所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-01-31 17:06 熱度:
摘要:建筑物電氣系統的可靠性是關系到人身安全及設備安全運行的重要環節。由于接地系統出現問題而造成的設備損壞,人身傷害等事故時有發生。因此,如何確保防雷接地系統的安全可靠,是建筑電氣系統中非常重要的一環。
關鍵詞:避雷裝置,引下線,接地裝置,等電位聯結
隨著現代社會的飛速發展,電力設施與設備已與現代人類的工作與生活密不可分。但由于種種原因,電氣設備在帶給人們工作與生活的便利的同時,由此產生的問題也帶給人類的生產與生活不少煩惱與損失,甚至會造成不可挽回的后果。因此,電氣安全不僅已成為電氣操作與維護人員消除安全生產隱患、防止傷亡事故、保障職工健康的重點,同時也是電氣專業人員首要面臨并著力解決的課題,電氣安全工作將向著更科學、更實用、更深入、更系統的方向發展。作為電氣安全重中之重的內容則是防雷接地系統。
讓雷電流迅速導入大地以防止雷擊災害為目的接地叫做防雷接地。防雷接地裝置包括以下部分:1)雷電接受裝置:直接或間接接受雷電的金屬桿(接閃器),如避雷針、避雷帶(網)、架空地線及避雷器等。2)接地線(引下線):雷電接受裝置與接地裝置連接用的金屬導體。3)接地裝置:接地線和接地體的總和。接地體指的是降阻劑、離子接地極、扁鋼等。
以下僅從防雷接地系統構成及需重視的方面進行闡述。
避雷裝置
避雷裝置一般分為避雷網及避雷器。避雷網宜采用裝設在建筑物上的避雷網(帶)或避雷針或由其混合組成的接閃器。避雷網(帶)應按規范規定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設,并應在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m(網格密度按建筑物類別確定)的網格。所有避雷針應采用避雷帶相互連接。避雷器的作用是用來保護電力系統中各種電器設備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態過電壓沖擊而損壞的一個電器。避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。保護間隙主要用于限制大氣過電壓,一般用于配電系統、線路和變電所進線段保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發電廠的保護,在500KV及以下系統主要用于限制大氣過電壓,在超高壓系統中還將用來限制內過電壓或作內過電壓的后備保護。民用建筑中一般采用避雷網作為接閃裝置,而在電網線桿、變電所等建筑上一般采用避雷器作為接閃裝置。
避雷網施工時,應符合設計要求,位置正確、固定牢靠、防腐均勻良好。網格和彎曲半徑正確,跨越建筑物變形縫有補償措施,支持件間距均勻。女兒墻陽角處避雷網應做成Ω彎,以避免保護角度不到位。同時應注意避雷線彎曲處不得小于90度,彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的10倍。
引下線
引下線指連接接閃器與接地裝置的金屬導體。防雷裝置的引下線應滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩定的要求。引下線不應少于兩根,并應沿建筑物四周均勻或對稱布置,其間距不應大于18m(引下線間距按建筑物類別確定)。當僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時,可按跨度設引下線,但引下線的平均間距不應大于18m。利用主筋(直徑不小于φ16mm)作引下線時,接設計要求找出全部主筋位置,用油漆做好標記,按設計要求焊好測試點,隨鋼筋串聯焊接至頂層,焊接出一定長度的引下線,搭接長度不應小于6D,做完后請有關人員進行隱檢,做好隱檢記錄。
接地裝置
接地裝置是指埋設在地下的接地電極與由該接地電極到設備之間的連接導線的總稱。接地裝置是由埋入土中的金屬接地體(角鋼、扁鋼、鋼管等)和連接用的接地線構成。是針對防雷保護的需要而設置的接地。例如避雷針(線)、避雷器的接地,目的是使雷電流順利導入大地,以利于降低雷過電壓,故又稱過電壓保護接地。接地裝置由接地極、接地極引線和接地母排三部分組成,它被用以實現電氣系統與大地相連接的目的。與大地直接接觸實現電氣連接的金屬物體為接地極。它可以是人工接地極,也可以是自然接地極。對此接地極可賦以某種電氣功能,例如用以作系統接地、保護接地或信號接地。總等電位聯結是建筑物電氣裝置的參考電位點,通過它將電氣裝置內需接地的部分與接地極相連接,從而實現建筑物內大件導電部分間的總等電位聯結。接地極與接地母排之間的連接線稱為接地極引線。
