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順德區位于副熱帶高壓北跳登陸的前沿,相對濕度大,水汽充沛,對流旺盛,利于雷云的生成,平均年雷暴日在73.9天,個別年份超過90天,屬于強雷區。在雷雨季節時,配電網遭受雷擊導致停電和設備損壞事件時有發生。為了提高供電可靠性,供電部門在電網線路和設備上加裝了避雷器、浪涌保護器等防雷設備。但是,在實際電網運行中,即使部分設備加裝了防雷設備,仍然遭受雷擊損壞現象。經過對現場實地分析,主要原因是接地網沒有達到要求。防雷接地系統必須有合理而良好的接地裝置,才能保證有效可靠的防雷。沒有良好而可靠的接地系統,最好的防雷系統,再昂貴的防雷保護設備都無法發揮作用。
一、接地裝置作用
防雷接地是避雷技術重要的環節,不管是直擊雷,感應雷或其它形式的雷,都將通過接地裝置導入大地。因此,沒有合理而良好的接地裝置,就不能有效地防雷。從避雷的角度講,把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷電對接閃器閃擊的電荷盡快地泄放到大地,使其與大地的異種電荷中和。
由于接地系統埋設在地面以下,一旦有腐蝕導致接地系統失效,很難檢測也很難更換。從防雷的角度來考慮接地電阻越小,散流就越快,被雷擊物體高電位保持時間就越短,危險性就越小。所有的防雷針和各類防雷保安器,都是通過接地系統把雷電流引入大地,而起到防雷作用的。因此建設可靠的地網,是防雷系統建設的首要任務。
二、接地網設計要求
1.地網建設地點應選擇在距電能表箱周圍較近的潮濕、土壤電阻率較低的地方,這樣比較容易滿足接地電阻的要求,節約成本;同時還應盡量避開干燥、有腐蝕性物質的地方。
2.建設電能表的接地的方法可以使用因地制宜的方法實施,可以開挖的地方盡量使用傳統省錢的方法(熱鍍鋅角鋼);根據現場實地和施工具體情況,可采用不同的地網形狀。在城區等地可采用的接地方式有單組接地,一字形兩組或多組并聯接地,環型接地網是最好的。
3.在城區接地網施工時應最大限度避免開挖,從而避免影響交通和市政。在土壤電阻率比較低的地方,盡量做到單組接地極就可滿足接地電阻的要求。在土壤電阻率較高的條件下,可適當采用多組接地極并聯方式,但在城區要避免開挖工作過多情況。
4.注意使接地體與金屬物體或電纜之間保持一定距離,如果距離不夠,應把它們用金屬連接成電氣通路,以免發生擊穿。
5.防雷引下線與接地網連接時(與接地極直接連接或與水平接地線連接),為確保連接質量,接頭處不因時間推移而老化,松脫等應采用電焊或放熱焊接的方式進行。
6.接地體埋設深度不應小于0.6-0.8m,做人工接地時接地極盡量相對接地引線對稱擺設接地極,這樣符合雷電放電時的對稱效應;
7.地網引接線采用多股銅線或鋼絞線,接地體到立桿的接地引線要不能過長,當接地引線延伸的長度L>60m后,利用情況很差,只有0.55的利用率。埋設時應避開污水管道和水溝,并預留接地斷接卡或端子,便于測量地阻。
8.接地導線必須采用銅芯導線以降低高頻阻抗,接地線盡量粗和短,不得使用鋁材,保護地線應選用黃綠雙色相間的塑料絕緣導線,所有的外露連接頭注意防腐處理,接地線兩端的連接點應確保電氣接觸良好、牢固,接地線端使用小銅排接線,便于維護和匯流,使用銅片(銅耳)端接接頭處;接地引線不宜與信號線平行走線或相互纏繞;接地線嚴禁從戶外架空引入,必須全程埋地或室內走線。
9.為避免接地網的腐蝕,接地極應采用熱鍍鋅角鋼或銅鍍鋼接地棒和鍍鎳锘銅鋼棒;銅鍍鋼棒或鍍鎳锘銅鋼棒打深時,表面銅層不得有翹皮,脫落和開裂現象。垂直接地極施工時,接地棒之間應采用銅質連接線連接,并通過電動工具,氣錘或鐵錘能方便打入地下。
10.當需要設計多個地網時,應使所有地網連接在一起,形成等電位。
11.設備接地要求:接入網設備以及配套設備的正常不帶電的金屬部件均應做保護接地;不得利用其他設備作為接地線電氣連通的組成部分;電纜的外導體和屏蔽電纜的屏蔽層兩端,均應盡量和所連接設備的金屬機殼的外表面保持良好的電氣接觸。
三、接地網施工程序
施工前首先要充分了解施工現場的地形地貌、地質結構,然后根據現場情況定出各處接地極的孔位和連接導體溝槽,再進行施工安裝。注意避開電纜溝、管道和其它導電裝置,施工前要向建設單位提出書面申請,同意動工方可進行。
1.挖溝:合理使用挖掘工具,采取逐層下挖法,溝槽深度至少0.8米,溝槽寬度以能挖深為宜。
2.打入:采用適當工具打入角鋼接地極或快裝接地極。角鋼接地極和快裝接地極埋深0.65米以下,即接地極頭部平溝槽底部。
3.連接:把安裝好的角鋼接地極用4×40mm扁鋼連接起來,形成網狀;全部連接均采用焊接。把安裝好的快裝接地極用多股銅線相連,全部連接采用放熱焊接。
4.引入:將接地系統接到設備箱。
5.回填:先填凈土,逐層夯實,整理好路面。
四、兩種接地方法說明
1.接地方法使用傳統熱鍍鋅角鋼
人工接地極在焊接前,應先挖人工地溝,地溝的上寬為0.8米,下寬為0.5米,深度大于0.8米。人工接地體垂直地極采用∠50×5×2000的熱鍍鋅角鋼,水平地極采用¢12的熱鍍鋅圓鋼,垂直接地極間距為大于4米,埋深大于0.6米,安裝時,用大錘將垂直接地體打入地下,在進行垂直接地極與水平接地極焊接時,水平地極的¢12的熱鍍鋅圓鋼應與垂直地極的頂面端部距離50mm,焊接時應雙面滿焊,水平接地極在接長時,搭接長度不小于80mm,兩端部焊接,應雙面滿焊,焊后經檢驗合格后,用瀝青油進行防腐處理。使用此方法使用壽命長達30年,施工適合方便開挖的地方施工,綜合成本較低,見圖1。
2.快裝接地極方法(銅包鋼或鍍鎳锘合金銅包鋼)
用專用地極套筒能一根接力一根往地底下打,相當防雷接地的深井施工法(如圖2),既耐腐蝕又避免大量的開挖,鍍鎳锘合金或鍍銅鋼棒利用電的趨膚效應能夠使電流更快地流散消失;接線端子放熱焊;施工優點是施工快,適合不方便開挖的地方施工,比如大理石和水泥路面開挖成本昂貴時實用此法非常實用,但綜合成本稍貴,使用壽命在25年左右。
放熱焊接:是通過化學反應產生的熱量,將需連接的各種金屬進行溶接。金屬間的復合介面是分子連接,無殘留物,結合面不會出現腐蝕現象。焊接過程不需要外部電源和熱源。
放熱焊接:能產生一個溶接點,其性能優于電焊連接,更優于用機械壓力把導線作表面連通的壓接。由于它是一種分子結合,因此焊接點即使在最嚴酷的條件下,也不會出現松脫或腐蝕的現象而引致電阻增大。可取代傳統的導線連接方法:電焊、用螺栓與螺母、線耳和壓接。
五、接地電阻的測量方法
電極的布置如圖3所示。電流極與接地網邊緣之間的距離d1,一般取接地網最大對角線長度D的4-5倍,以使其間的電位分布出現一平緩區段。在一般情況下,電壓極與接地網邊緣之間的距離d2約為電流極到接地網的距離d1的50-60%。測量時,將電壓極沿接地網和電流極的連線移動三次,每次移動距離為d1的5%左右,如三次測得的電阻值接近即可。
如d1取4D-5D有困難,在土壤電阻率較均勻的地區d1可取2D,d2取D;在土壤電阻率不均勻的地區或域區,d1可取3D,d2取1.7D.
