光伏電站防雷接地系統(tǒng)施工監(jiān)理

梁發(fā)菊

摘 要：為了保證建筑結(jié)構(gòu)安全性，所有的建筑，都應(yīng)該做好防雷處理工作，光伏電站建于空曠地區(qū)，四周沒(méi)有高大的建筑物，電站內(nèi)電氣設(shè)備較多，確保防雷接地質(zhì)量尤為重要。文章通過(guò)光伏發(fā)電施工案例，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)監(jiān)理在建筑防雷接地系統(tǒng)施工過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，通過(guò)質(zhì)量預(yù)控，過(guò)程控制等，對(duì)施工中質(zhì)量通病進(jìn)行分析，與各位同行進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：建筑；電氣；防雷；接地

電力產(chǎn)品的大范圍使用，使得用電安全也引起了公眾的廣泛關(guān)注，然而在供配電系統(tǒng)中，防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于電氣安全至關(guān)重要，不僅對(duì)供電系統(tǒng)本身的安全性和可靠性有直接的影響，對(duì)人們的安全生產(chǎn)、生活都影響重大。建筑物遭受雷擊的同時(shí)，建筑物內(nèi)部的電子設(shè)備也很容易受到雷電波破壞，有效建筑物防雷措施能夠減少雷電對(duì)人身、建筑物和電氣設(shè)備等傷害和破壞。防雷接地裝置的作用是利用大地建立統(tǒng)一的參考電位或屏蔽作用，使電路運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，保證設(shè)備和工作人員的安全、避免受雷電流的危害，保護(hù)建筑物及強(qiáng)、弱電設(shè)備的安全運(yùn)行。

1 接地概念

接地指的是用電裝置和設(shè)備的中性點(diǎn)、支架或外殼與接地裝置間用導(dǎo)體連接的電氣連接。接地線指的是用于連接電氣設(shè)備與接地體的金屬導(dǎo)線。整個(gè)的接地裝置可分為接地線和接地體兩個(gè)部分。目的是將接地裝置的電位限制為零電位，或者將引下的雷電流通過(guò)引下線快速的流散至大地土壤中。接地操作常為了保護(hù)用電設(shè)備或避免人為觸電，因而常在電力設(shè)備上的外殼或金屬地盤上接地線，或?qū)⒃O(shè)備的無(wú)用電流及噪聲干擾通過(guò)接地先傳導(dǎo)致大地。

2 防雷接地設(shè)計(jì)要求

光伏電站涉及70個(gè)逆變器室及升壓站，設(shè)計(jì)要求每個(gè)逆變器室采用鍍鋅扁鋼做接地線，鍍鋅角鋼做接地極，升壓站采用銅棒做接地極，銅扁鋼做接地線，太陽(yáng)能支架采用鍍鋅扁鋼連接，全廠接地網(wǎng)連通。避雷引下線采用柱內(nèi)至少φ12兩條主筋，其上端與屋面主鋼筋焊接，下端連接人工接地裝置。每個(gè)建筑物屋頂設(shè)避雷帶，屋頂制作避雷帶支架墩，直線段間距1.0m，轉(zhuǎn)角段間距0.5m，凡高出屋面接閃器的風(fēng)機(jī)，煙囪等金屬構(gòu)件與屋面接閃器可靠連接。

3 防雷接地系統(tǒng)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 防雷接地系統(tǒng)施工的質(zhì)量預(yù)控

1）要仔細(xì)地審查設(shè)計(jì)圖紙。施工人員要詳細(xì)的分析建筑施工圖紙，按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)要求來(lái)了解具體的施工內(nèi)容，同時(shí)還要對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置進(jìn)行認(rèn)真分析，要充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)中的有關(guān)說(shuō)明，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。現(xiàn)在許多設(shè)計(jì)中相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙銜接不清，不按規(guī)定協(xié)調(diào)配合的問(wèn)題普遍存在，極易導(dǎo)致施工錯(cuò)誤。若施工單位經(jīng)驗(yàn)不足，則極易因工種（序）配合不當(dāng)而造成施工錯(cuò)漏。最常見(jiàn)的是接地檢測(cè)點(diǎn)漏焊，焊接處沒(méi)刷防腐漆，焊接搭接面不夠、接地系統(tǒng)埋深不夠，因構(gòu)造柱（墻）內(nèi)主鋼筋調(diào)整、防雷引下線鋼筋錯(cuò)接錯(cuò)焊的等情況。各專業(yè)管道、線路相互碰撞、相互矛盾的問(wèn)題已成了施工圖多發(fā)病等。

