建筑电气防雷接地系统简述_电力论文

　　建筑电气防雷接地系统简述
　　张静河北建设集团有限公司设计院分公司
　　张增鸿河北建设集团有限公司一分公司
　　摘要：建筑物电气系统的可靠性是关系到人身安全及设备安全运行的重要环节。由于接地系统出现问题而造成的设备损坏，人身伤害等事故时有发生。因此，如何确保防雷接地系统的安全可靠，是建筑电气系统中非常重要的一环。
　　关键词：避雷装置引下线接地装置等电位联结
　　随着现代社会的飞速发展，电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分。但由于种种原因，电气设备在带给人们工作与生活的便利的同时，由此产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失，甚至会造成不可挽回的后果。因此，电气安全不仅已成为电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康的重点，同时也是电气专业人员首要面临并着力解决的课题，电气安全工作将向着更科学、更实用、更深入、更系统的方向发展。作为电气安全重中之重的内容则是防雷接地系统。
　　让雷电流迅速导入大地以防止雷击灾害为目的接地叫做防雷接地。防雷接地装置包括以下部分：1）雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。2）接地线（引下线）：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。3）接地装置：接地线和接地体的总和。接地体指的是降阻剂、离子接地极、扁钢等。
　　以下仅从防雷接地系统构成及需重视的方面进行阐述。
　　避雷装置
　　避雷装置一般分为避雷网及避雷器。避雷网宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网(带)应按规范规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m（网格密度按建筑物类别确定）的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护，在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。民用建筑中一般采用避雷网作为接闪装置，而在电网线杆、变电所等建筑上一般采用避雷器作为接闪装置。
　　避雷网施工时，应符合设计要求，位置正确、固定牢靠、防腐均匀良好。网格和弯曲半径正确，跨越建筑物变形缝有补偿措施，支持件间距均匀。女儿墙阳角处避雷网应做成Ω弯，以避免保护角度不到位。同时应注意避雷线弯曲处不得小于90度，弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。
　　引下线
　　引下线指连接接闪器与接地装置的金属导体。防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m（引下线间距按建筑物类别确定）。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。利用主筋（直径不小于φ16mm）作引下线时，接设计要求找出全部主筋位置，用油漆做好标记，按设计要求焊好测试点，随钢筋串联焊接至顶层，焊接出一定长度的引下线，搭接长度不应小于6D，做完后请有关人员进行隐检，做好隐检记录。
　　接地装置
　　接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称。接地装置是由埋入土中的金属接地体（角钢、扁钢、钢管等）和连接用的接地线构成。是针对防雷保护的需要而设置的接地。例如避雷针（线）、避雷器的接地，目的是使雷电流顺利导入大地，以利于降低雷过电压，故又称过电压保护接地。接地装置由接地极、接地极引线和接地母排三部分组成，它被用以实现电气系统与大地相连接的目的。与大地直接接触实现电气连接的金属物体为接地极。它可以是人工接地极，也可以是自然接地极。对此接地极可赋以某种电气功能，例如用以作系统接地、保护接地或信号接地。总等电位联结是建筑物电气装置的参考电位点，通过它将电气装置内需接地的部分与接地极相连接，从而实现建筑物内大件导电部分间的总等电位联结。接地极与接地母排之间的连接线称为接地极引线。
　　接地装置最易发生的是腐蚀问题、埋深问题。
　　由于腐蚀造成接地装置不能满足接地短路电流热稳定的要求。接地装置容易发生腐蚀的部位主要有：设备接地引下线及其连接螺丝；焊接头；电缆沟内的均压带；水平接地体。设备接地引下线应采用热镀锌钢材，连接螺丝应购买质量好的镀锌螺丝，并应每年检查一次，如发生锈蚀应及时更换。接地体的连接应采用焊接，焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度，不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮敲净后，刷沥青做防腐处理。如有明漏部位，还应补刷两道银粉漆。电缆沟内应降低相对湿度，以消除电化学腐蚀的影响。均压带采用热镀锌材料。水平接地体腐蚀常见于人工接地体，例如增加的接地极，建筑物外圈敷设的扁铁均压带。因目前防腐涂料材质原因（包括使用热镀锌材料），其寿命均不太长。通常作法主要考虑采用降阻防腐剂；改变接地体材质（例如选用铜材）；采用无腐蚀性或腐蚀性小的土壤，并避免施工垃圾回填，以尽量减小导致腐蚀的因素。
　　等电位联结
　　等电位联结是指所有进入建筑物的外来导电物均应做等电位联结。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜设若干等电位联结带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体或此类钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体，含基础接地体。GB50343-2004定义“设备和外漏可导电部分的电位基本相等的电气联结。”GB50057-94对等电位联结定义“将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。”不管如何定义，都是强调有可能带电伤人或物的导电体被连接并和大地电位相等的连接就叫等电位联结。
　　等电位联结有总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。
　　总等电位联结（MEB）：总等电位联结一般位于建筑物的变配电室或进户总柜处，通过总等电位联结端子排将下列可导电部分连通：变配电室或进户总柜处的PE（PEN）母排；进出户金属管道；建筑物钢筋网或钢结构建筑物的金属结构；接地装置。
　　局部等电位联结（LEB）：GB50096—1999《住宅设计规范》6．5．2规定：住宅供电系统应采用TT、TN—c—s或TN—s接地制式，并进行总等电位联结；卫生间宜作局部等电位联结。该规范所指的卫生间是具有洗澡设施的卫生间，又称湿式卫生间。在规范的条文说明中对此条作如下说明：洗浴时人体皮肤潮湿，阻抗下降，沿金属管道传导来的较小电压即可引起电击伤亡事故，在卫生间内作“局部等电位联结”可使卫生间处于同一电位，防止出现危险的接触电压。
　　具体作法是：在卫生间内将各种金属管道、结构件（包括混凝土楼板中的钢筋）以及进入卫生间内的管线，用不小于4mm2的塑料软铜线，通过等电位联结端子箱互相连通。等电位联结导线在地板或墙内暗敷时要穿塑料管保护，其目的是更换导线方便，并可防止涡流的产生。卫生间内的金属管道的连接处一般不需加跨接线，若发现导通不良时，应作跨接。当卫生间内的水管是塑料管或包塑金属管时，等电位跨接线可接在自来水龙头上；采用金属水管时，跨接线直接接在水管上。卫生间内的污水管因与进水管之间是不通的，因此污水管也要作等电位联结，可接在地漏的管子上。在投入使用后应定期作导通性测试。
　　综上所述，建筑防雷接地系统是一项非常重要的系统工程，它所起的作用是无可替代的。不论是设计还是在施工时，保证人身生命安全是至关重要的。因此，要进一步完善设计方案，以适应不同地区对防雷接地系统的不同要求。在施工方面，要逐步提高相关人员的施工工艺水平，并加强监督检查，保证安装质量，以利于整个系统的安全稳定运行。
　　参考文献：1、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
　　2、《住宅设计规范》GD50096-1996
　　3、《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000)