對(duì)建筑電氣防雷接地系統(tǒng)的簡(jiǎn)單論述.doc

對(duì)建筑防雷接地的簡(jiǎn)單論述李勛義廣西科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院 電氣112班 廣西 柳州 545006【摘 要】隨著現(xiàn)代建筑物內(nèi)各種信息化的電子、電氣設(shè)備越來(lái)越多，防雷與接地成了關(guān)鍵建筑物及人身生命安全的頭等大事，建筑防雷接地系統(tǒng)愈加顯得重要。本文對(duì)建筑防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述與探討?！娟P(guān)鍵詞】建筑物；防雷接地由于今年來(lái)高層鋼筋混泥土和鋼結(jié)構(gòu)高層建筑物增多，各領(lǐng)域?yàn)殡娮釉O(shè)備使用量也大幅度增加，電子電氣設(shè)備已與現(xiàn)代人類的工作和生活密不可分。但在其給人們帶來(lái)工作和生活的便利的同時(shí)，也給人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了不少的問(wèn)題。由于防雷接地系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題而造成的設(shè)備損害，人身傷害等事故時(shí)有發(fā)生。因此，如何確保防雷接地系統(tǒng)的安全可靠，是建筑電氣系統(tǒng)非常重要的一點(diǎn)。本文將簡(jiǎn)單的探討關(guān)于建筑防雷接地系統(tǒng)的知識(shí)。 一、防雷1、防直擊雷1-1、裝設(shè)避雷針、帶、網(wǎng) 按所需要保護(hù)的范圍，在建筑屋頂不設(shè)置一定高度和數(shù)量不等的針式接閃器；安所需要的保護(hù)建筑物的頂部的邊緣，沿凸顯部分以圓鋼等金屬物敷設(shè)成帶狀或網(wǎng)狀的接閃器。其作用是截獲閃電，經(jīng)引下線將雷電流引入接地體。1-2、裝設(shè)針帶結(jié)合體 由于條件限制，建筑物或屋頂其他的設(shè)備為在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，就要加裝避雷帶聯(lián)合完成避雷保護(hù)功能。1-3、可靠、合格的接地體 為了將接閃器與防雷引下線強(qiáng)大的雷電流有效的泄散與大地，可靠、合格的接地時(shí)防雷防范的必要條件之一。2、防側(cè)向雷2-1、將金屬窗副框接地 根據(jù)建筑物的防雷等級(jí)，在規(guī)定高度將建筑物的金屬副框，與建筑物防雷接地干線做可靠連接。2-2、將外幕墻龍骨接地 將建筑物外幕墻金屬構(gòu)架，通過(guò)橫向部件形成均壓環(huán)，在通過(guò)主要豎向構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)與建筑物防雷接地干線做做可靠連接。3、防球形雷與雷電波侵入3-1、必要性 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能建筑的復(fù)雜程度愈來(lái)愈高。電子信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高數(shù)發(fā)展，使大型集成電路的工作電壓愈來(lái)愈低。電子元件的耐過(guò)電壓能力也就相應(yīng)降低了，雷電就成了高科技電子設(shè)備的天敵。所以，預(yù)防雷電波侵入是保證智能建筑及各種電子設(shè)備正常使用功能的技術(shù)基礎(chǔ)。3-2、防雷措施 雷電波侵入到一般以三種途徑進(jìn)入室內(nèi)襲擊設(shè)備及工作人員。（1） 雷電能量作用于與電子設(shè)備聯(lián)接的各種導(dǎo)線；（2） 雷電能量直接侵入、耦合，作用與電子元件；（3） 地電位反擊，損壞元器件邊緣。球形雷則依靠開(kāi)啟的門(mén)窗為通道侵入室內(nèi)襲擊設(shè)備和人員。合理的屏蔽、可靠的等電位聯(lián)結(jié)與封閉的門(mén)窗是堵塞球形雷與雷電波侵入的有效措施。4、建筑物的防雷分類 建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類4-1、第一類防雷建筑物 制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者的建筑物等。