防雷接地技术在建筑电气安装中的应用论文_赵德山

防雷接地技术在建筑电气安装中的应用论文_赵德山

摘要:在我国建筑电气安装工程不断发展的背景下,防雷接地技术的不断发展,减少了雷击对建筑的伤害。通过加强这项技术的研究,有助于建筑物提高其安全系数。本文就防雷接地进行了探究,希望能够为具体应用提供理论指导。

1建筑电气安装中防雷体系的组成

1.1防雷体系

由雷电接收器、防雷器、电压均衡器、接地装置等组成的工程网络被称为综合防雷工程系统。

1.1.1外部防雷

50%以上的雷电流通过外部防雷装置(避雷装置、导流板和接地装置)排入大地。

1.1.2内部防雷

即利用等电位联结、屏蔽、防闪络技术和装置,阻止沿金属线和空间电磁场侵人雷电波。

1.1.3浪涌保护

利用某些组件的非线性特性,形成电涌保护器(SPD)并将其连接到配电和信号线,累积产生的过电压和过电流通过SPD排人地球。建筑物的防雷工程是一个综合性的系统工程。这3个系统是不可或缺的,其设计必须符合相关的“标准”和“规范”。因地制宜地采取防雷措施。

1.2雷电综合防治的原则

“全面治理,全面防御,多重保障,层层防御”。运用“消散、疏导、隔离、均压”的方法根据具体保护区的实际情况,采用相应的防雷装置构建工程网络,确保其防雷安全和雷电灾害的控制。安全可靠、技术先进、施工维护经济便捷。

2防雷保护

建筑物的防雷保护主要有内部余外部两种防雷系统。其中,外部防雷系统主要是避免直击雷给建筑物与人类带来的伤害。在此基础上,为了保护建筑物当中电子与电气设备不会受到雷击电磁脉冲方面的影响,就设置了内部防雷系统。

2.1直击雷的防护

2.1.1接闪器设置

接闪器是防直击雷的重要措施,其作用主要为,吸引雷电流,且依靠其后端连接引下线泄入到大地中,以便使防护范围以内的建筑物与人避免受到直击雷的伤害。由于该信号楼建筑屋面为混凝土材质,应采用明敷热镀锌扁钢(接闪带)作为防雷接闪器。根据《建筑物防雷设计规范》,第三类防雷建筑物接闪带应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格,并且凡突出屋面的所有金属构件均应与接闪带可靠焊接。建筑物内设有信号机械室和通信机械室,需按照相关规定,在屋面采用大于或等于40mm×4mm热镀锌扁钢,并且交叉焊接为小于或等于3m×3m的接闪网格,且把各端点都同接闪带焊接进行连通。避雷带则选择大于或等于8mm热镀锌圆钢,将其沿着屋顶的周边设置一圈,且通过同等规格热镀锌圆钢,均匀地设置避雷带的支柱。需要注意的是,支柱的间距应当小于或等于1m。

2.1.2防雷引下线

接闪器通过防雷引下线与接地装置相连接,将雷电流泄入大地。雷电流的分流效果与引下线的数量和截面积有很大关系,引下线数量越多,每根引下线通过的雷电流越小,其感应范围就越小。在确定了建筑物防雷引下线后,还应注意预防接触电压和跨步电压,采取措施保护人身安全。如果建筑物的金属构架形成电气通路,并且结构柱内的防雷引下线不少于10处,就可保证产生的接触电压和跨步电压不会对人身安全产生危害。

2.1.3接地装置

建筑物的接地装置优先考虑利用建筑物本身的钢筋混凝土基础中的钢筋作为自然接地体,并使用40mm×4mm的镀锌扁钢将基础钢筋焊接为闭环形,以形成有效的电气通路,且所有的焊接点均进行防腐处理。当利用自然接地体不能满足建筑物的接地电阻值要求时,需要敷设人工接地极,将导体在不同地点与基础地网连接,且不少于2处。人工敷设的接地装置包括水平敷设的接地极和垂直敷设的接地极。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般首先敷设水平接地极进行降阻,埋深应不小于0.7m,距建筑物外墙不小于1m,并应尽量形成闭合的环状,与建筑物4个角的结构主筋可靠焊接,同时在地下每隔5~10m与建筑物基础接地网钢筋焊接一次。人工垂直接地极应优先采用热镀锌角钢、钢管或圆钢,水平接地极应优先采用热镀锌扁钢或圆钢。如果由于建筑物所处自然环境的原因,接地电阻值仍然难以达到要求,需在接地极周围采取添加降阻剂等措施。

