建筑工程中防雷接地系统安装技术探析
发布时间：
2016-12-18
建筑工程中防雷接地系统安装技术探析
近年来，人们对电气安装工程中的防雷接地提出了更高的要求。笔者根据多年工程实践的经验，对防雷接地技术进行了一些归纳总结，罗列了一些在实际施工中容易发生的不符合规范规定的安装程序以及相应的质量控制措施。
1 接闪器和引下线安装质量控制措施
1.1 避雷针和支座底板间未焊接肋板
1.1.1 现象与危害
1)现象 避雷针和支座底板间未焊接肋板，避雷针安装不垂直，避雷针未与接地干线直接跨接，将与支座底板的焊接作为跨接。
2)危害 避雷针和支座底板间连接强度小，安装不牢固，避雷针不垂直，无专用接地跨接，避雷接地连接不可靠。
1.1.2 产生的原因
施工作业人员不清楚肋板对避雷针起定位、加固和接地跨接的作用。
1.1.3 质量控制措施
1)施工前应对作业人员做好技术交底，施工时需按作业程序进行施工。
2)首先需在支座底板上放线，确定肋板和避雷针的安装位置。
3)在相应位置点焊固定第1块肋板，再将组装好的避雷针靠肋板立起，找直、找正后进行点焊固定。点焊固定对称位置的第2块肋板，点焊固定第3，4块肋板，最后分别按对称部位的顺序进行满焊固定，避雷针垂直度偏差需控制在3/1000之内，避雷针安装如图所示。
4)将引下线按防雷接地跨接要求焊接固定在避雷针支座底板上。
5)清除焊渣、药皮，刷防锈漆两道、刷银粉面漆两道，并做引下点标识。
1.2 明敷的避雷带采用冷镀锌材料
1.2.1 现象与危害
1)现象 避雷带锈蚀，严重时外皮剥落，锈斑污染墙面。
2)危害 避雷带属室外安装设施，如采用冷镀锌材料，长期受到日晒雨淋的侵蚀会生锈，锈蚀后截面积会逐渐减小，接闪器的导流截面减小，其使用寿命将缩短，雷击时产生的强大电流可能会击断避雷带，造成设备的毁坏和人员的伤亡。
1.2.2 产生的原因
避雷带材料选用不正确。热镀锌又称为热浸镀锌，属于电化学反应。热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将金属构件进行酸洗、清洗，然后送入热浸镀槽中。使金属构件上附着一层锌层。热镀锌的优点在于：镀锌层均匀、附着力强，镀锌层厚，硬度高，防腐蚀能力强，使用寿命长，适合于室外使用的金属构件。冷镀锌即为电镀锌，为物理处理，电镀锌件表面光滑平整，但镀锌层较薄，只有10～50g/m2，防腐蚀能力较差，一般用于室内使用制件的防锈蚀。避雷带为室外安装设施，应该选用热镀锌材料。
1.2.3 质量控制措施
1)正确选择避雷带材料，采购时明确材料的热镀锌要求。
2)材料进场时进行严格把关，按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书，外观检查镀锌层覆盖的完整性、检查表面是否有锈斑。
1.3 避雷带搭接质量不符合规范要求
1.3.1现象与危害
1)现象 ①避雷带搭接长度不够，焊接面少于规范要求;②焊接质量较差，焊口有夹渣、咬肉、虚焊和气孔等缺陷，焊缝不饱满;③搭接处未满焊，且锈蚀。
2)危害 ①圆钢(扁钢)搭接处的导流截面积小于圆钢(扁钢)的截面积，雷击时产生的高电压、强电流沿着接地系统泄入地下时，会由于导流截面积的突然减小而击断，从而毁坏接地系统;②随着使用年限的增长，避雷带外层锈蚀剥落，导流截面积减小，使用寿命缩短。
1.3.2 产生的原因
1)施工作业人员未掌握避雷带施工质量验收规范，操作人员责任心不强，避雷带施焊时，圆钢与圆钢、圆钢和扁钢搭接长度小于圆钢直径的6倍，采用单面施焊;扁钢与扁钢搭接长度小于扁钢宽度的2倍，采用两面施焊或有一长边未焊;避雷带T形连接处直接采用T形搭接。
2)施焊时电焊机电流过大。
3)焊接处药皮处理不干净，防锈漆、面漆漏刷或涂刷不均匀。
1.3.3 质量控制措施
1)加强对施工作业人员的培训，提高工作责任心和专业施工技能素质。
2)严格按照《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303—2002要求施工，圆钢与圆钢、圆钢和扁钢搭接长度为圆钢直径的6倍，双面施焊;扁钢与扁钢搭接长度为扁钢宽度的2倍，不少于三个棱边施焊。
3)调整电焊机电流，控制焊接速度，达到满焊、焊缝饱满无遗漏。
4)焊接处清理干净后均匀地刷两遍防锈漆、两遍面漆。
2 接地装置安装质量控制技术
2.1 人工接地体安装不符合规范要求
2.1.1 现象与危害
1)现象 接地体的材料采用冷镀锌钢材料，人工接地体埋设深度不够，接地搭接长度及焊接质量不符合规范要求。