電壓極、電流極也可采用如圖3所示的三角形布置方法。一般取d2=d1≥2D,夾角約為30°。
測量注意事項:
1.電流極、電壓極應布置在與線路或地下金屬管道垂直的方向上。
2.應避免在雨后立即測量接地電阻。
3.采用交流電流表-電壓表法時,電極的布置宜采用上圖所示的方法。
關鍵詞:變電設施; 防雷擊; 接地; 安全操作; 方法
1 變電設施防雷擊接地裝置
1.1 變配電所內應裝設預防來自雷電對變配電裝置的直接雷擊、反擊和架空進線上出現的雷電侵入波裝置。
1.2 變電所內不同用途和不同電壓的電氣裝置、設施,應使用一個總的接地裝置,接地電阻應符合其中最小值,接地裝置除利用自然接地極外,應敷設以水平接地極為主的人工接地網。
1.3 接地干線應在不同的兩點及以上與接地網相連接。自然接地體應在在不同的兩點及以上與接地干線或接地網相連接。
1.4 電氣設備外露可導電部分,必須與接地裝置有可靠的電氣連接。成排的配電裝置的兩端均應與接地線相連。變壓器室、配電間、母線分段處、發電機引出線等需要臨時接地的地方,應引入接地干線,并應設有專供連接臨時接地線使用的接線板和螺栓。
1.5 在接地線引向建筑物的入口處和在檢修臨時接地點處,均應刷白色底漆并標以黑色標識其代號為。同一接地體不應出現兩種不同的標識。
2 電氣設備運行安全
2.1 運行值班人員應身體健康,經醫生鑒定無妨礙工作的疾病,并具備必要的電氣知識且按其職務和工作性質熟悉國家的有關規程,并經有關部門考試合格取得上崗證方可上崗工作;
2.2 供電設備無論儀表有無電壓指示,凡未經驗電、放電,都應視為有電
2.3 變電站值班人員,每班不得少于2人,特殊情況下僅留1人時,此人必須具有獨立工作和處理事故的能力,并只能監護設備運行,不得單獨從事修理工作。
2.4 停、送電及作業應嚴格遵守保證安全的組織措施和技術措施。
3 變電值班員應嚴格執行巡檢制度
3.1 低壓電氣線路(固定線路)。架空線路的安全距離符合要求。線路的導電性能和機械強度符合要求。線路的保護裝置齊全可靠、線路絕緣良好。
3.2 裝有能滿足線路通、斷能力的開關、短路保護、過負荷保護和接地故障保護等。保護電器應裝設在操作維護方便,不易受機械損傷,不靠近可燃物的地方,并應采用避免保護電器運行時意外損壞對周圍人員造成傷害的措施。
3.3 線路穿墻、樓板或埋地敷設時均應穿管或采取其他保護;穿金屬管時,管口應裝絕緣護套;室外埋設,上面應有保護層;電纜溝應有防火、排水設施。
3.4 爆炸和火災危險環境線路的敷設應滿足標準的要求
3.4.1 爆炸危險環境的電氣線路應在爆炸危險性較小的環境或遠離釋放源的地方敷設;在爆炸危險區域內,當采用絕緣導線布線時嚴禁采用明敷,絕緣導線應敷設在鋼管中。
3.4.2 爆炸危險環境的電氣線路宜在有爆炸危險的建、構筑物的墻外敷設。當易燃物質比空氣重時,電氣線路應在較高處敷設或直接埋地;架空敷設時宜采用電纜橋架:電纜溝敷設時溝內應充砂,并宜設置排水措施;當易燃物質比空氣輕時,電氣線路宜在較低處敷設或電纜溝敷設。
3.4.3 在爆炸性氣體危險場所敷設電纜,易燃氣體比空氣重時,電纜應埋地或在較高處架空敷設,且對非鎧裝電纜采取穿管或置于托盤、槽盒中等機械性保護。易燃氣體比空氣輕時,電纜應敷設在較低處的管、溝內,溝內非鎧裝電纜應埋砂。
3.5 根據不同的接地保護型式,電纜芯數的選擇應準確
3.5.1 三相四線制系統中應采用四芯電力電纜,不應采用三芯電纜另加一根單芯電纜或以導線、電纜金屬護套做中性線。
3.5.2 1kV及以下電源中性點直接接地時, 三相回路的電纜芯數選擇: 保護線與中性線合用同一導體時,應選用四芯電纜;保護線與中性線各自獨立時,宜選用五芯電纜;受電設備外露可導電部位的接地與電源系統接地各自獨立時,應選用四芯電纜。
3.5.3 1kV及以下電源中性點直接接地時,單相回路的電纜芯數的選擇:保護線與中性線合用同一導體時,應選用兩芯電纜;保護線與中性線各自獨立時,宜選用三芯電纜;受電設備外露可導電部位的接地與電源系統接地各自獨立時,應選用兩芯電纜。
3.5.4 裝置外可導電部分嚴禁用作PEN線, PEN導體必須與相導體具有相同的絕緣水平。
3.6 電纜的金屬護套、金屬電纜橋架、線槽應接地(接零)可靠
3.6.1 電纜的金屬護套(鎧裝)應可靠接地,應采用銅絞線或鍍錫編織線,其截面應符合標準的要求。架空電纜的金屬護套、鎧裝及懸吊線均應有良好的接地。
3.6.2 金屬制橋架系統,應設置可靠的電氣連接并接地。采用玻璃鋼橋架時,應沿橋架全長另敷設專用接地線。金屬電纜支架全長均應有良好的接地。
3.6.3 非鍍鋅電纜橋架間連接板的兩端跨接銅芯接地線,接地線最小允許截面積不小于4mm2。鍍鋅電纜橋架間連接板的兩端不跨接接地線,但連接板兩端不少于2個有防松螺帽或防松墊圈的連接固定螺栓。
3.6.4 金屬的導管和線槽必須接地(PE)或接零(PEN)可靠。金屬電纜橋架及其支架和金屬的導管和線槽,全長不少于2處與接地(PE)或接零(PEN)干線相連接。
3.7 低壓線路(臨時線路),要有完備的臨時接線裝置審批手續,不超期使用。
3.7.1 申請項目應符合臨時接線管理規定。申請項目的內容和審批手續必須完整,包括臨時線裝設地點,用電容量,臨時用電線路的架設人、用電負責人和審批部門的批準意見、準用日期等。
3.7.2 裝設臨時用電線路必須采用絕緣良好的橡套軟線,而且要求截面能滿足負荷要求.。必須裝有總開關控制和剩余電流保護裝置,每一分路應裝設與負荷匹配的保護開關,剩余電流保護裝置應采用分級保護。
關鍵詞:建筑電氣安裝防雷接地準備技術操作
中圖分類號:F470.6 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
建筑電氣作為建筑結構的重要組成部分,安裝需要考慮的問題有結構的完整性,功能的穩定性和運行的安全性,當前國家對建筑用電電設備和特種設備的監管力度較大,一旦發生漏電、觸電或者火災等惡性事故,將會給社會造成極大的負面影響,不利于我國社會的政治和經濟發展。因此,不但要熟練掌握安裝技術,還要將相關注意事項銘記于心,這樣才能避免相關事故的發生,減少不必要的損失,只有這樣,防雷工作才能更好地展開。
一、建筑電氣安裝中防雷接地施工介紹
常用的建筑工程防雷裝置主要由三部分構成:
(1)雷電接收裝置,是一種接受雷電的金屬桿,如避雷針、避雷器等。(2)接地線,連接雷電接收裝置與接地裝置的金屬導體。(3)接地裝置,防雷裝置最重要的組成部分。3.防雷接地施工中的常見問題。由于施工人員和相關專業人員對防雷接地施工的重視度不夠,導致實際施工中經常出現以下問題:(1)避雷帶出現變形,未預留引下線的外接線,引下點之間的距離過大。(2)連接引下線、避雷帶以及均壓環的長度不夠,焊接不合格。(3)接地體埋藏深度不夠,對引出線不實行防腐工作。(4)未將屋面金屬物連接到防雷系統。(5)不處理螺栓連接的連接片或處理不達標。(6)插座接地線安裝不合理,出現相互串聯。
二、建筑電氣安裝中防雷接地施工的正確流程
1.施工準備。
1.1外部條件。防雷接地裝置中,接地體通常有兩類:一是人工接地體,采用這類接地體時需要防止接地體的位置被占用,同時做好清理工作。二是以地板鋼筋和深基礎為接地體,采用該種接地體時,一定要綁扎好底板筋與柱筋的連接處。除了要注意接地體安裝外,引下線的安裝也要有充分的施工條件:一是必須具備與建筑物相符合的腳手架和爬梯,保證上人操作的安全。二是嚴格按照施工要求綁扎好結構柱鋼筋。
