建筑物防雷接地应用分析

(整期优先)网络出版时间:2024-06-12
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建筑物防雷接地应用分析

秦军伟

河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南省新乡市 453000

摘要:根据相关规范,各类防雷建筑物应设置防直击雷的外部防雷装置,并应采取防闪电涌侵入的措施,因此防雷接地作为建筑物的重要组成部分,其设计是否合、施工质量是否合格,不仅会影响到建筑物基本功能的实现,还直接影响着建筑物的使用安全所以对建筑物防雷接地技术进行研究并正确应用很有必要,本文结合防雷接地的作用和分类,主要探讨防雷接地系统在设计及安装施工中的控制要点,以提高防雷接地施工的质量标准,从根本上最大程度防止雷电事故的发生,或降低相应的损失,对于推动我国建筑业和经济的进一步发展具有重大意义

关键词:雷击建筑电气;防雷接地施工质量

引言

有史以来,雷电灾害就是人类的主要自然灾害之一,根据相关数据显示,雷电每年不仅会造成近千人的死亡,还会导致高达数十亿元的经济损失。现今,随着科技的进步和社会经济的发展,人们对生活质量也提出了更高的要求,导致建筑物数量逐年增多,高度不断刷新记录,建筑电气化的复杂程度也越来越高,其遭受累计的概率和危害程度越来越大,所以在建筑电气安装中,防雷接地系统的合规设计、合格施工至关重要。在实际应用中,我们应当选择有资质的设计院,并严格按照施工图纸与安装标准,不断提高施工质量,加强对防雷接地系统施工的监督和接地阻值测量,保证施工质量,最大程度的发挥防雷接地系统的作用。

1防雷接地的作用和组成

1.1防雷接地的作用

建筑物在遭受雷击的瞬间,建筑物内会产生高达数百千伏的感应电压,如此高的电压不仅会对电子设备造成毁灭性的损坏,还会危机建筑物内的人员安全,防雷接地系统就是将建筑物接闪器以及电力设备感应到或者直接接收到的雷电通过与接地装置连接的引下线可靠导入到大地中。

1.2防雷接地的组成

通常情况下,建筑电气设备的防雷接地装置主要由接闪器、引下线、接地装置三大部分组成:

1.2.1接闪器,主要用于接受雷电,由拦截闪击的接闪杆、避雷网、避雷带、避雷针、均压环及金属屋面、金属构件等组成;

1.2.2 引下线,主要用于将雷电流从接闪器传导至接地装置,表现形式主要为扁钢、扁铜、圆钢等专用引下线和利用建筑物内主筋作为引下线等;要求同一建筑物引下线不少于2根,每一根引下线的冲击接地电阻≤10Ω,每根专设引下线分别与接闪器、接地体的电气连接过渡电阻不应大于0.2Ω。

1.2.3 接地装置,主要用于将雷电流流散入大地中,包括垂直接地极和水平接电线,连接成网,其埋深应躲过当地最大冻土层深度。

2建筑物防雷分类

建筑物应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类:

2.1第一类防雷建筑物

凡制造、使用或贮存火炸药及其制品,因电火花易引起爆炸或爆轰而造成巨大破坏和人身伤亡的危险建筑物;具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物;具有1区或21区爆炸危险场所且电火花易引起爆炸造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物。应装设独立接闪杆或架空接闪线或网,网格尺寸不应大于5m*5m或4m*6m,引下线平均间距≤12m。

2.2第二类防雷建筑物

国家级重点文物保护建筑;国家级的会堂/办公/档案馆等建筑物、大型展览/博览建筑物、大型火车站/飞机场、国宾馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物;国家级计算中心、国际通信枢纽;国家特级和甲级大型体育馆;制造、使用或贮存火炸药及其制品,因电火花不易引起爆炸或爆轰而造成巨大破坏和人身伤亡的危险建筑物;具有1区或21区爆炸危险场所且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物;具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物;有爆炸危险的露天钢质封闭气罐;预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所;预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。避雷网格尺寸不应大于10m*10m或8m*12m,引下线平均间距≤18m。

2.3第三类防雷建筑物

   省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆;预计雷击次数≥0.01次/a,且≤0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所;预计雷击次数≥0.05次/a,且≤0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物;在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日≤15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。避雷网格尺寸不应大于20m*20m或16m*24m,引下线平均间距≤25m。

3建筑物防雷接地的施工要点

3.1接地体地面埋设深度应符合设计要求,当无要求时,不应小于0.8m。角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外,接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应做防腐处理;在作防腐处理前,表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药;

3.2垂直接地体一般成品为2.5米;水平接地体的间距应符合设计规定,当无设计规定时不宜小于5m;

3.3除环形接地体外,接地体埋设位置应在距建筑物3m以外,距建筑物出入口或人行道也应大于3m, 防雷接地的人工接地装置的接地干线埋设,经人行通道处埋地深度不应小于1m,且应采取均压措施或在其上方铺设卵石或沥青地面。,其宽度应超过接地装置2m;

3.4接地装置由多个分接地装置部分组成时,应按设计要求设置便于分开的断接卡;自然接地体与人工接地体连接处应有便于分开的断接卡

3.5扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不少于三面施焊;圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊;扁钢与钢管,扁钢与角钢焊接,紧贴角钢外侧两面,或紧贴3/4钢管表面,上下双侧施焊;

3.6利用底板钢筋网作接地连接线时,接地跨接钢筋应采用不小于Φ12的热镀锌圆钢;焊缝应饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷,焊接处的药皮要敲净;

3.7利用柱主筋作防雷引下线时,当主筋采用螺纹连接时,螺纹连接的两端应作跨接处理;

3.8屋顶接闪器如果采用混凝土支座,应将混凝土支座分档摆放,在两端支架间拉直线,然后将其它支座用水泥砂浆找平直,间距不得大于1.5米;当屋面为纯防水层时,支座下面应放置一层厚度不小于3mm的橡胶垫,以防伤害防水层;避雷线弯曲处不得小于90º,弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍、扁钢宽度的6倍,转弯部分支架应不大于0.3m。接闪带通过建筑物伸缩沉降缝处,应将接闪带向侧面完成半径为100mm弧形,焊缝应饱满并有足够的机械强度,做防腐处理;

3.9建筑物屋顶上有突出物,如金属旗杆、透气管、金属天沟、铁栏杆、爬梯、冷却水塔、电视天线等,这些部位的金属导体都必须与避雷网焊接成一体;

3.10当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡,但利用钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接板。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时,应在每根引下线上距地面不低于0.3m处设接地连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡,其上端应与连接板或钢柱焊接,连接板处宜有明显标志。

3.11变配电室明敷接地干线安装:当沿建筑物墙壁水平敷设时,距地面高度250~300mm,且高度均匀一致;与建筑物墙壁间距10~15mm,且间距均匀一致

4、结束语

在建筑电气安装的施工中,防雷接地系统是重要的组成部分,需要作业人员充分理解防雷接地系统的作用、分类、质量控制要点等,严格按照施工图纸并与土建专业密切配合,切实做好接闪器、引下线、接地装置的安装工作。同时及时对防雷接地系统的状态进行检查并完善,确保其能够可靠发挥作用,为建筑物的安全使用保驾护航。

参考文献

[1] GB 50057-2010.建筑物防雷设计规范

[2] GB/T 21431-2015.建筑物防雷装置检测技术规范

[3]张桂珍.论防雷接地施工在建筑电气安装中的运用[J].江西建材,2014(10):223-227.