4-2、第二類防雷建筑物 國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物、國(guó)家級(jí)辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車(chē)站、國(guó)賓館、國(guó)家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物及對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義且裝有大量電子沒(méi)備的建筑物等。4-3、第三類防雷建筑物 省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館、預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)較大的工業(yè)建筑物、住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。5、防雷系統(tǒng)安裝方法及要求 屬于防雷系統(tǒng)的有避雷網(wǎng)、避雷針、獨(dú)立避雷針、避雷針引下線等。5-1、避雷網(wǎng)安裝（1）沿混凝土塊敷設(shè)（2）沿支架敷設(shè)5-2、避雷針安裝 （1）在煙囪上安裝 根據(jù)煙囪的不同高度，一般安裝13根避雷針，要求在引下線離地面1、8m處加斷接卡子，并用角鋼加以保護(hù)，避雷針應(yīng)熱鍍鋅。 （2）在建筑物上安裝 避雷針在屋頂上及側(cè)墻上安裝應(yīng)參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。避雷針制作應(yīng)包括底板、助板、螺栓等的全部重量。避雷針由安裝施工單位根據(jù)圖紙自行制作。 （3）在金屬容器上的安裝 避雷針在金屬容器頂上及油罐壁上安裝應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。5-3、獨(dú)立避雷針安裝 獨(dú)立避雷針安裝分鋼筋混凝土環(huán)形桿獨(dú)立避雷針和鋼筋結(jié)構(gòu)獨(dú)立避雷針兩種。6、接地系統(tǒng)安裝方法及要求接地系統(tǒng)包括接地極、戶外接地母線、戶內(nèi)接地母線、接地跨接線、構(gòu)架接地、防靜電等。接地系統(tǒng)常用的材料有等邊角鋼、圓鋼、扁鋼、鍍鋅等邊角鋼、鍍鋅圓鋼、鍍鋅扁鋼、銅板、裸銅線、鋼管等。6-1、接地極制作安裝 接地極制作安裝分為鋼管接地極、角鋼接地極、圓鋼接地極、扁鋼接地極、銅板接地極等。常用的為鋼管接地極和角鋼接地極。（1）接地極垂直敷設(shè)（2）接地極水平敷設(shè) 接地裝置全部采用鍍鋅扁鋼，所有焊接點(diǎn)處均刷瀝青。接地電阻應(yīng)小于4，超過(guò)時(shí)，應(yīng)補(bǔ)增接地裝置的長(zhǎng)度；（3）高土壤電阻率地區(qū)的降低接地電阻的措施 有換土；對(duì)土壤進(jìn)行處理，常用的材料有爐渣、木炭、電石渣、石灰、食鹽等；利用長(zhǎng)效降阻劑；深埋接地體，巖石以下5m；污水引入；深井埋地20m、6-2、戶外接地母線敷設(shè) 戶外接地母線大部分采用埋地敷設(shè)。接地線的連接采用搭接焊，其搭接長(zhǎng)度是：扁鋼為厚度的2倍（且至少3個(gè)棱連焊接）；圓鋼為直徑的6倍；圓鋼與扁鋼連接時(shí)，其長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍；扁鋼與鋼管或角鋼焊接時(shí)，為了連接可靠，除應(yīng)在其接觸部位兩側(cè)進(jìn)行焊接外，還應(yīng)焊以由鋼帶彎成的弧形卡子，或直接用鋼帶彎成弧形（或直角形）與鋼管或角鋼焊接?；靥钔?xí)r，不應(yīng)夾有石塊、建筑材料或垃圾等。6-3、戶內(nèi)接地母線敷設(shè) 戶內(nèi)接地母線大多是明設(shè)，分支線與設(shè)備連接的部分大多數(shù)為埋設(shè)。施工時(shí)要符合相關(guān)的規(guī)范要求。以上預(yù)防雷電波侵入與預(yù)防內(nèi)部雷電過(guò)電壓的技術(shù)措施，統(tǒng)稱為內(nèi)部防雷措施。2、 接地1、接地保護(hù) 1-1、TN 系統(tǒng) 分為T(mén)N-S 、TN-C 、 TN-C-S三種接地形式 TN-S結(jié)線。N線與PE線始終是截然分開(kāi)的，只有始端一點(diǎn)直接接地。 TN-C 結(jié)線。N線、PE線始終是合一的，物N線、PE 線之分。 TN-C-S結(jié)線。有一部分N線與PE線合一，有一部分是分開(kāi)的，也稱為三相四線半式結(jié)線。1-2、TT結(jié)線。電源端有一點(diǎn)直接接地。