1.2提供完備齊全的施工材料和工具。在材料選擇上,最好選擇那些部件是采用鍍鋅材料或者包鋼材料的防雷裝置。其中主要是接地線和接地極兩種為鉛包鋼材料,而鍍鋅材料種類更多一些,如鉛絲、墊圈、圓鋼、角鋼等。選擇這兩種材料的防雷裝置都需要確保鉛包層和鍍鋅層一直處于完好狀態。另外,還要注意提供數量充足的符合規格的施工工具,如大錘、電錘、卷尺、電焊機等。
1.3熟悉各環節的安裝規定。正式施工前最主要的工作就是準備好高質量的、符合設計要求的材料,具體要注意的主要有:(1)防雷裝置與接地裝置材料表面無重大裂紋或者嚴重缺陷。(2)使用鍍鋅材料接地的扁鋼進行搭接時,至少要焊接上三邊并保持九十度斜撐搭接;焊接完成后,清理干凈焊接處的殘渣,最后用瀝青進行防腐。(3)安裝鉛包鋼的接地線時,接地線與鉛包鋼接地極和設備與鉛包鋼接地都需要用專門的連接頭進行連接;連接器必須既與設備相連又與鉛包鋼接地線相連,但相連方式不同,前者是焊接,后者是通過壓片壓接。(4)在防爆區進行接地工作時,還需要安裝上防松裝置,在接地線安裝牢固前需要在其接地端抹上導電膏;做好接地工作完成后的記錄與測試。
1.4做好安全防護工作。防雷接地施工時需要執行國家和公司以及建筑單位的各項相關安全規定,派專人進行專項督查,加強對施工人員的安全教育,實行最大化的保護措施。具體需要做好的環節有:(1)由專人負責電力的使用與管理,實現安全用電。(2)戴好安全帽,高空作業時系好安全繩,準備好有效的滅火裝備應對焊接時可能發生的火災。(3)及時清理建筑垃圾尤其是高空垃圾,以減少意外事故的發生。
2.施工中的技術措施。
筆者結合自己多年的工作經驗認為,一般的防雷接地施工安裝技術應以基礎圈梁鋼筋作為自然接地體。在連接電器預埋件的基礎內鋼筋時要用地梁內的鋼筋,筏板內的鋼筋也可以。具體的操作技法有以下三點:
2.1接地方法。防雷接地施工是可采用共用接地方法,實時測量工作時必須按照規定的要求進行,即接地不大于1Ω,當實際測量不達標時需要通過增加人工接地極來補充。在搭接圓鋼與底鋼板時,要保證搭接鋼筋的長度大于地板鋼筋直徑的6倍。進行焊接時一定要焊接充分,既要焊縫飽滿又要確保機械強度,杜絕出現夾渣、裂紋、氣孔以及虛焊等不合格操作;用烤漆、噴漆或者電弧噴鋅等方法做好焊接處的防腐工作,切記在完成焊接后用紅色或藍色的油氣在引下線上進行標記。
2.2防雷引下線的施工。進行防雷引下線工作時,最重要的是按照設計圖紙進行各項操作,切忌憑主觀臆斷。防雷引下線的設計圖紙正常情況下都會標注好防雷引下點,施工時必須按標注點進行并綁扎好地下結構柱的鋼筋,私自更改引下點的位置會對防雷效果產生不利影響。在連接接地極與入戶處時一定做好各強弱電箱的跨接工作,確保設備不出現外露情況,也要避免出現可導電部位。利用扁鋼將金屬線槽和電纜橋架與接地裝置進行連接,以保證連接的可靠性,對于衛生間還需要做好局部的電位連接工作。
2.3打眼安裝避雷支架。防雷接地施工中需要采用側位打眼技術來安裝避雷支架,具體操作步驟為:(1)根據設計圖紙和實際情況,確定要打眼的位置。(2)在位于成品外皮墻10cm的地方用電錘進行直線打眼。(3)把位于所打直線兩邊的避雷支架小心地插入孔中并及時灌進泥漿,然后將其搗實。(4)用螺絲固定好避雷支架,清理干凈安裝時產生的粉末,最后灑上適量的清水。
2.4避雷網安裝。裝好避雷支架后就要進行避雷網的安裝,主要安裝程序有:(1)調直鍍鋅圓鋼,隨后將其敷設在已固定好的避雷支架上。(2)采用搭接連接和焊接連接的方法將避雷帶與屋面突出的金屬物體牢固連接,并且要確保全部的屋面金屬突出物都被合格地連接在避雷帶上。另外,根據一般的設計要求,搭接與連接的長度均須大于6厘米。(3)最后一道程序仍然是清理工作,要打掃干凈焊接產生的碎渣和粉塵,然后按要求刷好防銹漆或者銀粉。
2.5安裝施工過程中需注意的安全事項
①安裝施工人員進入現場施工時,必須執行國家相關安全操作規程和公司、建設單位的有關安全規定,一定要安排專人進行一對一督查,所有的施工人員都要進行安全教育,做到防患于未然;②工具要有專人看護,看管好各個帶電開關,謹防發生漏電、觸電的事故,做到安全用電;③安裝防雷接地裝置有時是高空作業,這就要求相關的施工人員一定要系好安全帶,攜帶好滅火器,以防焊接時發生意外,引起火災;④安裝工作進行完后,要派專人進行清理,做到垃圾及時清理。
三、結語
電氣安裝中的防雷接地施工是建筑施工的必要組成部分,關系到建筑整體的安全。防雷接地在技術操作上并不復雜,但要保質保量的完成還是需要施工方做好的準備工作,施工人員在安裝時認真對待。一次性合格地完成防雷接地施工既體現了對居民安全的負責,也符合企業控制成本的需要。
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【關鍵詞】電氣安裝;防雷接地;施工
隨著氣候的改變,天氣的影響,雷電災害已是我國常見的自然災害之一,雷電災害發生率逐年上漲,每年都有許多人及高層建筑受到雷電電擊,人們的人身安全受到了嚴重威脅。而且,雷電在很大程度上對我國的經濟發展有制約因素,可能會使我國經濟損失高達十幾億元。當前隨著城市高層建筑不斷拔地而起,建筑智能化,電氣的復雜度也隨之增加,雷擊事件屢有發生。為保障居民的生命財產安全,完善防雷接地裝置及其正確的施工是建筑安裝工程中的重要任務。
一、建筑防雷接地系統的作用
建筑防雷接地系統一般分為三個部分:防雷接地、工作接地及保護接地。目前,隨著社會的不斷進步,科技的不斷發展,經濟水平的不斷提高,城市建筑高度不斷刷新,現代的智能建筑對電氣設計提出了更高的要求,特別是防雷接地系統的設計。當遇上雷雨天氣時,一旦建筑受到雷電電擊,防雷接地系統就可以有效地把電流導入大地,這樣就能夠很好的保護建筑物及建筑內部人員的安全。雷電瞬間釋放的電流量極大,平均電流是3萬安培,最大電流可達30萬安培。雷電的電壓很高,約為1億至10億伏特。在如此大的電流和電壓的沖擊下,建筑物內很多電子設備會受到嚴重威脅。防雷接地系統的作用就是利用建筑結構內的通長主筋作為導體,將雷電的沖擊電流、電壓導入大地,避免雷電浪涌進入市電電網及擊中建筑物,讓建筑物內的電氣設備及智能建筑處于安全狀態。所以在建筑物的接地系統中,防雷接地系統占據著極為重要的地位,他能提高人們生活工作環境的安全性。
二、接地技術的兩種方法
1、與大地相連接
人離不開地球,離不開大地,所以人們在使用各種電氣設備時都是以大地的等電位為參考電位。所以為了取得大地的等電位需要與大地進行連接,通過打接地極作為接線端子,然后利用接地母線的傳導取得地電位,這就是我們常說的接地。
2、與代替大地的導體相連接
隨著電氣技術的不斷改革創新,接地有被賦予了新的涵義,即與代替大地的導體相連接也是接地,比如公交車的輪胎是絕緣物質,所以公交車上的各類電氣系統的接地是接代替大地的金屬車身。 在用電過程中發生的電擊、火災等電氣事故往往都是因為等電位差過大。與代替大地的導體相連接而實現接地實際上就是與導體間進行低阻抗的等電位連接。
三、接地系統及施工
