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摘要:电气系统作为建筑工程中重要的分部分项工程,为保障各项用电设备的正常运行提供电能,若其出现故障,轻则给人们的生产生活带来不便,重则造成设备损坏、生产停滞等,给企业带来直接经济损失的同时甚至会威胁人生安全。因此提高对电气系统设计、施工、管理、维护等一系列工作的重视程度非常必要。伴随着建筑工程节能化、智能化的发展浪潮,对电气系统的安全性、可靠性、经济性提出了更高的要求。而雷击灾害便是对建筑工程电气系统安全性、可靠性的重要威胁之一。防雷接地系统作为建筑电气工程的总要组成部分,必须从设计到施工落实到位,不可轻视敷衍,从而提高整个电气系统防雷效果,保障电气系统的可靠运行。本文主要对建筑电气工程防雷接地系统设计方向以及施工技术要点进行了简单分析。
关键词:建筑工程;电气系统;防雷接地
引言
防雷接地系统作为建筑工程电气系统的重要组成部分,在预防雷击灾害、保障电气系统正常运行方面发挥着重要作用。在从事防雷接地系统设计工作时要充分了解项目的特点,优化设计方案,当设计指导防雷接地工程施工时,还应采取合理的施工方式方法才能保证防雷接地系统的安全可靠性,本篇文章是笔者结合在实际工程设计与现场施工过程中曾经出现的问题,对防雷接地工程提出几点优化建议。
1建筑物进行防雷接地的目的
建筑物受到雷击时会产生大量的雷电流,大电流必然伴随产生各种热效应、机械力学效应、电磁干扰等。为保证建筑物内用电设备的安全运行,人员安全有序的生产生活,防雷接地工程必然是建筑工程中必不可少的子项工程。目前,我们的很多工程对防雷接地的实施不够重视,施工过程中也存在很多问题:比如施工的不规范性、技术不完善、工序过于精简等。因此需要在项目验收中严格把关,把防雷接地系统的隐藏工程部分作为验收工作的重要部分,确保防雷接地工程的质量合格。
2建筑的防雷接地设计要点
2.1针对直击雷防范措施要点
针对直击雷,需要根据建筑物构造特点、建设地雷暴数据等来计算建筑物年预计雷击次数,判定防雷等级。根据不同的防雷等级设置接闪器,钢结构建筑可以直接利用金属屋面作为接闪器,混凝土屋面或有防水卷材的屋面需按规范要求布置明敷避雷网格。接闪器的材质规格选用也应满足规范要求。接闪器也可根据滚球法计算后布置为接闪杆的形式。另外引下线的设计也是重要的环节,建筑内已有外圈钢柱、混凝土柱内主筋可以作为引下线来使用,并做好相应的测量及接线连接。利用建筑物基础内钢筋作为接地极,不满足要求时补打人工接地极。
2.2 针对侧雷击防范措施
建筑物的高度越高,受到雷击概率越大,特别是高层、超高层建筑的防雷。防雷设计时首先需要将整个建筑物的钢筋、钢结构等连接成一个整体框架,从而实现防雷击功能;其次需要利用建筑内部外圈钢柱、混凝土柱内钢筋作为引下线将雷电流引下,同时建筑物内金属门窗、金属墙、金属栏杆等需与建筑物防雷接地系统连接成整体,另外建筑物内部的水、压缩空气等金属管道、电气桥架、母线等都应与接地系统可靠连接从而防范雷击。
2.3针对防范雷电波的措施
为了有效降低雷电波的入侵,低压供电线路通常采用以下措施来防范:①从厂区埋地入户的低压电缆通常在电缆如户处做重复接地,即将铠装电缆金属外皮与建筑物接地装置预埋板通过连接线可靠连接。从而实现防范雷电波的侵袭;②在建筑物内部各个配电保护端设置过电压保护器,比如在变电所低压总进线或建筑物低压总进线柜内设置一级浪涌保护器,屋顶风机配电箱或IT机房配电箱等处设置二级浪涌保护器等,都可以有效防范雷电波入侵带了的危害。
2.4防雷感应设计
为了可以有效提高电气防雷接地系统的防感应雷电能力,在进行防雷感应设计的时候需要注意几点:①采用最有效最可靠的办法将建筑物中所有的金属设备及金属装置等,都进行防雷接地处理。除此之外,还要把一些相连的金属配件等连在相应的防雷装置上面。②在建筑工程的施工过程中,建筑物内部管道的防雷感应设计也是不可忽视的重点工程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如建筑物内金属管道的法兰等连接处、电气桥架的连接处、桥架与配电柜及设备的连接处等都应采用跨接铜辫进行连接,以此提升整个建筑物的防雷感应能力。
