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摘要：对建筑电气工程建立科学有效的防雷接地系统，对提高整个建筑工程电气运行安全性与可靠性具有重要意义，可以避免因雷击灾害造成的电气设备损坏甚至触电事故的发生。因此在针对防雷接地系统施工时，需要对以往经验进行科学总结，基于实际情况确定施工内容与管理要点，保证每项技术实施的规范性，争取达到最佳的防雷效果。
关键词：建筑电气工程；防雷接地系统；施工技术
1电气工程中的防雷接地概述分类
雷电可以致使建筑物损坏，危害人们的生命财产安全，雷电对电力设施的破坏是非常大的，破坏作用基本上可以分为三类:第一类是雷电直接击在建筑物上发生热效应和电动力作用;第二类雷电感应是雷电的二次作用，即雷电流产生的静电感应和电磁感应;第三类是雷电波侵入，对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。随着社会经济不断发展，建筑群规模逐渐壮大，建筑工程更是数不胜数，在建筑工程中更容易受到阴雨天气的雷击，受到雷击以后损坏严重，在我国经常出现因为雷击而造成的建筑物损坏的事件，在建筑物的防雷设计和施工工作中应该格外注意阴雨雷电天气对建筑物防雷接地装置的影响。建筑物的防雷施工主要包括建筑内部和建筑外部防雷两部分，外部的防雷主要是在建筑外部防直击雷和侧击雷，建筑物防雷通过建筑物本身的基础接地体、引下线、避雷针、避雷网、避雷带、避雷网格、均压环、等电位、避雷器等的保护作用，以尽可能减弱雷击时对建筑物内的电磁效应，同时为建筑物内部设备的感应雷防护提供必要的条件，避免了建筑物遭受直击雷和侧击雷的雷击，从而保护建筑物本身、设备和人不受到雷击，保护建筑物的完整和人们的生命财产安全。内部防雷保护主要是指设备防止雷电感应和防止线路上的雷电波的侵入，来控制削减雷电感应和雷电波的入侵，对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾，从而保护设备和人们的人身安全免遭雷电感应的伤害。
2 避雷装置
越来越多的人认识到在建筑设计中使用避雷装置的重要性。当前建筑广泛都会采用避雷装置来达到避雷的目的，而目前的建筑工程中，多采用避雷器和避雷网。避雷网主要使用在女儿墙上面，一般通过建筑顶部设置安放避雷网或者避雷针。而按照相关的建筑规定，避雷网在使用施工的过程中是沿着一些易受到雷击的部位进行合理的铺设，例如:屋角、屋檐和屋脊等，并在铺设的过程中根据实际情况进行相应的网格尺寸设计。此外，避雷针必须与避雷带组合使用，使避雷针能够很好的与避雷带连接，从而达到避雷效果。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。避雷装置就是一个通过过滤雷电电压来保护电力系统中的电器设备不被损坏的设备。
在铺设避雷网时，应做到避雷网的设计尺寸符合设计规范， 在具体铺设过程中要做到因地制宜，在一些墙角处要适当弯曲避雷网，弯曲半径应符合规范，这样才能保证避雷网能起到作用。根据设计规范要求，保证避雷网的铺设位置正确、固定牢靠、防腐均匀良好。
3 引下线
在防雷击系统中一个重要的组成部分就是引下线，在实际应用中，为了保证引下线能够承受过大的电流输入，会提前对接地下线的强度和耐腐蚀度进行基础分析。根据规范，引下线一般为两根或两根以上，沿着建筑物的四周呈均匀或对称分布状态，其具体间距根据建筑物类别来确定，但一般需小于18 m。完成引下线的铺设之后的检查工作是必不可少的， 相关人员一定要进行仔细认真的检查，同时做好记录以便后期查验。
4 接地装置
在建筑设计时一定要细心严谨，设计完成后应对设计图纸进行多次认真仔细的审查，确保无误后才能投入使用。若施工单位没有足够的施工经验，或监理人员一时疏忽则极易因为施工图的衔接问题，进而影响施工进度。最常见的是作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设与接地钢筋网连接点的错、漏焊问题。尤其是建筑结构转换层，因构造柱（墙）内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况更易发生。因此为了能够及时的发现设计中出现的问题，一定要做到对电气图了如指掌，并且认真分析建筑设计中的结构及设备的布置。