2)危害 接地电阻测试值达不到设计要求，不能保证电气设备和线路的正常运行，甚至危及人身安全。
2.1.2 产生的原因
1)材料选用不当，接地体采用冷镀锌钢材或非镀锌钢材，致使钢材在潮湿的土壤中锈蚀。
2)人工接地体的埋设深度不够，接地体周围是浮土，与土壤的接触不紧密。同时，当有强大电流通过时，容易在该处产生跨步电压。
3)接地体搭接长度不够，焊缝不饱满，焊接处未做防腐保护。
4)土壤的电阻率过高。
2.1.3 质量控制措施
1)正确选用接地体材料，其导体截面应符合热稳定、均压和机械强度要求，还应考虑腐蚀的影响。进场时检查接地装置的合格证或镀锌厂出具的热镀锌质量证明书，型号、规格，外镀锌层质量。
2)人工接地体顶面埋设深度应≥0.6m，角钢及钢管接地极应垂直埋入地下，长度应≥2.5m，间距≥5m，与建筑物的距离≥1.5m。
3)接地体的连接应采用搭接焊，焊接必须牢固、无虚焊，搭接长度应符合下列规定：①扁钢与扁钢搭接，长度不小于扁钢宽度的2倍，且不少于三面施焊;②扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接，紧贴角钢外侧两面或紧贴3/4钢管表面，四侧施焊。搭接处焊缝应饱满，防腐油漆完整。
4)对于砂、石、风化岩等电阻率较高的地区，应使用降阻剂降低土壤的电阻。
5)人工接地体敷设后应及时测试接地电阻，若阻值过大，则需增设接地体。
2.2 接地干线安装、连接不符合规范要求
2.2.1 现象与危害
1)现象 ①变压器室、高低压配电室内接地干线与接地体未连接，过门处未连接成环形;接地干线上未设临时接地用接点;②接地干线敷设不平直，跨越建筑物伸缩缝处缺补偿装置;③接地搭接处搭接长度不够，水平转弯处弯曲半径过小，转弯处采用45°直接压弯;④接地干线上均涂黄、绿双色的油漆，焊接处锈蚀。
2)危害 ①变压器室、高低压配电室内接地干线与接地体连接处一旦发生问题，则接地干线就是一根没有接地的干线，影响设备运行安全，严重的会危及设备操作人员的生命安全。接地干线上没有设置接地点，则设备临时接地连接可能达不到牢固可靠;②接地干线跨越建筑物伸缩缝处缺补偿装置，建筑物一旦发生伸缩变形，干线将出现拉扯变形，会影响接地干线安装的牢固性，严重时会损坏接地干线;③接地搭接处搭接长度不够、水平转弯处弯曲半径过小和垂直转弯处采用45°直接压弯，会影响接地体的导流截面和电流的导流;④接地干线上均涂黄、绿双色的油漆，就相当于给接地干线涂了一层绝缘层，设备做预防性试验需临时接地时，接地干线就不能导通接地了。焊接处防腐不到位，将影响接地干线的使用寿命。
2.2.2 产生的原因
1)施工作业人员未掌握接地干线的使用功能和敷设要点。
2)变压器室、高低压配电室内接地干线在过门处没有连接，与接地体之间只有一处连接，接地干线上没有设置临时接地螺栓。
3)接地干线的支架设置间距过大，离墙面距离不一致，敷设不平直;跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处没有设置补偿装置。
4)接地干线垂直搭接处采用T形接法，搭接长度不够;水平转弯处弯成直角弯，没有弯曲半径或弯曲半径过小，垂直转弯处采用扁钢45°直接压弯。
5)接地干线上均涂黄、绿双色的标识，焊接处锈蚀。
2.2.3 质量控制措施
1)加强对作业人员的专业技术培训和交底，严格执行工程质量的检查验收制度，确保工序质量一次到位。
2)变压器室、高低压配电室内接地干线，应有不少于2处与接地装置引出线连接，应设置不少于2个供临时接地用的接线柱或接地螺栓。
3)变配电室内明敷接地干线水平敷设时，距地面高度宜为250～300mm，与建筑物墙壁的间隙10～15mm;接地干线的支持件间距应均匀，水平直线部分为0.5～1.5m，垂直直线部分1.5～3m，转弯处0.3～0.5m，接地干线可采取暗敷的形式穿越进出门，使接地干线形成闭合回路，变配电室接地干线安装如图所示;接地干线跨越伸缩缝、沉降缝时，应设补偿装置，也可用接地干线本身弯曲成Ω弯做补偿装置。
4)接地干线垂直搭接处和90°转弯处宜采用镰刀弯或用切割成型的钢板做搭接板。
5)接地干线可隔段涂以15～100mm宽度相等的黄色和绿色相间的条纹，作为标识。焊接处清理干净后均匀地涂两道防锈漆和两道银粉漆。
总之，防雷接地系统工程在安装前，必须了解其工作原理、特性，编制能指导施工的安装方案;应对使用的设备、材料进行严格检查，确保其符合设计和相关规范、标准要求，进而全面保障建筑物的使用安全性。(马春丰)
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