1、電氣的設計方法有兩種,一種是獨立接地系統,一種是統一接地系統。獨立接地系統中各系統需要獨立地建立接地網,而且各接地網之間要求有足夠的距離以避免出現干擾。現在的高層建筑,結構一般比較復雜,而且占地面積小,如果把各地接地系統真正分開其難度相當大。所以,高層建筑通常采用防雷接地、工作接地和保護接地共用接地裝置的統一接地系統。
2、現代高層建筑大多為智能建筑,通訊等電子設備和數據處理設備都相對完善,對供電系統質量、可靠性要求也是相當高。建筑物中一般附有10/0.4KV的變電室。因此,其低壓配電系統通常采用TN-S系統。當線路發生接地障礙時,PE線上帶電,由于PE線是連通的,在規定的時限內未能切除故障回路時存在故障電壓蔓延的情況,這會給用戶造成一定危險,所以施工中應該特別重視PE線在安全中的作用,要保證等電位的連接可靠性。
3、接地系統施工技術中應注意的問題:
①施工中應注意嚴格區別PE線與N線,不能混淆。如果施工人員責任感不強,技術水平有限,極容易將PE線和N線混接,這樣可能會給整個建筑物用電設備的金屬外殼帶上危險電壓,威脅人們的生命安全,造成事故的發生。所以,一定要保證PE線與N線正確連接,而且必須嚴格按施工技術規范進行施工PE線采用黃綠相間的BV線、N線采用藍色BV線與相應的接線端子可靠連接,以防混接。
②應做好PE干線的等電位聯結。建筑物每層強電豎井內預埋接地扁鋼與豎井內的豎向扁鋼可靠相連,同時與柱內或剪力墻內作為引下線的兩根主筋做電氣連通,作為PE干線的等電位連接。
③當采用Ⅰ類燈具和燈具距地面高度小于2.4 m時,燈具的可接近導體必須接地(PE),并應有專用接地螺栓,且有標識。對裝高低于2.4 m的燈具如壁燈、誘導燈、出口指示燈、吊頂燈等未配出PE線的可能會留下安全隱患,所以,施工隊伍在圖紙會審時或者在配管穿線時要認真核對裝飾吊頂的標高,及時提出問題并加以解決。
④要重視各專業系統在接地施工中的協調配合和施工工序的交接手續。現代高層建筑中有電氣、電梯、消防報警等系統,而對于這些系統的接地都是有嚴格的要求。但由于建設單位往往將不同的系統分包給不同的專業隊伍施工,所以在施工中難免會有遺漏,這給建筑的安全留下了隱患。
四、防雷故障及防護
現在雷害問題已發展為通過金屬導體傳播雷電波對建筑、事物、人員造成傷害。雷電波的侵入是指感應雷或直擊雷通過通信電纜、無線電天線、輸電線等金屬引到建筑物內發生閃擊造成的雷擊事故。為此防雷方法也發生了相應的變化,從原來簡單的避雷針和避雷帶防護轉為現在的ADBSGP方法。
現代的防雷設置為電涌保護器,這是一種通過抑制旁路浪涌電流和瞬間過電壓來保護設備安全的裝置。電涌保護器可以在極短的時間內把保護線路轉入等電位的系統,從而使得設備的各個端口電壓達到等電位,降低電位差,使電路上的設備能得到保護。電涌保護器應用的方面可分為信息系統電涌保護器、電源系統電涌保護器、絕緣火化隙以及等電位連接。在設備的各個進出線纜上應安裝一定的電涌保護器,當線纜受到雷擊或感應到電壓可以通過電涌保護器的保護,使設備盡量免受破壞。
結語:總而言之,建筑電氣安裝中的防雷接地施工是建筑中非常重要的一道程序。在施工過程中一定要注意各個細節,盡量不出現紕漏,保證工程的質量以及安全問題。
參考文獻:
[1] 吳勇.智能建筑防雷接地系統現狀及改進建議[J]. 河南電力. 2011(01)
雷電是一種大氣放電現象。積雨云不同部位聚集著大量正電荷或負電荷,形成雷雨云,而地面因受到近地面雷雨云的電荷感應,也會帶上與云底相反極性的電荷。當云層里的電荷越積越多,達到一定強度時,就會把空氣擊穿,打開一條狹窄的通道強行放電。當云層放電時,由于云中的電流很強,通道上的空氣瞬間被燒得灼熱,溫度高達6000—20000℃,所以發出耀眼的強光,這就是閃電,而閃道上的高溫會使空氣急劇膨脹,同時也會使水滴汽化膨脹,從而產生沖擊波,這種強烈的沖擊波活動形成了雷聲。
1.雷電的危害
1.1直擊雷
建筑物或設備等對地放電所產生的電擊現象,稱之為直接雷擊。此時雷電的主要破壞力在于電流特性而不在于放電產生的高電位。雷電擊中人體、建筑物或設備時,強大的雷電流轉變成熱能,雷擊點的發熱量大約500~2000J,該能量可以熔化50~200mm3的鋼材。因此雷電流的高溫熱效應將灼傷人體,引起建筑物燃燒,使設備部件熔化。另外在雷電流流過的通道上,物體水分受熱汽化而劇烈膨脹,產生強大的沖擊性機械力。該機械力可以達到5000~6000N,因而可使人體組織,建筑物結構、設備部件等斷裂破碎,從而導致人員傷亡、建筑物破壞,以及設備毀壞等。
1.2感應雷
感應雷是雷電在雷云之間或雷云對地放電時,在附近的戶外傳輸信號線路、埋地電力線、設備間連接線產生電磁感應并侵入設備,使串聯在線路中間或終端的電子設備遭到損害。感應雷雖然沒有直接雷猛烈,但其發生的幾率比直擊雷高得多。感應雷的破壞也稱為二次破壞。雷電流變化梯度很大,會產生強大的交變磁場,使得周圍的金屬構件產生感應電流,這種電流可能向周圍物體放電,如附近有可燃物就會引發火災和爆炸,而感應到正在聯機的導線上就會對設備具有強烈的破壞性。
1.3浪涌
雷電浪涌是近年來由于微電子設備的不斷應用而引起人們極大重視的一種雷電危害形式。最常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引起的,而是由于雷擊發生時在電源和通訊線路中感應的電流浪涌引起的。一方面由于電子設備內部結構高度集成化(VLSI芯片),從而造成設備耐壓、耐過電流的水平下降,對雷電(包括感應雷及操作過電壓浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信號來源路徑增多,系統較以前更容易遭受雷電波侵入。浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄入微電子設備設備造成設備損壞等事故。
2.防雷裝置的安裝要求
2.1避雷器安裝要求
(1)避雷器安裝前應檢查避雷器有無在運輸中造成瓷套破損。
(2)瓷套與法蘭連接處是否緊密、牢固。
(3)法蘭接觸面是否清潔,無氧化物和其他雜物。
(4)銘牌與額定電壓等級是否與設計要求一致。
(5)產品出廠合格證、出廠試驗報告、說明書等技術資料是否齊全。
(6)對于高電壓等級的避雷器(座式)應由技術員現場考察,如安裝地點是否具備安裝條件、中心線及高度是否符合要求、底座是否平穩和垂直、預留孔是否合適、預埋螺栓是否恰當等。考察完畢后,應編制出相應的安裝措施。
(7)戶外座裝式避雷器一般是由4個與底板絕緣的螺栓與基礎相固定的,所以基礎一定要牢固。對于配電柜內的低壓避雷器應保證安裝牢固、接地可靠,并與相應部分有足夠的絕緣距離。
2.2避雷器安裝后的試驗
避雷器試驗應在安裝后(或選擇安裝前)進行。對于配電柜內未安裝好的避雷器,也應進行相應試驗。避雷器的型式不同,選擇的試驗項目也有所區別。
避雷器的試驗項目:
(1)測量絕緣電阻。
(2)測量電導或泄漏電流,并檢查組合元件的非線性系數。
(3)測量磁吹避雷器的交流電導電流。
(4)測量金屬氧化物避雷器的持續電流。
(5)測量金屬氧化物避雷器的工頻參考電壓或直流參考電壓。
(6)測量FS型閥式避雷器的工頻放電電壓。
(7)檢查放電計數器動作情況及避雷器基座絕緣。
3.接地極的選用與質檢
3.1接地極的選用
地極是接地的工作主體,接地工程中廣泛使用的接地極有金屬接地極、非金屬接地極、離子接地極以及降阻劑。
3.1.1金屬接地極
