建筑電氣安裝工程防雷接地施工技術

摘 要：對建筑電氣安裝中防雷接地施工工藝進行了深入探討，介紹防雷接地的基本原理，強調其在電氣安裝工程中的應用。對前期規劃、接地系統設計原理和實地勘察分析等方面的防雷接地設計與規劃進行了詳細的闡述。在選材上，提供選用準則和各種接地設備的應用要點，并強調性能匹配和優化的重要性。

關鍵詞：建筑電氣安裝；防雷接地；施工技術；接地系統設計

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）09-0105-03

收稿日期：2024-03-20

作者簡介：張伊凡（1985—），男，陜西咸陽人，碩士研究生，工程師，研究方向：建筑電氣、機電施工管理。

0 引言

近年來，建筑電氣安裝工程作為現代建筑不可或缺的組成部分，并對電氣系統的可靠性與穩定性要求越來越高。在建筑電氣系統中，防雷接地作為一項關鍵技術，直接關系到建筑物及設備的安全運行。深入研究建筑電氣安裝工程防雷接地施工技術，有利于應對不斷升級的建筑電氣需求下的技術挑戰。通過對防雷接地的基本原理進行闡述，為讀者提供深刻的理論基礎。結合電氣安裝工程的實際需求，詳細分析防雷接地在建筑電氣安裝中的重要性，并提出了對防雷接地設計與規劃的實際要求。

1 防雷接地施工技術概述

1.1 防雷接地的基本原理

防雷接地的核心在于避免雷電對建筑物和電氣設備造成損害，通過合適的導體迅速將雷電流引入地下，達到中和電荷的目的。其可有效減少雷電直接危害建筑物結構和電氣設備，使系統的抗雷電能力得到了提高。

1.2 電氣安裝工程中的防雷接地要求

防雷接地是電氣安裝工程中對系統穩定性、安全性的基本要求。要針對不同環境條件下的實際需求，選用適當的材料和設備，并考慮建筑物的結構特點，保證接地系統和整體電氣系統的協調運行[1]。

1.3 防雷接地在建筑電氣安裝中的重要性

防雷接地在建筑電氣安裝中具有不可替代的作用，因雷電是一種突發性的自然現象，如果不進行有效的防護，可能導致建筑電氣系統發生嚴重事故。通過科學的防雷接地設計和施工，能夠最大限度地降低雷電對建筑電氣系統的危害，保障電力系統的可靠運行，維護建筑設備的壽命，進而提高建筑安全性和可持續運行性。因此，深入理解防雷接地的重要性，對于確保建筑電氣系統長期穩定運行具有重要的意義。

2 防雷接地設計與規劃

2.1 建筑電氣安裝工程前期規劃

前期的規劃設計是電氣安裝工程的基礎，與防雷接地系統的設計有直接的聯系。在規劃設計階段，要全面考慮建筑物所處的特殊環境、用途、結構等各方面的因素，以確定最適合的防雷接地策略，為后續的設計與施工提供科學的依據。其中包括對地形土壤電阻率、氣象條件以及電氣系統的需求分析等。

2.2 接地系統設計原則

為使防雷接地系統在各種工況下都能有效防范雷電沖擊，設計時需要遵循一系列原則。具體包括3點：一是要保證接地系統的合理性。為使系統的電阻值符合規范的要求，必須進行計算和模擬。二要著重考慮系統的可靠性問題。為降低由于單一設備故障導致的系統失效概率，需采用多樣化的接地手段。比如有接地網、接地棒等多種形式可選擇。三要對系統的可維護性進行考慮，以便系統運行中能方便地檢測和維修。防雷接地系統設計需要從多個方面來考慮，才能保證系統萬無一失[2]。

2.3 防雷接地施工前的實地調查與分析

防雷接地系統施工前，應進行詳盡的實地調查和設計分析，以了解建筑周圍的環境特點、土壤條件和氣象因素等情況，從而為后續施工提供依據。對潛在的問題進行實地分析，并提前采取應對措施，保證施工過程順利進行。實地調查與分析的結果，對接地系統的設計和施工質量有直接影響，該步驟在防雷接地系統的施工上必不可少。

3 防雷接地材料與設備選擇

3.1 適用于建筑電氣安裝的防雷接地材料

在建筑電氣安裝工程中，選擇合適的防雷接地材料是確保系統可靠性的重要因素。銅和鋁是兩種常用的導體材料。銅具有良好的導電性能和耐腐蝕性，適用于潮濕或酸性土壤環境，其電導率可達到56×106 S/m。鋁作為一種輕量、成本較低的材料，其電導率為38×106 S/m，對于低電流要求的場合也是一個可行的選擇。具體的銅和鋁導體電導率比較結果如表1所示。

