秦禮江 封小燕
【摘 要】本文首先概述了建筑電氣安裝中防雷接地的必要性,著重分析了建筑電氣安裝中防雷接地的要求,并以實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)對建筑電氣安裝中防雷接地措施進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】建筑;電氣安裝;防雷接地
一、前言
我國建筑電氣安裝中工程雖然取得了飛速發(fā)展,但依然存在一些問題和不足需要改進(jìn),在行業(yè)快速發(fā)展的新時期,加強(qiáng)對建筑電氣安裝中防雷接地施工的分析,對確保建筑電的安全性有著重要意義。
二、建筑電氣安裝中防雷接地的必要性
雷電是一種自然放電現(xiàn)象。由于雷電放電電壓高、放電時間短,它的產(chǎn)生人類目前無法控制。雷電災(zāi)害嚴(yán)重性還表現(xiàn)在波及面廣,主要有兩個方面的因素,首先積聚大量電荷的雷云有較大的活動范圍及其放電過程的輻射范圍可覆蓋達(dá)幾十公里的范圍,其次地面各種網(wǎng)絡(luò)的相互滲透、錯綜復(fù)雜,使雷電災(zāi)害的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
在雷擊中心1公里范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險過電壓,損害線路上的設(shè)備。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展,大量的微電子設(shè)備得以在日常工作中應(yīng)用。由于其元器件的集成度愈來愈高,信息存儲量愈來愈大,速度和精度不斷提高,但工作電壓僅有幾伏,信息電流僅有微安級,因而對外界干擾極其敏感,對雷電等電磁脈沖和過電壓的承受能力相對脆弱,同時網(wǎng)絡(luò)廣域化又增大了系統(tǒng)受干擾的可能性。當(dāng)雷電等引起的過電壓和伴隨的電磁場強(qiáng)度達(dá)到某一閥值時,輕則引起系統(tǒng)失靈,重則導(dǎo)致整個電子系統(tǒng)或其元器件永久性損壞。因而,電子系統(tǒng)特別是網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)必須實(shí)行雷電過電壓防護(hù)。鑒于上述原因,在建筑電氣安裝中必須考慮防雷接地。
目前,隨著人民生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高,大多數(shù)人已經(jīng)不單單滿足于吃飽穿暖的生活,而是更多地關(guān)注于生活的舒適度和安全性,在住房問題上更是如此。
有關(guān)調(diào)查表明,我國雷電災(zāi)害已經(jīng)成為我國的三大災(zāi)害之一,在我國每年都有很多人由于雷擊而受傷,甚至每年至少有近千人因雷擊而死亡,因雷擊而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)十幾億元。如今,隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,智能化的生活也漸漸地被人民所接受,隨著建筑電氣化復(fù)雜程度的增加,雷擊事件更是時有發(fā)生。
因此,防雷接地裝置是否安裝得當(dāng),是保證居民生活安全的一項(xiàng)重要內(nèi)容。建筑物施工過程中,防雷接地工作一定要處理得當(dāng),注意接地電阻的阻值要足夠小,從而保證接地裝置的安全性和可靠性。另外,建筑主體結(jié)構(gòu)在逐層進(jìn)行焊接時,要保證屋頂與避雷帶連接的安全性,從而更好地發(fā)揮防雷引下線的功能。
只有在充分保證電路運(yùn)行穩(wěn)定、防雷裝置和接地裝置質(zhì)量可靠和安裝技術(shù)過硬的條件下,建筑物的防雷工作才能做得更好,才能保證廣大人民群眾在一個安全的環(huán)境中生活和工作。
三、建筑電氣安裝中防雷接地的要求
隨著大量熱錢涌入市場,許多沒有經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)不足的公司承建的電氣安裝中項(xiàng)目總會出現(xiàn)一些或大或小的關(guān)于防雷接地方面的問題。因此,在進(jìn)行建筑電氣安裝中建設(shè)時,對于防雷接地也必須有一定的要求。建筑電氣安裝中防雷接地的要求,指的就是防雷接地需要考慮到各種安全的問題,最重要的就是各種綜合布線接地的要求。在對建筑電氣安裝中防雷接地實(shí)施時,應(yīng)該考慮到雷電可能帶來的危害,這是最經(jīng)常遇見的。防止雷電對設(shè)備造成的危害,一般采用的是屏蔽的方法,對建筑進(jìn)行保護(hù)。在對相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)的時候,還應(yīng)該注意回流對于電子設(shè)備所帶來的干擾,全面的考慮各種問題,爭取建筑電氣安裝中防雷接地能夠做到最好。
四、建筑電氣安裝中防雷接地措施
1、外部防雷
外部防雷主要指建筑物的防雷,一般是防護(hù)直擊雷,它是防雷技術(shù)的主要組成部分。外部防
雷主要采用避雷針(避雷網(wǎng)、避雷線和避雷帶)和接地裝置(接地線、地極)加以保護(hù)。
防雷接閃器是專門用來接收直接雷擊電流的金屬物。建筑物的房頂尤其是房頂上較突出的部位(如房角、房脊、女兒墻與房檐等)最易遭受雷擊,設(shè)置在房頂上的設(shè)備與器具是雷擊的主要對象。建筑多屬于一級負(fù)荷,應(yīng)按一級防雷建筑物的保護(hù)措施設(shè)計(jì)。
為了有效防止雷擊,應(yīng)采用針網(wǎng)或針帶組合接閃器,在房頂最高點(diǎn)和其他次高點(diǎn)多處設(shè)置避雷針。避雷網(wǎng)覆蓋于房頂,并延伸到女兒墻上,使房頂、墻均在避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)。
該網(wǎng)格與大樓柱內(nèi)鋼筋作電氣連接,利用柱內(nèi)2根以上鋼筋作引下線,柱內(nèi)鋼筋與建筑物基礎(chǔ)鋼筋這個自然接地體連接。另外,圈梁鋼筋、樓層鋼筋、外墻面所有金屬構(gòu)件也應(yīng)與引下線連接,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣,不僅可以有效防止雷擊損壞樓內(nèi)設(shè)備,而且還能防止外來的電磁干擾。
2、內(nèi)部防雷
(一)、電源線路防雷系統(tǒng)
電源線路防雷系統(tǒng)主要是防止雷電波通過電源線路對建筑內(nèi)的計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備造成危害。依照有關(guān)防雷工程試行草案,應(yīng)采取分級保護(hù)、逐級泄流的原則。在電源的總進(jìn)線處安裝中放電電流較大的一級電源防雷器,即B類過電壓保護(hù)器;在重要樓層或重要設(shè)備電源的進(jìn)線處加裝二級(C類)或三級(D類)電源防雷器。