金屬接地極是一種傳統的接地極,它采用鍍鋅角鋼、鍍鋅鋼管、銅棒或銅板等金屬材料,按照一定的技術要求,通過現場加工制作而成的。
3.1.2非金屬接地極
非金屬接地極又稱接地模塊,其基本成分是導電能力優越的非金屬材料,經復合加工成型的。
3.1.3離子接地極
離子接地極又稱電解離子接地系統或中空式接地系統。
3.1.4降阻劑
3.2接地材料的質量檢查驗收
接地極沒有統一的產品驗收標準,通常都采用廠家的制造標準進行驗收,一般生產廠家已提品合格證,而且在運輸及儲存中外包裝未受到明顯的機械損傷,型號、數量均符合訂貨要求或設計要求即可。
4.接地裝置的安裝要求
接地裝置包括接地極和接地線兩部分,接地線又可分為接地干線和接地支線兩部分。
4.1接地極的安裝要求
4.1.1金屬接地極的安裝
(1)接地溝的挖掘。
挖接地溝時,應根據設計要求對接地裝置的線路進行測量并彈線。溝要挖整齊、深淺一致,溝底如有石子應清除干凈。
溝的中心線與建筑物或構筑物的基礎距離不宜小于2m,獨立避雷針的接地裝置與重復接地之間的距離不應小于3m,接地極應遠離由于高溫影響(如煙道)使土壤電阻率升高的地方。
(2)接地極的制作與安裝。
接地極分垂直接地極和水平接地極兩種。制作接地極應符合規定,安裝時應符合設計位置的要求,接地極間的距離按設計要求,一般規定的距離不小于5m。
水平接地極多用于環繞建筑四周的聯合接地,當接地溝挖好后,應垂直敷設在地溝內(不應平放)水平接地極多根平行敷設時水平間距不小于5m.頂部埋設深度距地面不小于0.6m。
4.1.2接地模塊的安裝
接地模塊的安裝除滿足有關規范的規定外,還應參閱制造商提供的有關技術說明。通常接地模塊頂面埋深不應小于0.6m,接地模塊間距不應小于模塊長度的3~5倍。
4.1.3離子接地系統的安裝
離子接地系統埋深一般為3~4m,當加長時相應加深,有條件的用鉆機施工。孔徑保證100~250mm。
4.1.4降阻劑的安裝
使用降阻劑時,為了防止腐蝕,包裹厚度應在30mm以上。一般認為垂直極灌降阻劑直徑以l30~-200mm為好,水平溝以150mrn×100mm為好(扁鋼豎放)。
4.2接地線的敷設要求
4.2.1接地線的選用
接地線可用絕緣銅芯或鋁芯導線、扁鋼、圓鋼等。
4.2.2室外接地線的安裝
室外接地干線與支線一般安裝在溝內。安裝前應按設計規定的位置先挖溝,溝的深度不得小于0.5m,寬約為0.5m,然后將扁鋼埋入。接地干線與接地極的連接、接地線與接地干線的連接應采用焊接。接地干線與支線末端應露出地面0.5m以上,以便接引地線。
4.2.3室內接地線的安裝
室內的接地線多為明設,但一部分設備的連接支線需經過地面,也可埋設在混凝土內。明線安裝的接地線大多是縱橫敷設在墻壁上,或敷設在母線或電纜橋架的支架上。
4.2.4電氣設備與接地支線的連接
電氣設備與接地支線的連接一般采用焊接和螺紋連接兩種。不需要移動的設備(如金屬構架)或電氣設備裝在金屬構架上而有可靠的金屬接觸時,接地支線可直接焊接在金屬構架上。需要移動的電氣設備宜采用螺紋連接接地支線。
4.2.5接地線的防腐涂漆
當接地裝置安裝完畢后,應對各接地干線和支線的外露部分,以及電氣設備的接地部分進行外觀檢查,檢查各接地線的焊接或螺釘連接是否接牢。檢查完后應在接地螺釘的表面涂上防銹漆,在焊縫表面涂以瀝青漆。
【關鍵詞】建筑電氣安裝;防雷接地; 施工技術;
建筑電氣安裝中的防雷接地工作是建筑中必須的工序。防雷工作意義重大,小則影響個人家庭,大則影響到國家的安定和諧。因此,不但要熟練掌握安裝技術,還要將相關注意事項銘記于心,這樣才能避免相關事故的發生,減少不必要的損失,只有這樣,防雷工作才能更好地展開。
一、建筑電氣安裝中防雷接地施工論述
防雷接地工程的重要性是我們都知道的,如果做不好防雷工作,建筑物一旦遭受雷擊,整棟建筑都會陷入癱瘓,造成不少的經濟損失,甚至會造成人們的生命安全。防雷接地工作原理就是把建筑物接閃器以及電力電子系統感應到或者直接接受到的雷電,通過與接地系統等相連的引下線釋放到大地中。主要是由三部分構成:雷電接收裝置、接地線、接地裝置。因此在施工過程中,如果施工技術人員不重視此項工程,會經常出現六種問題。
1.避雷帶出現變形,未預留引下線的外接線,引下點之間的距離過大。
2.連接引下線、避雷帶以及均壓環的搭接長度不夠,焊接不合格。
3.接地體埋藏深度不夠,對引出線不實行防腐工作。
4.未將屋面金屬物連接到防雷系統。
5.不處理螺栓連接的連接片或處理不達標。
6.插座接地線安裝不合理,出現相互串聯。
二、實例分析
工程概況。本工程中,單元接地使用的是鉛包鋼扁鐵和鉛包鋼接地極,沒有帶電的金屬設備外殼,都應與施工現場設備的接地端接地,所有的靜、動設備,橋架等都要很好地做到靜電接地。此外,施工現場是處在生產區內,工期是比較緊的,而且施工的環境也是復雜多變的,這就要保證在施工過程中做到各專業、各工種之間的協調與配合,共同作業。
2.1安裝中必需的施工準備
(1)施工作業需保證的條件。在防雷與接地裝置安裝技術中,接地體包括人工接地體和利用地板鋼筋、深基礎作為接地體,其中人工接地體要保證接地置的場地不被占用,而且要清理得比較好。另外,在利用地板鋼筋作為接地體和利用深基礎作為接地體時,要求底板筋與柱筋的連接處是綁扎完好的。還要注意防雷引下線所需的作業條件:建筑物需有腳手架和爬梯;要保證能上人操作;結構柱鋼筋綁扎也必須是完好的。
(2)安裝施工所需的材質和工具。在安裝防雷與接地裝置時,首先要了解防雷裝置,裝置的部件最好采用鍍鋅的材料或者鉛包鋼材料,并且在安裝施工的過程中應時刻注意鍍鋅層和鉛包層是否完好無損,這里說的鉛包鋼材料主要有鉛包鋼接地線和鉛包鋼接地極兩種材料,而主要的鍍鋅材料也有多種,扁鋼、圓鋼、鉛絲、角鋼、墊圈等都是其主要材料,每一種材料都是必不可少的。操作中還需要使用很多其他的材料,如乙炔、氧氣、電焊條、瀝青油、防腐油、黑色油漆和銀粉等。材料準備充足后,要備好工具,材料好比作畫的顏料,而工具就如同畫筆,一幅好的畫兩者是缺一不可的,所以要準備好常用的施工器具,如手錘、大錘、電錘、壓力案子,還有線墜、卷尺、緊線器、沖擊鉆和電焊機都是不可缺少的。
(3)安裝施工前必須了解相關的規定。在安裝操作過程中,一定要把好質量關,對施工中材料的材質及規格型號都應該符合規定,并符合設計的要求,要做到防雷與接地裝置的材料表面沒有嚴重的缺陷和裂紋;要知道不同材質需要注意的事項。利用鍍鋅材料接地的扁鋼搭接時,其長度是有講究的,要注意扁鋼寬度的2倍是圓鋼的6倍,并保證至少焊三邊,保持90°的角度斜撐搭接,而且焊接處的焊渣要清除干凈,并用瀝青做好防腐工作,最終還要保證滿足規范的電阻接地;利用鉛包鋼接地線安裝時,接地線與鉛包鋼接地極一定要用專門的連接頭連接,而且設備與鉛包鋼接地也必須用專門的連接器相連,連接器要做到一段與設備焊接相連,一段通過壓片與鉛包鋼接地線壓接相連;建筑物的電源線進線作PE線重復的接地,并按設計要求做好不帶電金屬外殼設備的接地工作;如果設備太大就應該保證至少有兩個接地點。另外,防爆區域的接地工作也是有講究的,應安裝防松的裝置,在接地線安裝牢靠之前,要在其接地的端子處涂上導電膏;在接地防雷工作完成后做好記錄并進行相應的測試。
三、施工過程中所采用的技術手段。
