工业电气工程接地及防雷设计
杨建明
杭州山脉通信有限公司 天津 300000
[摘 要] 时代的发展和进步让工业电气工程发展迅猛，做好工业电气工程设计也成为重要内容。而在工程设计中尤其需要注意的便是接地设计和防雷设计工作的开展，这与工程后续使用具有紧密关系。本文结合工业电气工程接地及防雷设计进行分析，希望可以为工业电气工程的发展提供借鉴。
[关键词] 工业电气；电气工程；接地设计；防雷设计
1 防雷及接地施工技术要点分析
1.1 雷电接收装置
为了降低雷击的概率，进行合理的避雷防护措施，需要设置雷电接收装置。此装置主要包括避雷针、避雷带、避雷网和避雷线。一般而言，有两种方法可以设置雷电接收装置，分别是滚球法和网络法。在设置过程中，工作人员需要进行一系列的准备工作。首先，了解建筑结构的属性和功能特点，具体问题具体分析，针对不同的建筑墙、楼梯范围和电梯机房而设计不同的铺设路线。其次，镀锌扁钢或镀锌装置对于建筑物顶层是必要的。有些雷电接收装置是利用混凝土钢筋设置的，不需要热镀锌，也无需涂油漆，剩余其他雷电接收装置都必须进行热镀锌和涂油漆的工作。最后，科学利用公用接地的施工方法进行防雷设置。作为最常用的施工方法，公用接地需要严格按照标准执行。在施工之前应当按照相关标准规定测量接地电阻，若电阻大于1Ω，为了保证施工的质量水平，需要采用人工接地极的策略[1]。
1.2 接地线
接电线有明装和暗装两种方式。接地线需要遵循一定的原则和注意事项。在使用暗装接线的方法时，第一，要注意尽量采用结构性的钢筋接地线，钢筋的直径必须在12mm以上（包括12mm）。第二，暗装接地线不需要运用专用环形导体。第三，暗装的接地线的长度不能过长。长线会影响建筑物的四角下线垂体与地面的合理距离。但正常情况下，高层建筑物的长度在30m以上，由此建筑物的四周结构内的柱内主筋需要每隔三层就进行一次下线焊接。另外，电流过大容易引起高电位反击事故，为了避免这种情况的发生，使铺设过程简便易行，专门扁钢被应用于接地线的施工中，有利于使引下线的数量降低。当采用明线铺设时，需要注意在人行道或出入口附近的引下线的距离要尽量大于或等于1．3米。当然，无论明线还是暗线的接地线方式都需要严格按照建筑工程图纸进行施工，合理安排施工内容，规范施工、安全施工[2]。在具体操作过程中，要标记好引下线的位置，标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点，不要擅自更改连接点的位置。
1.3 接地装置
防雷的接地装置也包括自然接地和人工接地两种方法。自然接地顾名思义是采取较为自然的方式，将基础梁的钢筋或焊接建筑物的阀片钢筋连接起来形成基础接地线网。自然接地有其自身优势，他可以最大程度地利用建筑资源，减少施工可能产生的额外费用，工程量也较小，对建筑物的改动程度低。但这种方式存在一定的弊端，即电阻值较小，难以达到高层建筑要求的电阻值，所以需要室外人工接地设置辅助进行施工。在进行室外人工接地装置过程中主要注意接地极和接地线两个部件的运用。接地极一般是由镀锌钢片、镀锌圆钢和镀锌角钢等材料组成，其埋藏深度需要在0．6m以上（包括0．6m），而垂直接地体的长度则应该大于或等于2．5m，相邻两个接地体的距离也有范围规定，一般需要大于或等于5m。另外，施工人员需要采用接地母线对两地级进行扁钢焊接[3]。还需要重视的一点是要保证人们安全，减少跨步电压对人体的副作用，因此接地体与外墙的距离需要大于或等于3m。最后，技术人员还可以采用周围接地的方式进行接地极工程。周围接地最关键的原则是需要靠近建筑物基础沟槽进行铺设，需要沿着建筑物的一圈进行垂直接地体的施工[4]。
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2 防雷接地施工所需要注意的问题
在进行防雷接地工程设计时候，便对以下两个问题予以高度重视。其一，注意防雷技术问题。首先，接闪器需要具备标准范围内的承受雷电的能力。接闪器是由接闪杆、接闪线、接闪网等组件构成的，接闪带的铺设位置主要在建筑物中容易受到雷击的部分，比如屋角、屋脊、屋檐等地方。一般房屋为了接闪导电通常采用镀锌圆钢进行接闪带设置。其次，接地体材料需要具备较强的抗腐蚀功能。因为接地体需要埋入地下，而在地下金属材料极易受到腐蚀，从而降低防雷导电的效果，因此需要在材料上涂上防锈漆等保证接地体材料的防腐性。也可以使用石墨棒等稳定性较好的替代品代替金属。最后，优化接闪网与铝合金幕墙之间的连接度。接闪网是高层建筑的安全保障，但建筑外墙上的铝合金材料的幕墙降低了整个建筑的防雷性，容易被雷电袭击，因此需要连接好铝合金幕墙和接闪网，完善防雷体系。其二，需要注意接地技术问题。一方面，要保证PE线与N线连接的规范性。只有二者妥当地连接才能减少用电设备损坏性，提高高层建筑物的安全能力。强电竖井是每一栋高层建筑物必要的配备设备，在具体的施工进程中，技术人员和施工人员需要保证强电竖井的引下线连接方式，如有不对，立刻调整改进。另一方面，做好各系统的协调统一工程。高层建筑防雷系统不是简单的一个工程，而是强电、弱电等系统的汇总之和，各系统是相互独立的，但又具备联系和交叉。在实际施工操作时需要注意系统之间的交流和沟通，按部就班、协调统一地完成工作，在保证质量水平的基础上努力提高施工效率。
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3 结语
高层建筑的电气工程是一个复杂、工序繁多的工程，在施工过程中容易出现直击雷、感应雷等雷击事件，破坏建筑的安全性，因此在电气工程中需要重视防雷接地技术的发展。重视防雷接地技术有利于减少建筑工作中引起的安全问题，有利于促进施工的合理、有序进行。施工人员需要明了防雷技术问题和接地技术问题应重视的原则，抓住防雷接地技术的关键点，努力按照相关标准规范建设电气工程。在保证安全质量的前提下降低成本，提高效率，推动高层建筑的防雷接地工作的完善和发展。
参考文献：
[1]王茜雯.高压输电线路综合防雷措施的应用[J/OL].电子技术与软件工程,2019(08)：224.
[2]虞良伟.高层建筑电气防雷接地工程施工探讨[J].山西建筑 ,2019,45(10)：111-112.
[3]高虹,许文奕.防雷工程接地设备分类和功能及阻值要求[J].青海气象 ,2019(01)：87-89+74.
[4]石际.工业电气工程高压输电线路的施工及防雷装置的设置[J].现代工业经济和信息化,2018,8(05)：67-69.
[中图分类号] F407.6
[文献标识码] A
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