對接地材料的選擇也要考慮到土壤的電阻率，采用深埋式接地網對電阻率較高的土壤有較好的效果，這時選用導電性能較好的銅材較為適宜。對于電阻率較低的土壤來說，選用鋁材料則更能滿足要求。在不同的土壤條件下，還可以結合土壤改良劑來提高土壤的導電性能，從而降低接地電阻，如利用土壤改良劑改善土壤的化學和物理特性[3]。

不銹鋼在耐腐蝕性方面也是值得考慮的一種材料，特別是在惡劣氣候或具有腐蝕性物質的環境中，它的抗腐蝕性能表現非常突出，可保證接地系統的長期穩定運行。為提高接地系統的整體性能，可以在接地網中加入銅粒或石墨微粒，以增加接地系統的導電性。從而使系統的性能得到提高，進而提高系統的防雷性能。

3.2 各類接地設備的特性與選擇準則

不同類型的接地設備具有各自不同的特性，應根據特定的建筑電氣安裝需求進行選擇。接地網、接地棒、接地線等設備在不同場合下發揮著不同的作用，在選用接地裝置時，除考慮安裝的方便性維護導電性能等因素外，還要對設備的可靠性進行充分考慮。特別是復雜氣象條件下，對設備的耐久性、抗風雨性也要得到充分保障，以降低因接地裝置故障而帶來的安全隱患。

3.3 材料與設備性能匹配與調優

為確保防雷接地系統的高效運行，必須在材料與設備的選擇上進行精確匹配與科學擇優。可根據系統電流負荷及所處環境的土壤電阻率，來選擇合適的導體材料及長度。以銅為例，其電導率為56×106 S/m，對高電流要求的場合，可選用直徑較大的銅導線以降低電阻。對低電流要求的場合，選用直徑較小的銅導線同樣能夠滿足要求。如不進行科學擇優，會造成材料與設備的浪費，防雷接地系統的效能會因此受到影響。

導體與接地設備的匹配也需要綜合考慮，對于接地網，導體的布局密度與導體之間的連接方式直接影響整個系統的導電性能。在設計階段，可采用數學模型模擬不同布局密度下的電阻值，選擇最優方案。對于接地設備，如接地棒，其長度和直徑也需匹配導體的選擇，確保設備能夠與導體完美配合，提高整個系統的導電效果。

4 防雷接地施工步驟

4.1 建筑電氣安裝前的施工準備

進行防雷接地項目建設前，須做好充分的準備工作。要先將詳細的調查和分析作為基礎，再對施工人員進行必要的安全培訓，使他們具備相應的技能，還要合理調配好各類物資裝備的儲備，做好實施過程的控制與監督。在施工準備階段，為使工程萬無一失，還需要重視合理進行物資儲備與器材選用[4]。

4.2 接地網施工技術

接地網是防雷接地系統必不可少的組成部分，它的施工工藝直接影響到整個系統的整體性能。所以接地網的施工過程中，一定要按照設計的要求進行布置，確保密度合適、導體間連接良好。為避免對地下管線等其他基礎設施造成損害，應做好做必要的測量和調整，以保證它的電阻值達到設計標準。

4.3 接地裝置與設備的安裝流程

安裝接地裝置和設備的過程關系到整個接地系統的可靠程度，在施工過程中，要按照設計的要求對接地裝置逐個進行安裝，保證其連接良好材料合適位置符合規范。對接地設備的安裝，要保證設備與建筑結構的接觸良好耐久性高，與各設備協調配合。對大型設備的安裝，要用專業工具和設備來保證施工的高效性和準確性。

4.4 施工中的質量控制與監測

在整個建設過程中，質量控制與檢測是保證接地系統發揮良好性能的關鍵。在施工過程中要對各個環節進行實時的監控，使之達到設計要求，從而保證接地系統能夠穩定可靠地運行。在建設過程中及時發現問題并加以解決至關重要，其可以通過包括現場電阻測試設備工作狀態監控等在內的多種檢測手段實現。

5 防雷接地施工中的常見問題與解決方案

5.1 施工過程中可能遇到的問題

可能面臨的問題包括：施工中因土壤電阻率不穩造成的接地電阻值超標，或者接地裝置安裝不當，造成接地不牢。工地天氣狀況不佳，施工進度受到影響。設備在運送、搬運過程中出現損壞等情況。若不及時發現并解決這些問題，可能會對接地系統的正常運行造成影響，使其雷電防護性能下降。