(1)本工程的安裝技術利用基礎圈梁鋼筋作自然接地體,并使用地梁或筏板等構件內的鋼筋將電氣預埋件的基礎內鋼筋進行相互連接。防雷要實行共用接地的方法,并按規定要求的標準接地不大于1Ω進行實施測量,如果實際測量時并未達到,就必須增加人工接地極。而且圓鋼與底板鋼筋搭接長度要大于底板鋼筋直徑的6倍;焊接處要做到焊縫飽滿,并保證有足夠的機械強度,沒有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊和氣孔等缺陷現象;焊接處也要注意做好防腐處理工作;焊接完畢后一定要用藍或紅色油漆在引下線上做好標記。防雷引下線這項工作要嚴格按照設計圖紙操作,一定要在圖紙標明的防雷引下點的位置進行施工,不得私自更改位置,并對地下結構柱鋼筋進行綁扎。住戶的入戶處與接地極相連時要保證各強弱電箱的跨接。要注意各設備有無外露情況和可導電的部位,金屬的線槽和電纜橋架都要利用扁鋼與接地裝置進行可靠的連接,其中衛生間要做局部的電位聯結。
(2)在安裝過程中要掌握側位打眼技術,先要畫出需要打眼的位置,再利用電錘在成品外皮墻的10cm處拉直線打眼,此時將直線兩端的避雷支架插入孔中并灌入泥漿,并將泥漿搗實,最后用螺絲固定避雷線的支架,將地上的粉末清掃干凈并潑上適當的清水。避雷線支架安裝后還要安裝避雷網,把鍍鋅圓鋼調直并敷設在避雷支架上,利用搭接焊連接,將所有屋面突出的金屬物體和避雷帶進行可靠的連接,搭接和連接的長度要大于6cm,焊接后的地方同樣要處理干凈,各刷一道防銹漆或銀粉。
(3)混凝土構件中鋼筋與接地極的連接。利用混凝土構件中鋼筋作為接地極或引下線時, 應注意以下幾個方面:
(4)柱內主筋與圈梁內主筋的連接。主筋的連接應與上述地板鋼筋之間的連接做法相同, 但連接件不一定使用同規格的鋼筋,用扁鋼也可以。
(5)安全事項。第一,安裝施工人員進入現場施工時,必須執行國家相關安全操作規程和公司、建設單位的有關安全規定,一定要安排專人進行一對一督查,所有的施工人員都要進行安全教育,做到防患于未然;第二,工具要有專人看護,看管好各個帶電開關,謹防發生漏電、觸電的事故,做到安全用電;第三,安裝防雷接地裝置有時是高空作業,這就要求相關的施工人員一定要系好安全帶,攜帶好滅火器,以防焊接時發生意外,引起火災;第四,安裝工作進行完后,要派專人進行清理,做到垃圾及時清理。
建筑電氣安裝中的防雷接地工作是建筑中必須的工序。防雷工作意義重大,小則影響個人家庭,大則影響到國家的安定和諧。因此,不但要熟練掌握安裝技術,還要將相關注意事項銘記于心,這樣才能避免相關事故的發生,減少不必要的損失,只有這樣,防雷工作才能更好地展開。
參考文獻:
[1]瞿勝甫.淺議高層建筑電氣接地保護安裝技術[J].中國科技縱橫,2010(9) : 31-32.
關鍵詞:高層建筑;防雷接地;系統設計;安裝做法;
中圖分類號: 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)02-
1.引言
某在建高層商住樓項目是兩棟17層樓,如何在高層商住樓中合理進行電氣設計,解決好施工中容易碰到的一些實際問題,是確保高層商住樓的建設質量和滿足住戶生活必備設施需求的關鍵,在高層商住樓建設中具有十分重要的意義。
根據該大樓的具體情況,電氣設計部分的基本內容是:由設計院實行“智能化”設計,包括強、弱電兩大系統。其中強電系統設計包括:10KV級變配電室設備及線路、0.4KV 級低壓配電室設備及線路、低壓配電系統主干與分支控制設備及線路、用戶終端設備及線路、公共通道照明、室內用電、水泵加壓供水系統等等;弱電系統設計包括:室內用電、電話、消防報警、有線電視、樓宇設備自動控制、保安監控、計算機網絡等等。
2.高層建筑具體防雷接地技術
根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010第4章建筑物的防雷措施,一般,建筑物防雷系統是由避雷針、避雷網(帶)或混合組成的接閃器,主體結構的柱、梁、板鋼筋或外接引下線組成的引下裝置,及利用基礎自然接地體(樁基、地梁、承臺或底板鋼筋)或人工接地體組成的接地裝置合成,整個建筑形成一個法拉第籠,將雷電流引入大地。
2.1接地裝置
現代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地都是合在一起的,組成綜合接地系統,接地電阻通常要求小于4Ω(鑒于目前高層建筑智能化設施日益增加,設計時接地電阻不宜大于1Ω)。考慮到大部分高層建筑的基礎均做了防水處理,致使接地電阻增大,應盡量在建筑物周邊做圈式接地,周圈式接地可避開防水處理層,同時由于接地體埋在基礎的外邊,也具有均衡電位的效果,提高了安全性。在大地土壤電阻率高的地區,當一般做法的聯合接地體的接地電阻值難以滿足要求時,可以采用向外延伸接地體、改良土壤(換土、采用降阻劑)、深埋電極以及外引等方式。一般高層建筑的鋼筋混凝土基礎埋地深,與大地的接觸面積大,其接地電阻比一般人工接地所得到電阻低得多,容易滿足上述要求。
2.2接閃器
通常,接閃器有避雷針、避雷帶(網)、消雷器等幾種,采用何種方式應根據建筑物的造型及避雷效果而定。目前一般高層建筑較多采用避雷針、明裝避雷帶和暗裝避雷網相結合的方式,接閃器的布置應符合要求。建筑物30m以上部分,每兩層在用扁鋼做暗敷水平避雷帶(可兼做均壓環及金屬預埋件);樓頂可利用梁、板內鋼筋相互焊接成尺寸不大于10*10m暗裝避雷網。此外,高層建筑的屋頂的金屬旗桿、廣告牌、鋼爬梯、風冒、透氣管、水管、設備等必須與就近的避雷帶、避雷網焊接。利用不銹鋼欄桿樓梯的上人屋面女兒墻,可在其下暗敷扁鋼與支架和引下線焊接牢靠,欄桿間和支架也應焊接。塔樓頂采用避雷針時,為了降低避雷針的高度,增強防雷效果,可采用半導體少長針消雷裝置(一般用于35m以上的建筑)及避雷針。
2.3引下線及均壓環
高層建筑柱主筋和梁板鋼筋可直接利用作為引下線和均壓環,但應注意意引下線、接地裝置、均壓環和接閃器間必須牢固可靠地連接。當建筑物高度超過30m時,每三層沿建筑物四周設置均壓環,30m以上外墻欄桿、金屬門窗等較大金屬物通過預埋件與均壓環或引下線相連;建筑物內的各種豎向金屬管道每三層要與均壓環連接一次,平行或交叉的管道間也應跨接。
高層建筑室外玻璃幕墻、大型復合金屬板及不銹鋼金屬面材的應用增強了建筑的藝術效果,但同時也對防雷提出了要求。由于幕墻的面板是裝在金屬龍骨架由支座固定在主體結構預埋件上,支座是與預埋件焊接的,所以只需將該處的梁或柱與支座預埋件、引下線可靠連接即可滿足要求。
2.4電氣部分
由于高層建筑在結構上已形成等位體,雷擊對電氣設備的損害主要是感應雷造成的。感應雷通過三種途徑入侵:(1)雷電的地電位反擊電壓通過接地體入侵;(2)由通信信號線路入侵。(3)由交流供電電源線路入侵。為防止雷電波侵入,在建筑物內供電線路的各部位逐級安裝電涌保護器,以消除雷擊過電壓;進入建筑物的各種線路及金屬管道應全線埋地引入,在入戶端將電纜的金屬外皮、鋼皮及金屬管道應與接地裝置連接;進出建筑物的各種金屬管道及電氣設備的接地裝置,應在進出處與防雷接地裝置連接。室外安裝有空調主機及其支架的高層住宅,應在窗洞口下方30cm~50cm處預先埋設密封性良好的金屬分線盒,盒內敷設鍍鋅扁鐵。扁鐵的一端與主體內均壓環或鋼筋引下線焊接,另一端與帶銅接線端子的10mm2以上的多股導線相連接,待使用時,將盒子內的導線引出連接到空調室外機及其支架。固定在建筑物上的彩燈、航空障礙燈及其它用電設備的線路則采用置于接閃器保護內、線路外穿鋼管及配電箱裝設過電壓保護器等措施保護。
