建筑物防雷接地施工技術(shù)探析

劉鵬 鄭全新 鄭健

摘 要：根據(jù)技術(shù)規(guī)范進行建筑物防雷接地工程施工工作，是確保建筑工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，本文從建筑物遭受雷擊的種類，建筑物防雷接地工程技術(shù)要求，防雷接地工程施工重點內(nèi)容以入建筑物防雷接地工程施工質(zhì)量控制等方面進行了探析，為有關(guān)單位及工作人員在實際建筑電氣工程實踐中提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：防雷接地；工程要求；工程施工；質(zhì)量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.099

雷電危害是生產(chǎn)生活中常見的自然災(zāi)害。我們知道雷云是由于大氣在流動過程中氣體微粒相互摩擦而產(chǎn)生的帶電的云團，當雷云距離建筑物較近時，就會在建筑物的上端感應(yīng)出異種電荷，與雷云之間形成強大的電場并產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象，即雷云對建筑物放電。有關(guān)資料顯示，放電電流可達到200KA，強大的電流不僅會擊毀建筑物，而且會殺傷人畜。同時，由于雷云對建筑物的靜電感應(yīng)的作用，常會造成建筑物內(nèi)金屬設(shè)施設(shè)備和電線放電，引發(fā)電氣火災(zāi)、短路和人身傷亡。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑工程項目特別是高層智能化建筑工程不斷開工建設(shè)，因此，在項目施工過程中務(wù)必做好防雷接地工作。

1 建筑物遭受雷擊的種類

建筑物遭受雷害的種類主要有直擊雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波。直擊雷：帶負電的雷云離建筑物較近時，因靜電感應(yīng)，在建筑物的最上部凸起部分感應(yīng)出大量的正電荷，形成并達到與雷云之間的幾百萬伏的電場，進而產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象。巨大的放電電流會引發(fā)雷電火災(zāi)、建筑物損毀和人畜傷亡。感應(yīng)雷：帶負電的雷云距離建筑物稍遠時，在建筑物上感應(yīng)出正電荷，當帶負電的雷云飄走后，雖然負電雷云與建筑物間的電場已消失，但聚集在建筑物上的正電荷還不能很快疏散，從而導致建筑的頂部相對大地的巨大電位差，從而引起建筑物內(nèi)金屬設(shè)備、管道和電氣線路放電，引發(fā)電氣火災(zāi)、電線短路和和人畜傷亡。雷電侵入波：建筑物室內(nèi)配電線路一般與室外架空線路相連接，當架空線路上某一位遭受到直擊雷或感應(yīng)雷時，高電位就會沿著輸電線路引入到室內(nèi)，造成室內(nèi)電氣設(shè)備或電氣控制線路強大過電壓而引發(fā)雷電火災(zāi)和人身傷亡。

2 防雷接地及建筑物防雷接地工程要求

防雷在于接地，將雷擊產(chǎn)生的巨大電流或電位差通過引下線與預先設(shè)置在地面以下的接地體，將雷電流泄放到大地中。

2.1 防雷電氣接地的概念

防雷接地中的“地”與地面中的“地”不是同一概念。防雷接地中的“地”指電位為零的位置。因地表以下存在大量電解質(zhì)和水分，地球就像一個能容納無限電荷的電容器，無論電壓多高、電流多大，無論是直流還是交流，流入到地下都會被中和，變?yōu)榱汶娢弧Ａ硗猓诠こ虒嵺`中，因為土壤存在電阻，接觸到土壤的導體中的電流將以半球形散流電場形式流入到土壤，在距離接地點約20m深處，土壤的導電截面積達到2500m2，電阻率趨近于零，導體中的電位下降到零。因此，通常把距離地表20m深處的土壤認是防雷接地中的“地”。建筑物防雷接地是指為避免建筑物因遭受雷擊而引發(fā)雷擊事故，在建筑物易遭受雷擊的部位設(shè)裝設(shè)避雷裝置，并將避雷裝置（常見的建筑防雷接地設(shè)施有避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)和避雷器）與接地體作可靠的電氣連接。

2.2 建筑物防雷接地技術(shù)要求

為有效降低建筑物遭受雷擊的可能性，保護人民生命財產(chǎn)安全，將因雷擊帶來的經(jīng)濟損失減少到最低程度，必須要根建筑物的防雷等級要求、重要性、結(jié)構(gòu)及其所處的位置等實際情況選擇適當?shù)姆览捉拥匮b置。例如：一般建筑物高度超過20m，住宅樓處于建筑樓群的邊沿或高于周圍建筑時應(yīng)安裝防雷接地裝置，平頂屋面的邊緣布置避雷帶；屋頂上容易遭受雷擊的凸起部位如電梯機房、高位水箱房、共用天線等金屬構(gòu)架等裝設(shè)避雷針，防直擊雷害和感應(yīng)雷害；與建筑物內(nèi)配電線路相連接的架空線路和電纜線路，在進戶處和開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)避雷器，防止雷電侵入波或高次諧波產(chǎn)生的高電位等。

根據(jù)建筑物的重要性及遭受雷擊帶來的經(jīng)濟損失和社會影響，將建筑物的防雷等級分為三類。一類防雷建筑：如用來存放炸藥、火藥等爆炸物的建筑物，這類建筑物因雷擊電火花會引起爆炸，破壞力巨大或引起人身傷亡；二類防雷建筑：如國家級會堂、辦公建筑物、大型火車站等特別重要的建筑物，以及用來存放爆炸物但電火花不易引起爆炸或不會造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物；三類防雷建筑：如部、省級辦公建筑、人員密集的公共建筑物。對不同防雷等級的建筑物，應(yīng)根據(jù)國家規(guī)定的建筑物防雷設(shè)計規(guī)范的要求做好防雷接地工作。

3 防雷接地工程施工重點內(nèi)容探析

3.1 防雷裝置的結(jié)構(gòu)

防雷裝置主要由接閃器、引下線和接地體等三部分構(gòu)成。接閃器：如避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)等；引下線：是連接閃器和接地體的金屬材料，一般由扁鋼或圓鋼材料構(gòu)成；接地體：是深埋在大地中的與土壤充分接觸的將電流導入到大地金屬導體，是就影響防雷裝置接地電阻大小的關(guān)鍵。

3.2 防雷接地工程施工中的問題

建筑電氣防雷接地施工時，經(jīng)常出現(xiàn)的問題：避雷帶損壞或變形；引下線預留余度不夠或接閃器與接地體之間的引下線過長；避雷帶、均壓環(huán)和連接引下線的長度不夠；沒有正確的完成焊接；沒有按照技術(shù)深度指標去掩埋接地體，接地電阻過大；防腐處理不到位，造成引出線腐蝕嚴重；引下線沒有接閃器（避雷針避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)）緊密的連接起來；沒有正確連接螺栓連接片。

3.3 防雷接地工程施工技術(shù)要點

安裝接地體。利用獨立樁基內(nèi)主筋和地下室底板主筋將建筑物基礎(chǔ)接地可靠的連接到一起。首先將樁帽安放到獨立樁基內(nèi)部；然后，焊接插筋和主筋之后，再與所選擇的底板面筋焊接到一起；進一步，將多條接地預留線在外圈梁面上印出來，用直徑12mm的圓鋼作為連接鋼筋，依據(jù)圖紙的位置，將室內(nèi)預留總等電位箱端子與地下室基礎(chǔ)梁連接；最后，測試接地電阻值，當測試值與要求不符時，須將人工接地極增設(shè)到引出預留線處。