5.2 問題的診斷與分析

要認真診斷分析，針對可能出現的問題。對土壤特性進行現場測量和分析，發現土壤電阻率異常的問題，從而確定問題產生的原因。對設備連接不牢的問題，要通過電阻測試等手段，檢查設備安裝情況，確定具體的故障點。評估施工計劃的合理性，采取相應措施確保施工進度，以應對惡劣天氣條件造成的施工延誤。

5.3 解決方案的實施與效果評估

在問題的診斷與分析基礎上，需要采取有效的解決方案。對于土壤電阻率不穩定的問題，可以通過加強接地網的設置密度、采用特殊材料等手段進行改善。對于設備連接不牢固的問題，需重新安裝設備并加強連接。對于天氣條件的影響，可以調整施工計劃、加強施工現場的防護措施等。

6 防雷接地施工后的監測與維護

6.1 完工后的接地系統檢測與驗收

待接地系統建造完畢，必須進行綜合的測試和驗收，以保證系統達到設計要求，并對雷電有效的保護作用。整個接地系統的電阻測試必不可少。為了準確測定接地系DsLuGFMAfECb6990cgBwTu5hNXF6ccVgTrKcIR+dKNY=統的電阻值，可結合四線法或其他適當的試驗方法進行測量。對銅作為導體材料的合格的接地系統的電阻，一般在1Ω以下。這就能保證系統在雷電沖擊下具有快速導電的能力，起到有效的保護作用。

對接地系統中的導體及連接點進行視覺上的檢查，保證連接處牢固可靠無腐蝕或受損情況出現。在實際的驗收中，由于外觀問題可能暗示有潛在的電氣問題存在，因此及時發現并加以解決是保證接地系統正常運行的關鍵要素之一。有關防雷接地系統的電阻標準可參考如表2所示的說明資料。

一般通過檢測接地系統的電位差，評估接地系統的性能。除了電阻測試和視覺檢查，還可通過測量不同位置的電位差，保證在規定范圍內保持系統各部位的電位差。例如，若系統中偵測到異常電位差，可能顯示電流集中或導線在某些地方連接不佳，需進一步進行偵測與修復。

6.2 定期維護與保養措施

通過定期的系統檢查，對接地網進行清理，對設備狀態進行檢查，對防腐涂料進行維護，保證接地系統在各種環境條件下保持優良的工作狀態，是保證防雷接地系統長期可靠運行的必要措施。在維修過程中要及時處理設備及導線松動、腐蝕等情況，以防系統性能下降[5]。

6.3 接地系統故障排除與修復技術

雖然經過精心設計、施工和維護，建筑電氣安裝工程中的防雷接地系統仍然面臨著各種各樣的故障狀況。保證系統長期穩定運行的關鍵是在出現故障時，迅速準確地排除問題并加以修復。由于土壤電阻率變化、導體連接不良或接地裝置損壞等原因，可能導致接地系統電阻值升高。

對設備或導體出現的損壞情況要適時進行更換處理，以免引起系統的不正常運行。如因接地導線斷裂而致使系統不能工作，則需要將導線接頭重連接或更換斷裂部分。對于損壞的接地棒或其他接地裝置，也可以先采用專業的探測儀器進行診斷，再采取相應的修復或替換手段。如出現嚴重的情況，為了保證安全可靠的接地系統，還可采用一些高級的接地裝置與設備進行更換。

7 結束語

本文通過深入研究建筑電氣安裝工程防雷接地施工技術，對防雷接地的基本原理、設計規劃、材料選用、施工步驟及關鍵技術要點進行了系統總結，并對其進行了重點監控和維護。建筑電氣系統穩定運行，科學合理的防雷接地方案是在不斷升級的用電需求下必不可少的。通過對防雷擊接地技術的深入了解，并采取有效的施工和維護措施，可確保電氣設備的安全運行，從而使系統的抗雷擊性能得到最大程度的提高。

參考文獻

[1] 吳長有.建筑電氣安裝工程防雷接地施工技術[J].石材，2023 （4）：90-92.

[2] 王光遠.分析建筑電氣安裝中防雷接地施工技術[J].中國設備工程，2021（5）：179-180.

[3] 黃錦波.建筑電氣安裝工程防雷接地施工技術[J].綠色建造與智能建筑，2023（12）：113-116.

[4] 王濤.建筑電氣安裝工程防雷接地系統施工技術要點分析[J].江西建材，2023（9）：264-265.

[5] 魏濤，王斯達.建筑電氣安裝中防雷接地施工技術的應用與質量管理[J].科技經濟市場，2021（5）：3-4.