屬于三相四線制變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。 IT結(jié)線。系統(tǒng)的電源端中性點(diǎn)與大地間無(wú)直接連接，電氣裝置外露可導(dǎo)電部分直接接地。屬于三相三線制變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗的接地系統(tǒng)。2、等電位接地通過(guò)導(dǎo)線將建筑物的金屬設(shè)備單元及設(shè)備相關(guān)的金屬部分與接地體進(jìn)行可靠連接，這種以均衡存留電位為目的的聯(lián)結(jié)，成為等電位聯(lián)結(jié)。2-1、總等電位聯(lián)結(jié)。建筑物內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)及金屬部分，通過(guò)等電位接地干線與接地體的可靠連接和建筑屋外的金屬結(jié)構(gòu)及金屬部件，通過(guò)防雷接地干線與結(jié)線體的可靠連接，成為總等電位聯(lián)結(jié)。2-2、輔助等電位聯(lián)結(jié)。為使兩導(dǎo)體部分故障電壓將直接出電壓限制以下，以導(dǎo)線使兩導(dǎo)電部分所做的可靠連接，成為鋪?zhàn)獾葹辄c(diǎn)聯(lián)結(jié)。2-3、局部等位點(diǎn)聯(lián)結(jié)。為了實(shí)現(xiàn)在一個(gè)局部場(chǎng)所范圍內(nèi)多個(gè)金屬部件的等電位，通過(guò)聯(lián)結(jié)端子板使其相互連通，成為部分等電位聯(lián)結(jié)。 各種等電位聯(lián)結(jié)最后均要通過(guò)鄧建偉接地干線、防雷接地干線與接地體進(jìn)行可靠連接。3、 總述。 對(duì)于一般建筑而言，在采取了防雷措施后，可以將直擊雷與雷電波侵入的雷害的概率降低很多。對(duì)于一般電氣設(shè)備，允許的雷電脈沖較高，因此采取避雷針、避雷網(wǎng)防直擊雷等措施是極其有效的。而微電子設(shè)備非常靈敏，耐壓水平很低，一般只有10V左右，對(duì)雷擊電磁脈沖極為敏感，易受到電磁干擾和損壞。雷擊電磁脈沖因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生，并且可以通過(guò)電源線、天線、信號(hào)線的耦合被引入微電子設(shè)備，是微電子設(shè)備損壞的主要原因。如果僅按照一般建筑進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，建筑電子設(shè)備受雷擊的損壞率就很高，所以對(duì)于電子生產(chǎn)廠房的防雷接地設(shè)計(jì)應(yīng)采取相應(yīng)的措施。在選擇接閃器時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用避雷網(wǎng)形式。這是因?yàn)楸芾揍樖峭ㄟ^(guò)把雷電引向自身來(lái)完成保護(hù)對(duì)象免遭直接雷擊的，這種引雷的機(jī)理使避雷系統(tǒng)增加被雷擊的概率。當(dāng)然，避雷針也不是完全不能采用，現(xiàn)在有的避雷針生產(chǎn)企業(yè)已推出新型優(yōu)化避雷針，它具有防止直擊雷和抑制二次感應(yīng)雷的兩種功能，是一種防雷市場(chǎng)上相對(duì)先進(jìn)的產(chǎn)品。 在布置引下線時(shí)，應(yīng)沿建筑物四周設(shè)置而避免采用中間柱的柱內(nèi)主筋作為引下線。這是因?yàn)樵陔娮有畔⑾到y(tǒng)接地時(shí)，通常采用單點(diǎn)接地系統(tǒng)，將接地基準(zhǔn)點(diǎn)在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上，如防雷引下線設(shè)置在四周則可以減少引下線產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。近年來(lái)，很多國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)不主張信息設(shè)備采用獨(dú)立的接地裝置，推薦采用共用接地系統(tǒng)。例如，2000版的GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范中明確指出：“每幢建筑物本身應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)”即將建筑物內(nèi)的各種接地