3.高層建筑防雷接地一些細部做法
(1)避雷帶、接地連接母線過沉降、伸縮縫安裝做法:1)在對避雷帶、卡子和各種應用材料的安裝處理。2)避雷帶、接地母線在穿過沉降縫、伸縮縫要預留出余量,避免其變形時拉斷避雷帶或接地母線;3)避雷帶、接地母線在過沉降縫、伸縮縫做成半圓形,既保證美觀又符合防雷接地要求。(2)避雷帶支架安裝細部做法:1)在混凝土施工的過程中直接在其中安裝避雷材料和現澆女兒墻挑檐避雷帶支架安裝做法,扁鋼支架在安裝時要密切和土建專業配合好,對已經成排的疲累帶進行各種形式的檢查,以國家標準為基礎。2)預制女兒墻挑檐避雷帶支架安裝做法。3)女兒墻挑檐避雷帶。(3)金屬窗戶的等電位連接細部做法:在高層建筑的門窗制作工藝中要將金屬門窗的連接方式以鋁合金為主,且要打到防水的效果。在高層建筑防雷措施之中一般用混凝土柱中連接防雷裝置中的下陷,在外墻的門窗和其他金屬物種都預埋防雷線路,窗框的四條邊是互相獨立的,從電氣連通的角度來說,并沒有形成個很好的電氣連接環形回路。在窗戶的設計和制作過程中,窗戶邊窗一般都使用塑料絕緣體,而中間設置金屬線路。
4.雷針制作設計
避雷針是防雷施工設計中的重點,防雷針的好壞直接影響著防雷的效果。按設計要求的材料所需的長度分上、中、下三節進行下料。建筑物屋頂上有突出物,如金屬旗桿,透氣管、金屬天溝、鐵欄桿、爬梯、冷卻水塔、電視天線等,這些部位的金屬導體都必須與避雷網焊接成一體。頂層的煙囪應做避雷帶或避雷針。在避雷針的設計中不但要注意其在防雷過程中性能的高低,更要注重避雷針的腐蝕問題。先將支座鋼板的底板固定在預埋的地腳螺栓上,焊上一塊助板,再將避雷針立起,找直、找正后,進行點焊,然后加以校正,焊上其它三塊肋板。最后將引下線焊在底板上,清除藥皮刷防銹漆。在安裝過程中首先要檢查各種設備的質量是否達標,是否有腐蝕性的出現。在避雷針及其他輔設備安裝的過程中要做到避雷針安裝的穩定性和牢固性,防腐良好;外體垂直,避雷網規格尺寸和彎曲半徑正確;避雷針及支持件的制作質量符合設計要求。設有標志燈的避雷針燈具完整,顯示清晰。防雷接地引下線的保護管固定牢靠;斷線卡子設置便于檢測,接觸面鍍鋅或鍍錫完整,螺栓等緊固件齊全。防腐均勻,無污染建筑物,在設計過程中如果遇見土壤問題引起的施工影響,就不需對土壤成分加以緊急處理。
5.結束語
總之,防雷與接地是關系建筑物及人身生命安全的頭等大事,在建筑物遭受雷擊的過程中,會產生高壓電流,不但破壞建筑的質量問題,更對人體造成傷害。雷擊時有強大電流通過,產生機械力和熱效應,破壞建(構)筑物和電氣設備。但是在施工過程中施工人員對防雷接地重視不夠,認為其技術性不強,工藝較簡單,范圍又窄小,在以往的施工過程中由于施工的不規范和作業紕漏而忽視了防雷設計問題。現在防雷問題中主要存在的問題有防雷接地系統設計的不合理。電氣安裝關鍵在于它的安全性、可信性、維修性及可實施性,建筑物的防雷接地系統是電氣安裝中的非常重要的一項,值得重視和關注。
參考文獻
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2.張郁芳。淺談某高層住宅電氣設計中的防雷接地設計[J],山西建筑,2008年20期
關鍵字: 智能建筑電氣保護接地形式
在智能樓宇配電系統設計過程中,電器保護與接地系統占據著重要的地位,它是整個供電系統的可靠性和安全性的保障。任何的建筑物中,接地系統總是整個供電系統中不可缺少的一部分。隨著建筑物智能化的提高,各種設備功能的增加,所要求接地系統也有相應的改變。在進入二十一世紀以后,各種智能化樓宇的不斷涌現,大量的智能設備被投入到智能樓宇的設計和建設中,就對電路系統的接地設計提出了更多新的要求,在實際電路系統設計過程中,采用合適的設計方案和必要的接地方式對提高智能樓宇的可靠性和安全性尤為重要。
1、 智能化樓宇
智能化樓宇:是現代建筑與高新信息技術相結合的產物,它是將結構、系統、服務、管理進行優化組合,獲得高效率、高功能與高舒適性的大樓,為人們提供一個高效和具有經濟效益的工作環境。
構成智能化樓宇的三大系統為:辦公自動化系統(OA)、樓宇自動化系統(BAS)、通信自動化系統(CAS)。在這三套系統中,由于其內部設備的多樣性、復雜性就要求在電器系統設計過程中全面考慮,才能確保整個系統高效、安全運轉。
2、 電氣保護與接地設計
在現代智能化樓宇內存在各種各樣的布線系統和電子設備,如火災報警、消防控制聯動系統、信息自動化控制系統、監控安保系統、自動化辦公系統、閉路廣播電視系統、自動化控制系統、網絡控制系統以及相對應的各種布線系統。
在智能化樓宇電氣與接地保護系統設計中主要考慮兩方面的內容:防雷保護、電氣保護與接地措施。
2.1 防雷保護
在日常生活中,常見的雷電波侵入智能樓宇的形式有以下兩種:一種是感應雷;另一種是直擊雷。
由于電子設備基本都在智能樓宇的內部,被直擊雷直接擊中的可能性非常小,而感應雷是由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓、過電流形成的雷擊,因此需要安裝防護裝置。
通常,感應雷侵入智能化樓宇的智能系統和電子設備系統的途徑主要有交流電源網絡線路入侵、通訊信號網絡線路入侵、雷電產生的地電位閃絡電壓經過智能化樓宇接地體入侵三種方式。
防雷接地:在安全系統設計中,為了盡快將雷電流導入大地,防止雷害的接地方式稱為防雷接地。在現有的智能樓宇系統中來看,在樓宇的各個底板、頂板、側墻和吊頂內布滿各種系統的導線。由于實際功能的需要,這些導線和電子設備構成的系統基本上屬于耐壓能力較低、抗干擾能力不強的部分。在雷擊過程中,無論是串擊、直擊、反擊都會讓電子設備系統遭受到相應程度上的破壞或者干擾。在進行樓宇安全系統設計過程中,防雷接地的設計必須可靠、嚴密。樓宇中所有的系統的功能接地,都要以防雷接地為基礎,建立完善、可靠、嚴密的防雷系統。
在現代智能化樓宇布線系統中,多數的線路由綜合的布線系統來承擔。綜合布線系統主要的子系統由工作區間系統、管理系統、建筑群系統、垂直干線系統、水平干線系統、設備系統等六個構成。
a.工作區間系統:通過信息插座連接起來的各種設備構成。由于在計算機網絡節點中安裝了相應的防雷設施,在工作區間的系統通常情況下不需要安裝防雷設施。但是當一些外置的線路想連接時,則必須加裝相應的避雷器。
b.管理系統:由輸入/輸出設備、配線設備等組成。可分為語音和數據兩部分。在語音部分上采用BIX安裝架固定的形式。數據部分采用絞線為垂直主干線的方式,安裝相應的信號避雷器,形成計算機網絡的防雷方法,來防護由于引下線帶來的泄放雷電流產生的電磁場的變化而引起的感應雷干擾。
c.建筑群系統:連接兩個或兩個以上智能化樓宇之間的纜線和相應的配電設備構成的系統。在網絡連接介質采用光纜的情況下,布線系統不需安裝任何避雷器。如果是采用雙絞線作為連接介質,就必須利用穿管埋地的方法進行鋪設。而在導線進入樓宇內后,必須將其敷設在金屬管道內或者弱電金屬橋架內。在整個系統設計中,將金屬管道、金屬橋架和接地系統進行良好的連接,作為屏蔽層。
在智能樓宇中,要求建筑物的防雷保護設計應按照一級防雷的保護標準進行設計。
2.2電氣保護和接地設計