3.2 施工的質(zhì)量控制

防雷接地所用材料有鍍鋅角鋼、圓鋼、扁鋼、銅包鋼、石墨等，其中主控內(nèi)容是查驗(yàn)材料合格證和檢測(cè)報(bào)告；查看材料規(guī)格；檢查在施工中是否使用設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定的鍍鋅材料。在施工監(jiān)理過(guò)程中，施工人員用普通鋼材代替鍍鋅材料，或者使用材料型號(hào)規(guī)格與圖紙不符，以小代大，發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題，一定要加以糾正。利用鍍鋅材料接地的扁鋼搭按時(shí)，要注意扁鋼寬度的2倍或是圓鋼的6倍，并保證至少焊三邊，而且焊接處的焊渣要清除干凈，并用瀝青做好防腐，施工地線與銅包鋼接地極一定要用專門的連接頭連接，建筑物的電源線進(jìn)線作重復(fù)的接地，并按設(shè)計(jì)要求做好不帶電金屬外殼設(shè)備的接地工作；變壓器應(yīng)該保證至少有兩個(gè)接地點(diǎn)。

3.3 施工操作人員需要持證上崗

防雷接地焊接始終伴隨著施工的全過(guò)程，焊接質(zhì)量決定著工程質(zhì)量。實(shí)踐證明，由于焊接技術(shù)不過(guò)關(guān)導(dǎo)致的施工質(zhì)量不合格的情況時(shí)有發(fā)生，因此，要求施工單位的技術(shù)人員、班（組）長(zhǎng)和實(shí)際操作人員必須持證上崗，并在施工過(guò)程中注意監(jiān)控焊接質(zhì)量，保證滿足工程施工需要。

3.4 關(guān)鍵部位和工序的質(zhì)量控制

1）接地系統(tǒng)安裝是施工中的第一環(huán)節(jié)。對(duì)于接地極及接地線的焊接、避雷引下線與接地網(wǎng)的焊接，都要嚴(yán)格按電氣圖紙和接地點(diǎn)逐一進(jìn)行檢查，與圖紙、規(guī)范不符，要求整改，禁止隱蔽，當(dāng)整個(gè)接地網(wǎng)焊接完成后，馬上用電阻儀進(jìn)行接地電阻值測(cè)試，確認(rèn)是否符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)電阻值不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，再次檢驗(yàn)焊接質(zhì)量或按設(shè)計(jì)要求補(bǔ)做人工接地裝置。

2）對(duì)以柱筋為引上線的接地網(wǎng)，要求施工人員采用每層按軸線標(biāo)清每根柱子的位置及鋼筋焊接根數(shù)進(jìn)行施工，防止漏焊或錯(cuò)焊位置，焊接長(zhǎng)度及質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求等。要對(duì)引上點(diǎn)鋼筋焊接質(zhì)量仔細(xì)檢查并要求對(duì)焊接引上線進(jìn)行定位標(biāo)識(shí)，以防向上層焊錯(cuò)主筋，造成接地中斷錯(cuò)誤。特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層，由于柱筋的調(diào)整，防雷引下線利用柱內(nèi)主筋焊接引下容易錯(cuò)焊、漏焊，要進(jìn)行反復(fù)核實(shí)。

3）避雷帶支架安裝應(yīng)與土建密切配合，避雷帶和接地連接線穿過(guò)伸縮縫、沉降縫時(shí)，應(yīng)做成半圓形，這樣既可以保持線路的規(guī)整，又可以在變形時(shí)防止避雷帶、接地母線被扯斷，起到防雷接地的作用。避雷帶施工直接影響防雷接地的可靠性。要增加監(jiān)控力度：一是要注意其規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求，安裝要牢固可靠，采用規(guī)定直徑的鍍鋅圓鋼與結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主筋作防雷引下線，保證所用材料規(guī)格、搭接面、焊接質(zhì)量、支架間距等均應(yīng)符合規(guī)范要求。二是屋頂上裝設(shè)的避雷網(wǎng)和建筑物頂部的避雷帶及金屬物體應(yīng)焊接成一個(gè)整體。

3）對(duì)于等電位焊接以及設(shè)計(jì)注明要進(jìn)行重復(fù)接地的部位，如進(jìn)戶鋼管的接地、等電位箱的接地都要認(rèn)真核查。符合設(shè)計(jì)要求后，才允許工程進(jìn)入下道工序。