3建筑物的防雷接地设计要求
3.1防雷设计导线设置
防雷导线设置需按照规范要求在建筑物屋面设置接闪带、网、杆等形式的接闪器,接闪器与作为引下线的建筑物钢柱、混凝土柱内钢筋可靠连接为一体,将雷电流引下至建筑物基础内接地极,从而实现避雷功能。若建筑物没有金属结构可以用作为引下线(如木质结构房屋),需单独设置钢管或铠装电缆,将屋面接闪带的雷电流引下至接地极。为了达到理想的避雷效果,必须保障整个防雷接地装置满足标准。
3.2防雷设计中应考虑雷电流
防雷设计的关键在于如何将雷电流进线散流。在防雷接地设计时,需要根据建筑物建设地的气候条件,分析计算在遇到雷雨天气时可能产生的电位差,需要有效降低位置差异产生的电流梯度,从而平衡建筑物的电位差。设计时可采用设置均压环的方法使建筑物的电位梯度达到平衡。使建筑物钢筋构成金属屏蔽网架,从而增强安全性。同时为防止接触电压和跨步电压,建筑物金属构架和建筑物相互连接的钢筋在电气上必须贯通,且引下线数量不少于10根,若少于10根,在引下线3m范围内地表层的电阻率不小于50kΩm或敷设5cm厚沥青层或15cm后砾石层。
4建筑电气的防雷接地措施
4.1优化防雷系统设计
分流技术是目前一项重要的防雷技术,它可以有效保护建筑电气系统的设备安全。防雷分流技术的核心在于相关施工人员在进行电气施工的过程中,对建筑外部的相关带电设施采取并联的方式,且形成科学有效的避雷装置,进而全面提升建筑电气设备在防雷设计上的整体安全。但是,此方法也存在一些缺点,例如,相关的避雷设施在分流雷电的过程中,仍旧会存在部分电流向建筑内部的电气设备流入,进而对相关电气设备产生影响。所以,在选择电气设备的过程中,应选取抗腐蚀能力强、绝缘性强以及耐压性好的电气设备,进而将触电事故出现的频率降低。
4.2合理的设置防雷接线
防雷接地装置的接线是否合理,关系到整个建筑物防雷接地系统的可靠性和有效性。目前工程的防雷接地施工存在很多缺陷,特别是建筑物本身的金属结构连接不够紧密,防雷接线设置不合理,连接不可靠等问题。所以需要施工人员对建筑物本身及内部管线管路等有充分的了解,采取合理的施工方式方法,合理布置接线,使防雷接地装置成为一个有机整体,从而提高建筑物的防雷接地水平。
4.3避雷网安装
在建筑物屋面设置避雷带、避雷网是比较通用的避雷方式,通常的做法是在建筑物女儿墙顶上预埋避雷支架,然后将镀锌圆钢或扁钢敷设在支架上,将二者进行可靠焊接,避雷带支架通过女儿墙内压顶钢筋、构造柱内主筋与作为引下线的柱内钢筋可靠连接为整体。从而达到设计的防雷效果。为保证连接质量,施工过程中要注意对焊接点的药皮采取打磨处理,然后涂刷沥青、防锈漆等进行防腐、防锈处理。另外建筑物变形缝处的避雷带还应注意采用跨接处理,使防雷效果达到最佳。
4.4等电位连接
工程验收时应重视对等电位连接施工的检测。首先,进行等电位连接线的规格材质应满足规范要求,施工质量应满足施工规范要求。其次,建筑物内部金属管道、金属门窗、设备金属外壳以及配电箱PE排,都应与接地装置及等电位端子箱进行等电位连接,保证等电位连接接地电阻满足规范要求。另外需要检查金属管道、金属电缆桥架、母线等的等电位连接线的规格、连接方式及状态是否满足要求。
结语
建筑电气工程防雷接地系统有了科学严谨的工程设计、规范合理的工程施工,严格的工程验收才能为整个建筑电气系统的安全运行提供可靠的保障,避免雷击灾害给人们带了的经济损失和人身安全威胁。在对防雷接地系统的设计与施工过程时,加强对工程经验教训的及时科学总结,根据项目具体情况明确设计方案及施工要点,保障施工规范性,实现最理想的防雷效果。
参考文献:
[1]余伶伶.浅谈建筑物的综合防雷接地设计[J].江西化工,2010(03).
论文作者:王,刚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/7
标签:防雷论文; 建筑物论文; 系统论文; 金属论文; 电气论文; 雷电论文; 电位论文; 《防护工程》2017年第28期论文;