监理人员在遇到一些比较特殊的建筑工程时，需要施工人员注意做好标注说明。像是弱电系统中的计算机、信息通讯、智能化工程、监控等，在设计图纸中一般不对这些地点进行明确的标注。但如果施工队经验不足，技术不到位，就极可能忽略这些地方。为了提醒施工单位，保证施工能够顺利进行，监理一定要做好设计交底，对于这些在施工中容易被忽视的问题以及一些需要施工人员特别注意的地方应写入审批意见。
由于接地装置在焊接头、电缆沟内的均压带、水平接地体、设备接地引下线及其连接螺丝等部位极易发生腐蚀现象，而腐蚀将导致接地装置无法满足接地短路电流热稳定的要求。所以对于这些极易被腐蚀的部位，都应特别注意，在采购时要做好把关工作， 最好选购热镀锌钢材料的接地引下线，在够买连接螺丝时应选购质量好的镀锌螺丝，在发现螺丝发生锈蚀时应及时更换。切记不可选用不合格的产品，更不能将其用于工程中。
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5防雷接地施工实例
本文是以作者正在施工的南京的某工程项目为例，对防雷接地的施工进行简述。
5.1防雷引下线与基础接地网
对引下线进行施工时，需要将设计图纸作为依据，严格按照专业规范来进行操作，确保每个细节实施的规范性，避免实际与设计之间误差较大。按照图纸标注位置对焊接工程结构主钢筋，不得私自更改各项数据，以免对系统防雷效果产生影响。根据该工程设计图纸，基础接地网利用基础大底板上层两根直径不少于16mm的主钢筋通长焊接可靠连接构成不大于10m×10m的网格，基础接地网格再与结构桩基利用2根桩内直径不小于16mm的钢筋连接。
防雷引下线利用结构柱内两根直径不小于16mm的主钢筋通长焊接连接。若在施工时遇到结构柱与主内钢筋与电气设计方案图纸不对应时，需要对梁内柱钢筋以跨接同规格钢筋进行有效焊接，使其形成的电气通路。另外，就以往经验分析，为提高防雷引下线施工效果，除了要做好位置控制外，还需要加强对焊接作业的管理，选择最佳的焊接方式，并检查确认焊缝饱满，机械强度够高，对存在咬肉、虚焊、夹焊、气孔等缺陷的部分进行补焊处理，复核无误后对焊缝药皮进行打磨处理，对其全面清洁后，涂刷沥青防腐。
5.2系统接闪器
就建筑电气工程防雷接地系统施工作业进行分析，需要选择合适的接闪器，如避雷针、避雷带等，有效吸收雷电然后利用引下线传入到地下，消除雷电流对电气系统产生的威胁。该工程主塔楼直接利用突出屋面的整体金属钢结构结合避雷针作为接闪器，设计要求裙房沿女儿墙明敷直径12mm圆钢或利用突出屋面的整体金属钢结构作为接闪器。
该工程塔楼屋面利用整体金属钢架构结合4根高度为2米的避雷针的设计，需要经过验算确保避雷针的保护范围是否满足要求。避雷针保护半径计算公式为: 。其中h为避雷针高度，即为2米;经过南京当地防雷办的咨询，本项目划分为第三类防雷建筑物，hr滚球半径取值60米;由于金属屋面钢结构也作为接闪器，所以避雷针仅需要考虑保护突出金属屋面的部分，所以将金属屋面顶端作为计算的起始平面，即hx取值为0。通过公式计算可以得到避雷针的保护半径rx为15.36米。通过图纸可以看到避雷针保护半径结合钢结构金属屋面能满足屋面防雷的需求。
5.3避雷网安装
该工程为二级防雷建筑，避雷网格不大于10m×10m。避雷网在建筑电气工程防雷处理中也比较常见，为充分发挥其所具有的功能，需要在墙体上打孔设置避雷支架，然后将镀锌圆钢敷设在钢架上，然后对两者进行可靠焊接，并检查连接牢固性，最后与防雷引下线连接，保证可以达到预设的防雷效果。其中，需要对焊接部位药皮进行打磨处理，然后涂刷沥青进行防腐、防锈。同时，将突出建筑物的金属部位与避雷网进行有效连接，还要就变形缝位置做防雷跨越处理，争取达到最佳的防雷效果。
5.4防雷接地系统