2.2感应雷的防护

2.2.1信息传输网的防雷保护实施

针对电子信息设备受到的不同干扰均采用屏蔽线缆,线缆屏蔽的有效性可很好的降低同等瞬变电磁环境中的耦合信号,将所有信息传输网线缆均做等电位处理。室内信号线沿桥架和金属线槽分开敷设,并做好电气连接和相关保护措施。

2.2.2电位连接保护及实施

建筑内安置有总接地汇流板和分接地汇流板,使用规格不低于25*3m的铜排或多股铜缆热焊端接,房内等电位连接使用M网方法,各种接地均以最短距离连接至等电位连接带上,从而可防止电势差对设备的损坏[1]。

2.2.3接地装置的测试

通过测试和维护反馈,建筑物的防雷设计系统是合理的,选用的防雷设备和材料是可靠的,综合的性价比是最高的,实施的结果是有效的可行的。

2.2.4等电位联结

随着现代电气技术的发展,建筑内许多信号、信息、电气设备已不再以大地的电位作为参考电压,而是将建筑物内部的等电位面电位作为参考电压。采用合理的等电位联结措施不仅能够防止雷电流入地引起的地电位升高,而且能够防止建筑内强/弱电设备的导电部件之间产生电位差,引起旁侧闪络放电[2]。因此,建筑内的等电位联结是影响强/弱电设备功能实现和运行安全的重要因素。

2.3通信设备的接地

通信设备的接地主要包括端口防雷、电缆屏蔽设计等。对于大多数产品来说,端口防雷以及通信设备系统的接地属于最关键的内容。端口保护的目的是阻止端口外部各种外部电缆引人设备(雷电侵人波)的过电压/过电流。一是避免外部电缆的过压被引人设备;二是引人设备的外部电缆的过电流大部分通过对地保护电路而短路,只有一小部分电流流人后端电路,从而保护设备。通过在通信设备的端口安装浪涌保护器可以实现这两种效果。在信号线架空出户、建筑物内部,信号线的长度超过50m,应将E1信号防雷器安装在本地信号端口和连接远台设备的设备端口上。通信设备的系统接地应遵循以下原则:1)严禁从露天引人接地电缆[3]。不宜与信号线平行走线或相互缠绕,应使用铜导线,不得使用铝导线。2)禁止在保护地上连接地线;严禁加装熔断器或开关,接地端子必须经过防腐、防锈处理。3)设备与金属外壳应提供保护接地端子,为防止地电位反击,设备外壳除有意与保护地连接外,不应有另外的接地路径。对于必须接地的设备,从防雷的角度来看,必须进行可靠的接地。对通导设备的防雷效果最大的影响是系统间的等电位连接,无论是设备机房的地面还是设备内部的系统接地设计。最重要的是尽可能做等电位连接,只要是通导机房的等电位连接和设备端口的防雷保护,即使设备大厅的接地电阻达到10Ω都能满足设备的防雷要求,不会对设备的防雷造成明显的负面影响[4]。当然,这并不是说接地电阻的大小对通信机房是无关紧要的,接地电阻还与设备大厅的安全有关,设备大厅的接地电阻应该不大于1Ω。

结束语

防雷接地是建筑电气安装中的重要内容,通过加强这方面的研究,有助于建筑电气安装水平的提升,并且提高建筑物的安全性,避免雷击伤害。

参考文献:

[1]康振国.浅析高层建筑电气工程的防雷及接地技术[J].四川水泥,2018(08):158.

[2]杨宜滨.建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术[J].河南建材,2018(01):175-176.

[3]陈丽珺.电气安装施工领域防雷接地技术的应用及注意事项初探[J].科技与创新,2015(21):118.

[4]彭海英.建筑电气技术在智能建筑建设领域的应用分析[J].电子测试,2014(11):120-122.

论文作者:赵德山

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/4/28

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