3.5 質(zhì)量驗(yàn)收

防雷接地工程作為一個(gè)分項(xiàng)工程，其分項(xiàng)工程在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照檢驗(yàn)批的驗(yàn)收程序進(jìn)行，應(yīng)該根據(jù)施工圖紙來(lái)進(jìn)行嚴(yán)格審查。如果發(fā)現(xiàn)有不符合相關(guān)規(guī)定的做法時(shí)，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修改，當(dāng)情況較嚴(yán)重時(shí)，就需要將具體情況告知業(yè)主和設(shè)計(jì)單位，經(jīng)過(guò)商討后形成新的設(shè)計(jì)方案，然后再根據(jù)方案來(lái)執(zhí)行，并做好相關(guān)的備案工作。

施工完成后應(yīng)進(jìn)行接地電阻值的搖測(cè)，尤其是接地體或接地網(wǎng)施工完成后，應(yīng)及時(shí)確認(rèn)接地電阻值是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定值，如測(cè)量值不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可及時(shí)采取措施增加人工接地體施工。

4 防雷接地工程施工質(zhì)量通病總結(jié)

1）材料規(guī)格與設(shè)計(jì)不符、或用普通結(jié)構(gòu)鋼材代替

2）引下線、避雷帶搭接的長(zhǎng)度不夠，彎曲半徑過(guò)小，鍍鋅圓鋼、扁鋼搭接長(zhǎng)度不滿足規(guī)范要求；焊接質(zhì)量不滿足要求，焊縫不飽滿，焊接處有夾渣、焊瘤、虛焊、咬肉和氣孔，沒(méi)有敲掉焊渣等缺陷。支架間距過(guò)大，部分拐角為直角。

3）防雷引下線焊接位置、數(shù)量錯(cuò)誤，主筋選用規(guī)格不符合要求（要求≥2φ12 mm，每層引下線主筋應(yīng)用油漆標(biāo)識(shí)，以免錯(cuò)接），引下線柱筋采用機(jī)械連接處未做跨接。

5）接地體的引出線不足兩處，使用鍍鋅扁鋼時(shí)，引出線的焊接部位未補(bǔ)刷防腐涂料。

6）屋面金屬物，如風(fēng)機(jī)、煙囪等，未與屋頂防雷系統(tǒng)相連。

7）避雷帶安裝不平直，高度與設(shè)計(jì)不符（一般要求高度為150～200 mm），支架設(shè)置不規(guī)范（水平段間距≤1 m，垂直段間距≤1.5 m，轉(zhuǎn)彎段間距≤0.5 m，支架設(shè)置均勻，高度一致，埋設(shè)牢固）。

8）主筋與屋面避雷帶搭接采用90 mm立彎，避雷帶伸縮縫、沉降縫處沒(méi)做成半圓形，拐角處為直角。

9）成品保護(hù)不到位，避雷帶變形嚴(yán)重，支架松動(dòng)。

10）基礎(chǔ)接地施工完成后未進(jìn)行電阻測(cè)試。

11）太陽(yáng)能支架接地支線、電氣設(shè)備接地支線，未與接地干線連接。

12）接地體、接地線埋設(shè)深度不夠，距地面高度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

13）等電位聯(lián)結(jié)不可靠，橋架及金屬管等跨接地線沒(méi)接或線徑不足。

14）進(jìn)線在總控制柜處接地不可靠，沒(méi)有按要求在逆變器室作MEB，接地線沒(méi)引進(jìn)等電位箱。

15）子陣列的支架穿線管、匯流箱穿線管沒(méi)有接地或接地不可靠。

5 結(jié)語(yǔ)

防雷接地不僅是隱蔽工程中一項(xiàng)獨(dú)特的、連續(xù)的、安全性強(qiáng)的工程項(xiàng)目，而且牽涉的施工內(nèi)容很多，都需要提前預(yù)控，不允許有一點(diǎn)疏漏。所以，電氣監(jiān)理工程師不僅要有高度負(fù)責(zé)的敬業(yè)精神，而且要不斷地提高自身的理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)在監(jiān)理過(guò)程中應(yīng)從點(diǎn)到面全過(guò)程把關(guān)，及時(shí)檢查和記錄檢驗(yàn) （測(cè)）情況，做好旁站監(jiān)理，隱蔽驗(yàn)收工作，只有做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制，才能滿足功能性和安全性的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50303-201 1，建筑電氣工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范ESJ.

[2]芮靜康主編，《建筑防雷與電氣安全技術(shù)》，北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003

[3]王彬，《建筑防雷接地系統(tǒng)施工監(jiān)理》，2014.3