(二)、電設(shè)備各信號端口的防雷系統(tǒng)
由于雷電波在線路上能感應(yīng)出較高的瞬時沖擊能量,因此要求網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備能夠承受較高能量的瞬時沖擊,并在網(wǎng)絡(luò)通信接口處加裝防雷保護(hù)裝置,以確保網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
(三)、等電位聯(lián)結(jié)
建筑物的避雷器引入了強(qiáng)大的電磁場變化,會在相鄰的導(dǎo)線(電源線和信號線)上感應(yīng)出雷電過電壓,因此,建筑物的避雷系統(tǒng)在防直擊雷的同時,可能對電子設(shè)備引入了雷電干擾。
一般計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的耐壓≤100V,故必須建立等電位聯(lián)結(jié),通過減小電位差來確保電子設(shè)備的安全。等電位聯(lián)結(jié)的目的是當(dāng)雷電襲擊時,使建筑物內(nèi)部和附近幾乎處于等電位,對電子設(shè)備及系統(tǒng)和所處建筑物的各導(dǎo)電部分建立電位基本相等的電氣聯(lián)結(jié),以減少各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差。
用導(dǎo)線或過電壓保護(hù)器將處在防雷區(qū)間的防雷裝置、電氣設(shè)備、金屬門窗、電梯導(dǎo)軌、各種金屬管線和弱電系統(tǒng)的金屬器件相互焊接或連接起來,構(gòu)成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng),從而避免接地線之間存在電位差,以消除感應(yīng)過電壓的產(chǎn)生。
電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管/槽、屏蔽線纜外層、信號設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)接地和浪涌保護(hù)器接地端應(yīng)以最短的距離與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接。整個建筑物結(jié)構(gòu)的梁、板、柱基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋是等電位聯(lián)結(jié)的一部分,應(yīng)焊接或綁扎成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng),連接到綜合共用接地裝置上。
在建筑物的不同防雷保護(hù)區(qū)交界處設(shè)置總等電位接地端子,每層樓設(shè)置樓層等電位接地端子,設(shè)備機(jī)房或設(shè)備間設(shè)置局部等電位接地端子。共用接地裝置與總等電位接地端子連接,通過接地干線引至樓層等電位接地端子,由此引至設(shè)備機(jī)房的局部等電位接地端子,局部等電位接地端子再與預(yù)留的樓層接地端子連接。防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置,稱為共用接地體,其接地電阻值按接入設(shè)備中要求的最小值確定。
化系統(tǒng)采用共用接地裝置,當(dāng)采用建筑物金屬體作為接地裝置時,接地電阻不應(yīng)大于1Ω。當(dāng)接地電阻不能達(dá)到要求時,可采用深埋接地體、設(shè)置外延接地體、換土、在接地體周圍添加經(jīng)環(huán)保部門認(rèn)可的降阻劑或其他新技術(shù)和新材料等措施。
當(dāng)接地體難以避開污水排放和土壤腐蝕性強(qiáng)的地點(diǎn)時,垂直接地體應(yīng)采用石墨接地體,水平接地體應(yīng)選用耐腐蝕性材料。電子設(shè)備相對較少的系統(tǒng)(如消防系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)等)可采用S型結(jié)構(gòu)的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)(單點(diǎn)接地)。
在該結(jié)構(gòu)中所有金屬組件就近直接接至機(jī)房或樓層的等電位接地端子,不必設(shè)專用接地線引至總等電位接地端子。除等電位點(diǎn)外,應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的其他部件足夠絕緣。
對于較大的電子信息系統(tǒng),可采用M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng),如計(jì)算機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等,在該結(jié)構(gòu)中所有金屬組件不與接地系統(tǒng)的各組件絕緣,M型等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)通過多點(diǎn)組合到共用接地系統(tǒng)中。
建筑是電子信息技術(shù)與建筑技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著我國計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的廣泛開展,建筑內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜,其防雷要求也越來越高。現(xiàn)代防雷技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是全方位防護(hù),綜合治理,層層設(shè)防。所以,應(yīng)把建筑的防雷看作一個系統(tǒng)工程,在對建筑物防雷要求進(jìn)行全面了解的基礎(chǔ)上,采取多層及分類保護(hù)措施相結(jié)合的綜合防護(hù)措施。
五、結(jié)束語
通過建筑電氣安裝中防雷接地的分析,進(jìn)一步明確了建筑電氣安裝中防雷接地的改善方向,為防雷接地系統(tǒng)的優(yōu)化完善奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),有助于提高建筑電氣安裝中質(zhì)量。
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