對建筑電氣防雷接地系統(tǒng)的簡單論述.doc

對建筑防雷接地的簡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。本文對建筑防雷接地系統(tǒng)進行了簡單的論述與探討?！娟P(guān)鍵詞】建筑物；防雷接地由于今年來高層鋼筋混泥土和鋼結(jié)構(gòu)高層建筑物增多，各領(lǐng)域為電子設(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。但在其給人們帶來工作和生活的便利的同時，也給人類的生產(chǎn)和生活帶來了不少的問題。由于防雷接地系統(tǒng)出現(xiàn)的問題而造成的設(shè)備損害，人身傷害等事故時有發(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。本文將簡單的探討關(guān)于建筑防雷接地系統(tǒng)的知識。 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范圍內(nèi)，就要加裝避雷帶聯(lián)合完成避雷保護功能。1-3、可靠、合格的接地體 為了將接閃器與防雷引下線強大的雷電流有效的泄散與大地，可靠、合格的接地時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，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，通過橫向部件形成均壓環(huán)，在通過主要豎向構(gòu)件的節(jié)點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 隨著社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能建筑的復(fù)雜程度愈來愈高。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愈低。電子元件的耐過電壓能力也就相應(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。球形雷則依靠開啟的門窗為通道侵入室內(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 國家級重點文物保護的建筑物、國家級辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物及對國民經(jīng)濟有重要意義且裝有大量電子沒備的建筑物等。4-3、第三類防雷建筑物 省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館、預(yù)計雷擊次數(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，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)標準進行施工。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)標準要求進行。5-3、獨立避雷針安裝 獨立避雷針安裝分鋼筋混凝土環(huán)形桿獨立避雷針和鋼筋結(jié)構(gòu)獨立避雷針兩種。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，所有焊接點處均刷瀝青。接地電阻應(yīng)小于4，超過時，應(yīng)補增接地裝置的長度；（3）高土壤電阻率地區(qū)的降低接地電阻的措施 有換土；對土壤進行處理，常用的材料有爐渣、木炭、電石渣、石灰、食鹽等；利用長效降阻劑；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，其搭接長度是：扁鋼為厚度的2倍（且至少3個棱連焊接）；圓鋼為直徑的6倍；圓鋼與扁鋼連接時，其長度為圓鋼直徑的6倍；扁鋼與鋼管或角鋼焊接時，為了連接可靠，除應(yīng)在其接觸部位兩側(cè)進行焊接外，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 1-1、TN 系統(tǒng) 分為TN-S 、TN-C 、 TN-C-S三種接地形式 TN-S結(jié)線。N線與PE線始終是截然分開的，只有始端一點直接接地。 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。電源端有一點直接接地。屬于三相四線制變壓器低壓側(cè)中性點直接接地系統(tǒng)。 IT結(jié)線。系統(tǒng)的電源端中性點與大地間無直接連接，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)中性點不接地或經(jīng)阻抗的接地系統(tǒng)。2、等電位接地通過導(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，成為鋪租等為點聯(lián)結(jié)。2-3、局部等位點聯(lián)結(jié)。為了實現(xiàn)在一個局部場所范圍內(nèi)多個金屬部件的等電位，通過聯(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)最后均要通過鄧建偉接地干線、防雷接地干線與接地體進行可靠連接。3、 總述。 對于一般建筑而言，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，并且可以通過電源線、天線、信號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行防雷設(shè)計，建筑電子設(shè)備受雷擊的損壞率就很高，所以對于電子生產(chǎn)廠房的防雷接地設(shè)計應(yīng)采取相應(yīng)的措施。在選擇接閃器時，應(yīng)優(yōu)先選用避雷網(wǎng)形式。這是因為避雷針是通過把雷電引向自身來完成保護對象免遭直接雷擊的，這種引雷的機理使避雷系統(tǒng)增加被雷擊的概率。當然，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，是一種防雷市場上相對先進的產(chǎn)品。 在布置引下線時，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。這是因為在電子信息系統(tǒng)接地時，通常采用單點接地系統(tǒng)，將接地基準點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)生的強磁場的干擾。近年來，很多國內(nèi)外標準不主張信息設(shè)備采用獨立的接地裝置，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