接地系统作为建筑工程主要防雷措施，遵循专业要求施工后，可以保证在受到雷击灾害影响后，及时将过大雷电流泄入大地，避免对建筑电气工程产生影响，确保其安全稳定运行。在施工前要基于防雷目的，选择最合适的接地装置，针对照明系统、供配电系统、监控系统、消防系统等进行科学接地，且在接地施工后进行检查，保证达到专业标准。该工程项目要求建筑电气工程接地电阻在0.5Ω以内，对于检测结果不符合施工要求的，可以设置人工接地极，来保证达到良好的接地效果。
6电气工程防雷接地系统施工技术要点
6.1 施工准备要点
( 1) 材料设备。建筑电气工程防雷接地系统施工技术已经比较成熟，但是基于现代建筑工程结构以及电气系统复杂程度不断提高，为保证防雷接地施工过程不会出现任何问题，仍需要在正式施工前做好充分的准备工作。施工人员需要掌握防雷装置特点与运行原理，检查各部件材料是否符合施工要求，在确定镀锌层无损坏情况下才可安装。镀锌材料包括圆钢、扁钢、角钢等多钟材料，施工前均需要进行检查确认各材料规格满足设计要求。待准备好所有施工材料后，还要检查各项辅助工具，常用的如电锤、手锤、大锤、卷尺、线坠、电焊机等，确定所有工具均可正常使用。
( 2) 方案学习。所有施工作业的开展均需要将设计方案作为依据，因此在施工前需要组织人员进行方案学习，掌握图纸内容与技术要点，领悟系统设计意图，熟悉施工规范要求，对防雷接地系统施工要求做到心中有数。另外，还需要提前对场地进行清理，消除一切影响施工作业的因素，例如在应用地板钢筋或深基础为系统接地体时，需要检查主筋与地板筋连接位置的绑扎效果。同时，为满足防雷引下线施工作业要求，需要准备好脚手架与爬架，检查确认结构柱钢筋绑扎效果良好，保证可以满足上人作业要求。
6.2 安装施工技术
( 1) 主内钢筋引出点。施工时要避免对结构主筋产生影响，对于结构柱内钢筋跨接、机房预留接地点、避雷器连接作业等施工时，无论是将圆钢或扁钢作为引出点，不应选择T 字形焊接，要保证其在构成直角后进行焊接，或采用不直径不小于12mm 的圆钢连接，并将其与主筋进行有效焊接，提高防雷效果。焊接要求为圆钢与圆钢双面焊接，焊接长度不小于圆钢直径的6 倍; 圆钢与扁钢双面焊接，焊接长度不小于圆钢直径的6 倍; 扁钢与扁钢三面焊接，焊接长度不小于扁钢宽度的2倍。
（2）接地极连接。可将建筑钢筋作为引下线，施工时要合理选择接地极技术与钢筋连接技术。例如圈梁内主筋、柱内主筋连接作业时，应将连接件与钢筋进行搭焊处理，可以不适用同规格钢筋作业，必要时连接件还可以选择应用扁钢材料。同时，在连接地板钢筋时，应避免应用电焊对底板内钢筋点接处理方式，而是应用连接件对钢筋进行搭焊处理，并避免焊接对板内钢筋造成影响。
（3）检查验收。高层建筑接地系统检查验收主要应用设备为钳形接地电阻测试仪和传统式的接地电阻测试摇表。大底板、首层以及裙房等比较低矮建筑的接地电阻测试主要应用摇表，而塔楼等高层建筑不具备应用摇表测试的条件，主要应用钳形接地电阻测试仪。接地施工完毕隐蔽前应用接地电阻测试仪对每一个接地点逐各测试检查，以满足对地电阻不大于0.5Ω的要求，若测试不满足要求则需要增加接地干线的数量以满足对地电阻的要求。
结束语
随着城市化进程的不断加快，建筑工程也在随之日益增多。建筑工程中最常见、最大的问题是能耗和防雷施工，在建筑工程中，这是迫切需要解决的问题。在建筑工程中，防雷接地是保证人们生命安全的重要措施，也对电气工程人员提出了更为严格的要求，因此积极研究建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术具有积极的现实意义。
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论文作者:王占胜1,李,平2,王丁柱3
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/23
标签：防雷论文; 钢筋论文; 避雷针论文; 雷电论文; 建筑物论文; 系统论文; 建筑论文; 《防护工程》2017年第26期论文;