建筑電氣安裝工程防雷接地施工技術(shù)研究

徐國(guó)云

【摘要】隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城鎮(zhèn)對(duì)建設(shè)高層及超高層建筑的需求增加，隨著而來的是對(duì)建設(shè)高度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜需求，電氣設(shè)施在建筑中的應(yīng)用也隨著增加，電氣系統(tǒng)的安裝要求也隨之提高。電氣安裝合理能保障建筑物的安全。防雷接電技術(shù)在電氣安裝過程中占據(jù)著重要位置，其在電氣安裝中的應(yīng)用也很廣泛，本文介紹了建筑電氣工程安裝防雷接地技術(shù)的原理、重要性，同時(shí)對(duì)防雷接電技術(shù)的應(yīng)用以及注意事項(xiàng)進(jìn)行了說明。

【關(guān)鍵詞】建筑;電氣工程;防雷接地;技術(shù)研究

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

一.建筑電氣安裝工程防雷接地技術(shù)的原理及重要性

1.1防雷接地技術(shù)的原理

防雷接地技術(shù)的原理為了雷電對(duì)建筑物內(nèi)部的電氣安裝設(shè)備造成損害所采取的攔截、疏導(dǎo)后泄放入地的系統(tǒng)。

防雷接地裝置的優(yōu)劣取決于多種因素，例如，土壤的電阻率、土層結(jié)構(gòu)、以及可施工面積等等，在安裝防雷接地裝置是要依據(jù)建筑物所在地的實(shí)際情況進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。而接地體是和大地進(jìn)行連接的部分，同時(shí)也跟電氣設(shè)備進(jìn)行連接，當(dāng)雷電擊中電氣設(shè)備時(shí)，接地體可以將雷電的能量泄入大地之中。其示意圖如圖1所示。

1.2防雷接地技術(shù)的重要性

我國(guó)大部分地區(qū)屬于季風(fēng)性氣候區(qū)，這就造成了夏季雷雨天氣較多的情況出現(xiàn)。伴隨著雷雨天氣出現(xiàn)的雷擊通常具有很大的能量。雷擊時(shí)，大氣層會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，電流會(huì)對(duì)建筑物和建筑物內(nèi)部的電力設(shè)備產(chǎn)生極大的破壞，容易引發(fā)火災(zāi)甚至是爆炸事故，除了會(huì)造成人員傷亡以外，還會(huì)帶來不少的經(jīng)濟(jì)損失。

對(duì)設(shè)備傷害最大的雷電要數(shù)直擊雷，產(chǎn)生直擊雷的最主要原因是雷云和海拔較高的物體之間發(fā)生了迅猛放電現(xiàn)象，這種雷電的電壓峰值可以達(dá)到幾萬伏特，有時(shí)候可能還會(huì)更大，一旦產(chǎn)生，對(duì)設(shè)備會(huì)造成難以修復(fù)的損壞。在雷電放電時(shí)，沖擊雷電流所在的空間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)，強(qiáng)磁場(chǎng)的出現(xiàn)是的相鄰兩個(gè)導(dǎo)體之間產(chǎn)生極高的電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這部分電流需要及時(shí)倒入地下，否則會(huì)帶來極大的麻煩，如圖2所示。

因此，在進(jìn)行建筑工程施工時(shí)要做好防雷接地施工作業(yè)，以達(dá)到高效防雷的目的，使雷擊能夠通過地線引到地面，從而保障人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

二.防雷接地技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用

2.1等位線處理技術(shù)

建筑物在安裝電氣工程設(shè)備中，防雷接地施工工程是其中必不可免，十分重要的一環(huán)，其技術(shù)是電氣安裝工作中的重中之重。等位線的處理主要是 對(duì)等電位進(jìn)行連接，使建筑物形成一個(gè)等電位體。利用等位線將建筑物中所有鋼筋等導(dǎo)體有效連接在一起，使建筑物作為一個(gè)等物體的存在。等位線可以同時(shí)將電氣設(shè)備和避雷裝置有效連接在一起，從而達(dá)到避雷的目的。等位線連接的各端口間都能形成一定的連接。這就避免來自不同方向的雷電擊中建筑物后都能達(dá)到電位平衡的狀態(tài)，降低雷電的破壞能力，從而保證建筑物的完好程度，避免不必要的人員傷亡。

現(xiàn)在的建筑在等位先處理作業(yè)過程中，通常都會(huì)將建筑的 金屬管道、各種金屬外殼、各類型金屬部件直接和地線進(jìn)行連接，這時(shí)為了保證建筑電氣安裝作業(yè)工作的 安全順利進(jìn)行。在使用這種技術(shù)的時(shí)候，通常會(huì)將等電位避雷器和電氣設(shè)備的端口進(jìn)行連接，這種情況下，就算在電氣安裝過程中出現(xiàn)雷電，形成脈沖電流，建筑的任何一個(gè)方向都可以通過裝置進(jìn)入到電氣設(shè)備當(dāng)中，并且迅速達(dá)到內(nèi)部電位的平衡狀態(tài)，從而達(dá)到最佳的避雷效果，以此確保安裝人員的安全，也為了讓電氣設(shè)備不被雷電損壞。

