连接和焊接连接的方式,将金属物和避雷带有效的结合在一起,值得注意的是,要保证避雷带连接每一个突出物的科学合理性[3]。在此过程中,要以相关设计标准为基础在2.5倍以上宽度的大小位置的连接做出合理控制,最后相关的清理工作也不容忽视,及时清除干净,在焊接过程中所产生的碎渣和粉尘,并严格按照要求均匀的涂抹银粉。
        结束语
        总之,确保电气安装施工中防雷接地处理的有效性和可靠性,施工单位应充分结合建筑工程以及电气设备的特点,合理选择适当的防雷接地装置,并确保施工材料设备的质量性能能够达到防雷接地施工的技术要求和设计标准,准确掌握防雷接地施工中各个环节的技术要点,提高施工的规范性和标准性,从而保证建筑工程电气安装防雷接地的安全,为保证建筑工程整体的施工质量和安全奠定良好的基础。
        参考文献:
        [1]王兴华.建筑电气的防雷施工及施工问题[J].中国新技术新产品,2018(07):123-124.
        [2]陈爱芳.厂房电气工程中防雷电气接地系统的施工研究[J].科学技术创新,2018(09):140-141.
        [3]陈利富.高层建筑电气施工及接地保护措施的探究[J].科技风,2018(06):97.
        [4]李嘉臻.建筑电气施工接零及接地施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):126-127.
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