接地裝置最易發生的是腐蝕問題、埋深問題。
由于腐蝕造成接地裝置不能滿足接地短路電流熱穩定的要求。接地裝置容易發生腐蝕的部位主要有:設備接地引下線及其連接螺絲;焊接頭;電纜溝內的均壓帶;水平接地體。設備接地引下線應采用熱鍍鋅鋼材,連接螺絲應購買質量好的鍍鋅螺絲,并應每年檢查一次,如發生銹蝕應及時更換。接地體的連接應采用焊接,焊接處焊縫應飽滿并有足夠的機械強度,不得有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊、氣孔等缺陷,焊接處的藥皮敲凈后,刷瀝青做防腐處理。如有明漏部位,還應補刷兩道銀粉漆。電纜溝內應降低相對濕度,以消除電化學腐蝕的影響。均壓帶采用熱鍍鋅材料。水平接地體腐蝕常見于人工接地體,例如增加的接地極,建筑物外圈敷設的扁鐵均壓帶。因目前防腐涂料材質原因(包括使用熱鍍鋅材料),其壽命均不太長。通常作法主要考慮采用降阻防腐劑;改變接地體材質(例如選用銅材);采用無腐蝕性或腐蝕性小的土壤,并避免施工垃圾回填,以盡量減小導致腐蝕的因素。
等電位聯結
等電位聯結是指所有進入建筑物的外來導電物均應做等電位聯結。當外來導電物、電力線、通信線在不同地點進入建筑物時,宜設若干等電位聯結帶,并應就近連到環形接地體、內部環形導體或此類鋼筋上。它們在電氣上是貫通的并連通到接地體,含基礎接地體。GB50343-2004定義“設備和外漏可導電部分的電位基本相等的電氣聯結。”GB50057-94對等電位聯結定義“將分開的裝置、諸導電物體等用等電位連接導體或電涌保護器連接起來以減小雷電流在它們之間產生的電位差。”不管如何定義,都是強調有可能帶電傷人或物的導電體被連接并和大地電位相等的連接就叫等電位聯結。
等電位聯結有總等電位聯結、局部等電位聯結和輔助等電位聯結。
總等電位聯結(MEB):總等電位聯結一般位于建筑物的變配電室或進戶總柜處,通過總等電位聯結端子排將下列可導電部分連通:變配電室或進戶總柜處的PE(PEN)母排;進出戶金屬管道;建筑物鋼筋網或鋼結構建筑物的金屬結構;接地裝置。
局部等電位聯結(LEB):GB50096—1999《住宅設計規范》6.5.2規定:住宅供電系統應采用TT、TN—c—s或TN—s接地制式,并進行總等電位聯結;衛生間宜作局部等電位聯結。該規范所指的衛生間是具有洗澡設施的衛生間,又稱濕式衛生間。在規范的條文說明中對此條作如下說明:洗浴時人體皮膚潮濕,阻抗下降,沿金屬管道傳導來的較小電壓即可引起電擊傷亡事故,在衛生間內作“局部等電位聯結”可使衛生間處于同一電位,防止出現危險的接觸電壓。
具體作法是:在衛生間內將各種金屬管道、結構件(包括混凝土樓板中的鋼筋)以及進入衛生間內的管線,用不小于4mm2的塑料軟銅線,通過等電位聯結端子箱互相連通。等電位聯結導線在地板或墻內暗敷時要穿塑料管保護,其目的是更換導線方便,并可防止渦流的產生。衛生間內的金屬管道的連接處一般不需加跨接線,若發現導通不良時,應作跨接。當衛生間內的水管是塑料管或包塑金屬管時,等電位跨接線可接在自來水龍頭上;采用金屬水管時,跨接線直接接在水管上。衛生間內的污水管因與進水管之間是不通的,因此污水管也要作等電位聯結,可接在地漏的管子上。在投入使用后應定期作導通性測試。
綜上所述,建筑防雷接地系統是一項非常重要的系統工程,它所起的作用是無可替代的。不論是設計還是在施工時,保證人身生命安全是至關重要的。因此,要進一步完善設計方案,以適應不同地區對防雷接地系統的不同要求。在施工方面,要逐步提高相關人員的施工工藝水平,并加強監督檢查,保證安裝質量,以利于整個系統的安全穩定運行。
參考文獻:1、《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92
2、《住宅設計規范》GD50096-1996
3、《建筑物防雷設計規范》GB50057-1994(2000)
文章標題:建筑電氣防雷接地系統簡述
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