2.2接線處理技術(shù)

接線處理技術(shù)在建筑物安裝電氣工程作業(yè)時(shí)，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。采用接線處理技術(shù)，可以有效避免雷電、雷擊對(duì)建筑物及建筑物內(nèi)部電氣設(shè)備的安全威脅。在建筑的過程中，必不可需要使用金屬設(shè)備以及部分部件作為建筑材料，若這些建筑材料質(zhì)量存在問題，或是絕緣體材料裂開都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的漏電事故。相關(guān)的安裝人員必須要熟練的掌握接線處理相關(guān)技術(shù)，才能夠確保建筑內(nèi)部的電氣設(shè)備以及各種金屬材料是處于安全的接地狀態(tài)，而且在接地裝置的安裝中，要盡可能減少電阻，避免出現(xiàn)電流外泄的現(xiàn)象。目前界限技術(shù)主要采用TN-S系統(tǒng)以及TN-C系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)的N線和PE線是主要分界面，兩個(gè)系統(tǒng)的個(gè)應(yīng)用能夠有效保障設(shè)備的安全，避免雷電帶來的大量傷害。除此以外，TN-S系統(tǒng)還會(huì)對(duì)機(jī)房交換機(jī)和機(jī)房?jī)?nèi)的其他電子設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)。而交流工作接地則主要分成中性點(diǎn)接地和線接地，通過這種接地方式去解決過電壓的問題，也是為了幫助相關(guān)的人員可以更好的對(duì)零序電壓唯一進(jìn)行控制，從而達(dá)到強(qiáng)化配電低壓系統(tǒng)安全性的目的。而工作人員則需要在箱柜內(nèi)部先行開展接地作業(yè)，然后才能開展配電工作，這是為了做好一切的保護(hù)措施，避免和其他的接地系統(tǒng)進(jìn)行接觸。

防雷接地系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)防雷。在使用接地防雷時(shí)采用接地導(dǎo)電的方法，將電流引到地面，能大大減少雷擊對(duì)建筑物電氣設(shè)備的破壞、減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。建筑物內(nèi)安裝了大量的金屬設(shè)備，隨著時(shí)間推移這些金屬設(shè)備會(huì)老化，降低其絕緣效果、導(dǎo)致漏電問題，而一旦建筑物遭受雷擊，其雷擊危險(xiǎn)也會(huì)增大。因此，在施工過程中必須安裝防雷接地系統(tǒng)，以避免潛在的危險(xiǎn)。

2.3避雷設(shè)備安裝技術(shù)

在開展建筑電氣安裝工作以前，必須要在現(xiàn)場(chǎng)做好避雷裝置的安裝工作，而這個(gè)裝置能不能發(fā)揮出最佳的效果，還是取決于避雷裝置安裝技術(shù)是否過關(guān)。在對(duì)該裝置進(jìn)行安裝時(shí)，相關(guān)的安裝人員必須要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行安裝，因此在安裝的區(qū)域內(nèi)，需要根據(jù)區(qū)域狀況有一定程度的差異性，例如避雷針需要安裝在建筑頂部，而避雷網(wǎng)需要安裝在建筑的墻面。在進(jìn)行避雷裝置的安裝時(shí)，安裝人員需要對(duì)雷擊位置進(jìn)行評(píng)估，特別是避雷網(wǎng)的安裝，需要選擇被雷擊可能性較大的墻體上，對(duì)避雷網(wǎng)的密度也要進(jìn)行科學(xué)選擇，鋪設(shè)形狀為方形，才能充分發(fā)揮避雷作用。而在安裝避雷針的時(shí)候，安裝人員要保證多個(gè)避雷針的有效連接，要進(jìn)行合理的加固，在出現(xiàn)變形縫時(shí)，要合理的進(jìn)行補(bǔ)償，并且確保間隔是符合安裝要求的，如此才能發(fā)揮出最佳的避雷效用。

2.4引下線施工技術(shù)

引下線工作是防雷接地系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一環(huán)。引下線施工時(shí)，必須將接地裝置與接閃器的金屬進(jìn)行接地，接地主要依靠金屬導(dǎo)體，接地下線分析工作應(yīng)以耐腐蝕程度和強(qiáng)度為依據(jù)，分析工作可保證引下線能承受相應(yīng)的大電流。引下線在設(shè)置過程中必須圍繞建筑物的對(duì)稱或勻稱進(jìn)行設(shè)置，一般在布置過程中引下線為兩根，整體間距必須小于18m，建筑物周圍引下線的設(shè)置要根據(jù)建筑物周圍鋼柱的跨度來確定。按設(shè)計(jì)位置找到主筋，并做好標(biāo)記，將其作為引下線，按整體要求對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行焊接，垂直串聯(lián)到頂部，焊接出一些引下線，這些引下線在焊接過程中要滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)要求，焊接整體搭接長(zhǎng)度不得超過6m，誤差應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)值以內(nèi)，在施工結(jié)束后要求有關(guān)人員進(jìn)行隱檢作業(yè)，在檢查過程中如發(fā)現(xiàn)有紕漏應(yīng)及時(shí)改正，并為引下線施工提供質(zhì)量保證。在檢查過程中，每一次檢查結(jié)果都要作記錄并保存。