現代智能樓宇供配電系統中,接地系統關系到整個供電系統的安全性和可靠性。在任何的供電系統中,都要包含接地系統設計。隨著智能化樓宇的功能多樣化,所需要的接地系統也要有相應的不同。在進入智能樓宇化以后,越來越多的智能儀器設備的出現對接地系統的設計提出了更為復雜、突出的要求。
在電氣保護和接地設計中,通常采用綜合接地系統。在具體的設計中,通過利用房屋的樁基的鋼筋、承臺鋼筋、基礎鋼筋等作為接地體,通過對框架柱鋼筋與承臺鋼筋等采用焊接的方式使其成為引下線。
在防雷設計中,按照建筑物的用途不同采用不同的設計方案。智能建筑一般采用二類級別的防雷保護措施,避雷網應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設,并在整個屋面組成不大于10mX10m或12mX8m的網格,并與所有金屬構件連接,通過立柱中的鋼筋和防雷系統連接,在外墻面等部位的金屬體也與防雷系統連接起來,通過這樣的組合方式構成多層屏蔽層結構。在這樣的屏蔽層結構中,不僅能有效防止雷擊對建筑物的危害,還能有效構成屏蔽層,防止外來的電磁干擾。
關鍵詞: 防雷;計算機網絡;空管設備安全
0 引言
東北空管局計算機機房是局信息化設備的集中場所,是網絡傳輸樞紐和數據處理中心,對于如今的信息化時代,其作用顯得越來越重要。近年來,由于雷電的入侵,嚴重損害了計算機網絡系統,從而造成了巨大的損失。雷電災害不僅對設備造成永久性損壞,同時所引發計算機系統癱瘓更造成了巨大的經濟損失。因此,如今越來越多的單位對計算機網絡的雷電防護工作開始重視。這項工作的重要性顯得尤為突出與迫切。
東北空管局計算機室負責OA系統、網站系統、即時通信系統、視頻會議系統和電子值班日記等系統的管理和維護工作,是東北空管局通信網絡的重要樞紐,但目前計算機室各機房防雷接地系統并不完善,存在嚴重的安全隱患。據沈陽市雷電觀測網資料統計,沈陽屬多雷暴區域。因此,加強對東北空管局的機房防雷設施改造能夠有效的消除安全隱患。從而為保證空管設備安全運行打下堅實基礎。
1 東北空管局機房防雷設施現狀分析
目前計算機各機房防雷接地存在以下隱患:
1)局辦公樓計算機室166機房
① 計算機室166機房采取上走線接地形式,室內缺少接地母排與匯流排,設備機柜內沒有安裝柜體接地銅排。設備目前采用螺絲連接機柜,由于螺絲與機柜柜體均涂有一層絕緣保護漆,這樣不僅減少連接接觸面、而且降低泄電通路。
② 室內墻壁配電柜缺少相應等級的電源防雷模塊,無法防護浪涌過電壓,易造成機房內設備損壞。
2)局辦公樓計算機室304機房
① 計算機室304機房設置有三部信息化機柜,內設多臺信息化交換機、服務器。目前室內無接地系統,建議安裝設備接地系統。
② 計算機室304機房內墻壁配電柜缺少電源防雷模塊,由于無法防護浪涌過電壓,因此易造成機房內設備損壞。
3)局辦公樓計算機室529機房
① 計算機室529機房設置有兩部視頻會議機柜,內設視頻設備15臺、視頻交換機3臺。目前室內沒有設備接地系統,建議安裝接地系統。
② 計算機室529機房內墻壁配電柜缺少電源防雷模塊,無法防護浪涌過電壓,易造成機房內設備損壞。
4)局辦公樓計算機室531機房
① 計算機室531機房設置有兩個視頻會議機柜,內設視頻設備13臺。目前531機房比較特殊,室內無防靜電地板與接地系統,建議安裝防靜電地板與接地系統。
② 計算機室531機房內墻壁配電柜缺少電源防雷模塊。由于無法防護浪涌過電壓,易造成機房內設備損壞。
5)局辦公樓室外接地系統為2005年建設完成,經過近8年的自然環境侵蝕,接地阻值不斷加大,現已無法滿足接地阻值要求。急需降低接地阻值。
2 東北空管局機房防雷設施建設方案
2.1 方案設計思路
為保障通信設備安全運行,防止雷擊電脈沖所引發的電子系統損壞或錯誤運行,提高雷電災害防護能力,降低因自然原因造成的設備損壞,有必要對東北空管局機房進行防雷設施改造,從而消除安全隱患。
2.2 電源系統的雷電防護
針對空管局全樓共四個機房和一個單獨動力機房,本方案以實際情況和用戶要求,作出以下的綜合防雷解決方案。
目前,局內計算機室各設備機房內存在供電線路穿越各級防雷區域的情況,由于機房內的各用電設備不同,它們的耐過壓能力也都不同。因此,為了達到更好的防護效果,同時考慮其經濟效應,建議采用如下的電源系統防雷方案。
動力機房UPS是局內的唯一供電設備,可提高用電環境,使計算機室各用電設備穩定和可靠。由于,市電供電輸入機房的主要途徑是UPS,電源系統防護需考慮到如何保護UPS不間斷電源。因此,我們需要在UPS入戶端做第一級防雷保護,在UPS輸出端做第二級防雷保護。
第一級防護為粗保護,吸收大能量雷電流,此器件為低壓電源中的使用而特別設計,安裝于局前樓供電機房UPS電源輸入端,它是用于主配電系統的采用了密封和自點火技術的B級防雷及電涌保護器。它通過一個電子點火裝置來控制放電間隙的點火電壓。
第二級防護,安裝于計算機室各機房墻壁配電盤輸入端,是對雷電流進一步吸收,同時還將起到吸收線路上的感性負載和容性負載的“通”“斷”引起的浪涌電壓及對相電壓可能的誤輸入線電壓的保護。
對終端設備的防雷保護為細保護,在計算機室各機房共19部設備機柜內安裝防雷插排,每部機柜內安裝2組,以將殘余的雷電流基本吸收,通過地線泄入大地。
2.3 局機關樓各機房接地系統
根據多次測量,對局各機房接地阻值作出統計:
1)局計算機室166機房接地阻值為3.8歐姆,設備阻值為4.0歐姆。
2)局計算機室304機房接地阻值為4.0歐姆,設備阻值為4.3歐姆。
3)局計算機室529機房接地阻值為3.5歐姆,設備阻值為3.9歐姆。
4)局計算機室531機房因機房環境限制無法測量接地阻值。
結合東北空管局實際情況,建議采用以下接地方式。
1)局計算機室166機房、304機房、529機房,在不改變現有模式下,建議于各機柜內安裝柜體接地銅排,規格為2x25平方毫米,柜內設備接地點通過10平方毫米接地銅線就近連接至新鋪設的柜體銅排上,柜體接地銅排通過16平方毫米銅線就近連接至室內現有接地系統上,要求各銅排、銅線連接處焊接連接并做防腐處理。
2)局計算機室531機房,建議在機房內鋪設環形接地系統,規格為4x40平方毫米銅排,室內安裝防靜電地板,每個防靜電地板直角通過10平方毫米銅線就近連接至新鋪設的環形接地銅排,于室內各機柜內安裝柜體接地銅排,規格為2x25平方毫米,柜內設備接地點通過10平方毫米接地銅線就近連接至新鋪設的柜體銅排上,柜體接地銅排通過16平方毫米銅線就近連接至室內新鋪設接地系統上,要求各銅排、銅線連接處焊接連接并做防腐處理。
2.4 局機關樓樓外接地系統
在局機關樓后泥土地空場處做點陣式地網,采用?50銅包鋼接地極,每根2.5米,使用4×40鍍鋅扁鋼焊接連接,埋設時接地極頂部距地面0.8米。
3 結束語
本文針對東北空管局計算機室信息化機房存在的防雷安全隱患進行深入分析,從電源防雷、感應雷、防靜電、接地系統等多方面,提出綜合的解決方案。通過對信息化機房的防雷設施改造,能有效減輕各種感應過電壓及過電流給信息化網絡系統造成設備、設施的損壞,進而減輕雷電帶來的經濟損失。以上內容是本人在日常運維工作中總結出的經驗,不足之處望同行指正。
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