建筑電氣在進(jìn)行安裝防雷接電作業(yè)時(shí)，引下線施工作業(yè)尤為關(guān)鍵，相關(guān)技術(shù)主要是將接地裝置的金屬器和接閃器進(jìn)行有效的連接，看似簡(jiǎn)單，實(shí)際要求卻非常繁瑣，而且要求相關(guān)的工作人員必須要嚴(yán)格按照流程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，以免達(dá)不到預(yù)設(shè)的效果。在施工作業(yè)以前，相關(guān)人員需要清楚了解接地下線的強(qiáng)度，而且對(duì)該線的各項(xiàng)性能也需要有所了解。對(duì)于引下線的數(shù)量的選擇，需要使用兩根或以上，將其均勻分布在建筑的周邊，并且要嚴(yán)格控制兩線的距離，才能發(fā)揮出預(yù)設(shè)的效果。

2.5雷電接收裝置

為有效實(shí)現(xiàn)防雷接地技術(shù)的作用，應(yīng)以采用先進(jìn)的雷電接收設(shè)備為前提，充分降低雷擊的影響程度。雷電接收設(shè)備的設(shè)置通常采用滾球法實(shí)現(xiàn)。應(yīng)根據(jù)建筑物的具體情況，選擇科學(xué)的安裝方式，在實(shí)際安裝過程中可以利用相應(yīng)的空間對(duì)線路進(jìn)行布置

除了避雷裝置，雷電接收裝置也是現(xiàn)場(chǎng)安裝所必不可少的，這也是為了能夠更好的發(fā)揮防止雷擊的效果，強(qiáng)化對(duì)建筑物以及對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)。就目前來看，比較常用的有避雷帶、避雷線和避雷網(wǎng)等雷電接收裝置，在開展實(shí)際的安裝作業(yè)行動(dòng)時(shí)，施工人員要清楚建筑的整體布局，要有嚴(yán)格詳細(xì)的規(guī)劃方案，這時(shí)安裝的基礎(chǔ)，也是為了對(duì)區(qū)域的線路進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，只有事先將可能會(huì)出現(xiàn)的情況考慮清楚，才有可能做到萬無一失。

三.防雷接地技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

第一，在安裝作業(yè)時(shí)應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)施，對(duì)外接線接口進(jìn)行分析，做到科學(xué)規(guī)劃。確保電氣設(shè)備的下線全部串聯(lián)在一起。第二，連接避雷裝置的過程中，要保證線路有足夠的長(zhǎng)度。另外，在開展焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行雙面焊，并對(duì)焊縫長(zhǎng)度進(jìn)行考察，確保其長(zhǎng)度合理且焊縫飽滿，使其符合相關(guān)規(guī)范要求。接地裝置在填埋時(shí)應(yīng)保證填埋的深度，并做好設(shè)備引線的防潮、防腐工作，以防止其受到地下潮濕環(huán)境的影響。第三，引下線。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)建筑的整體類型進(jìn)行考慮，對(duì)于一到三類的建筑物，在開展引下線工作時(shí)，應(yīng)確保之間的間隔符合相關(guān)標(biāo)注內(nèi)核要求。最后要切實(shí)將建筑物內(nèi)的金屬裝置與防雷設(shè)備連接，以保證防雷效果。安裝完畢后，應(yīng)科學(xué)規(guī)劃插座地線。施工作業(yè)結(jié)束后要做好檢查、驗(yàn)收工作，以保證安裝防雷裝置的合理性。

四、結(jié)語

因雷擊破壞建筑電氣設(shè)備發(fā)生的事故近年來頻有發(fā)生，這樣的事故造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。因此，在建筑施工過程中必須要做好防雷接地工程的安裝工作，這樣才能有效減少雷擊對(duì)建筑物帶來的損害。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高層和超高層建筑數(shù)量越來越多，從事相關(guān)工作的工作者更加需要加強(qiáng)防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)，從而保證人們的生命安全和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)安全。綜上所訴，電氣設(shè)備工程的安裝既要不斷的完善防雷接地技術(shù)，又要將防雷接地技術(shù)不斷應(yīng)用到建筑領(lǐng)域，不斷提高防雷接地工程的水平，提高建筑物抗雷擊能力，進(jìn)一步促進(jìn)建筑業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

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