建筑工程中防雷接地系統安裝技術探析
發布時間：
2016-12-18
建筑工程中防雷接地系統安裝技術探析
近年來，人們對電氣安裝工程中的防雷接地提出了更高的要求。筆者根據多年工程實踐的經驗，對防雷接地技術進行了一些歸納總結，羅列了一些在實際施工中容易發生的不符合規范規定的安裝程序以及相應的質量控制措施。
1 接閃器和引下線安裝質量控制措施
1.1 避雷針和支座底板間未焊接肋板
1.1.1 現象與危害
1)現象 避雷針和支座底板間未焊接肋板，避雷針安裝不垂直，避雷針未與接地干線直接跨接，將與支座底板的焊接作為跨接。
2)危害 避雷針和支座底板間連接強度小，安裝不牢固，避雷針不垂直，無專用接地跨接，避雷接地連接不可靠。
1.1.2 產生的原因
施工作業人員不清楚肋板對避雷針起定位、加固和接地跨接的作用。
1.1.3 質量控制措施
1)施工前應對作業人員做好技術交底，施工時需按作業程序進行施工。
2)首先需在支座底板上放線，確定肋板和避雷針的安裝位置。
3)在相應位置點焊固定第1塊肋板，再將組裝好的避雷針靠肋板立起，找直、找正后進行點焊固定。點焊固定對稱位置的第2塊肋板，點焊固定第3，4塊肋板，最后分別按對稱部位的順序進行滿焊固定，避雷針垂直度偏差需控制在3/1000之內，避雷針安裝如圖所示。
4)將引下線按防雷接地跨接要求焊接固定在避雷針支座底板上。
5)清除焊渣、藥皮，刷防銹漆兩道、刷銀粉面漆兩道，并做引下點標識。
1.2 明敷的避雷帶采用冷鍍鋅材料
1.2.1 現象與危害
1)現象 避雷帶銹蝕，嚴重時外皮剝落，銹斑污染墻面。
2)危害 避雷帶屬室外安裝設施，如采用冷鍍鋅材料，長期受到日曬雨淋的侵蝕會生銹，銹蝕后截面積會逐漸減小，接閃器的導流截面減小，其使用壽命將縮短，雷擊時產生的強大電流可能會擊斷避雷帶，造成設備的毀壞和人員的傷亡。
1.2.2 產生的原因
避雷帶材料選用不正確。熱鍍鋅又稱為熱浸鍍鋅，屬于電化學反應。熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應而產生合金層，從而使基體和鍍層二者相結合。熱鍍鋅是先將金屬構件進行酸洗、清洗，然后送入熱浸鍍槽中。使金屬構件上附著一層鋅層。熱鍍鋅的優點在于：鍍鋅層均勻、附著力強，鍍鋅層厚，硬度高，防腐蝕能力強，使用壽命長，適合于室外使用的金屬構件。冷鍍鋅即為電鍍鋅，為物理處理，電鍍鋅件表面光滑平整，但鍍鋅層較薄，只有10～50g/m2，防腐蝕能力較差，一般用于室內使用制件的防銹蝕。避雷帶為室外安裝設施，應該選用熱鍍鋅材料。
1.2.3 質量控制措施
1)正確選擇避雷帶材料，采購時明確材料的熱鍍鋅要求。
2)材料進場時進行嚴格把關，按批查驗合格證或鍍鋅廠出具的鍍鋅質量證明書，外觀檢查鍍鋅層覆蓋的完整性、檢查表面是否有銹斑。
1.3 避雷帶搭接質量不符合規范要求
1.3.1現象與危害
1)現象 ①避雷帶搭接長度不夠，焊接面少于規范要求;②焊接質量較差，焊口有夾渣、咬肉、虛焊和氣孔等缺陷，焊縫不飽滿;③搭接處未滿焊，且銹蝕。
2)危害 ①圓鋼(扁鋼)搭接處的導流截面積小于圓鋼(扁鋼)的截面積，雷擊時產生的高電壓、強電流沿著接地系統泄入地下時，會由于導流截面積的突然減小而擊斷，從而毀壞接地系統;②隨著使用年限的增長，避雷帶外層銹蝕剝落，導流截面積減小，使用壽命縮短。
1.3.2 產生的原因
1)施工作業人員未掌握避雷帶施工質量驗收規范，操作人員責任心不強，避雷帶施焊時，圓鋼與圓鋼、圓鋼和扁鋼搭接長度小于圓鋼直徑的6倍，采用單面施焊;扁鋼與扁鋼搭接長度小于扁鋼寬度的2倍，采用兩面施焊或有一長邊未焊;避雷帶T形連接處直接采用T形搭接。
2)施焊時電焊機電流過大。
3)焊接處藥皮處理不干凈，防銹漆、面漆漏刷或涂刷不均勻。
1.3.3 質量控制措施
1)加強對施工作業人員的培訓，提高工作責任心和專業施工技能素質。
2)嚴格按照《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303—2002要求施工，圓鋼與圓鋼、圓鋼和扁鋼搭接長度為圓鋼直徑的6倍，雙面施焊;扁鋼與扁鋼搭接長度為扁鋼寬度的2倍，不少于三個棱邊施焊。
3)調整電焊機電流，控制焊接速度，達到滿焊、焊縫飽滿無遺漏。
4)焊接處清理干凈后均勻地刷兩遍防銹漆、兩遍面漆。
2 接地裝置安裝質量控制技術
2.1 人工接地體安裝不符合規范要求
2.1.1 現象與危害
1)現象 接地體的材料采用冷鍍鋅鋼材料，人工接地體埋設深度不夠，接地搭接長度及焊接質量不符合規范要求。
2)危害 接地電阻測試值達不到設計要求，不能保證電氣設備和線路的正常運行，甚至危及人身安全。
2.1.2 產生的原因
1)材料選用不當，接地體采用冷鍍鋅鋼材或非鍍鋅鋼材，致使鋼材在潮濕的土壤中銹蝕。
2)人工接地體的埋設深度不夠，接地體周圍是浮土，與土壤的接觸不緊密。同時，當有強大電流通過時，容易在該處產生跨步電壓。
3)接地體搭接長度不夠，焊縫不飽滿，焊接處未做防腐保護。
4)土壤的電阻率過高。
2.1.3 質量控制措施
1)正確選用接地體材料，其導體截面應符合熱穩定、均壓和機械強度要求，還應考慮腐蝕的影響。進場時檢查接地裝置的合格證或鍍鋅廠出具的熱鍍鋅質量證明書，型號、規格，外鍍鋅層質量。
2)人工接地體頂面埋設深度應≥0.6m，角鋼及鋼管接地極應垂直埋入地下，長度應≥2.5m，間距≥5m，與建筑物的距離≥1.5m。
3)接地體的連接應采用搭接焊，焊接必須牢固、無虛焊，搭接長度應符合下列規定：①扁鋼與扁鋼搭接，長度不小于扁鋼寬度的2倍，且不少于三面施焊;②扁鋼與鋼管、扁鋼與角鋼焊接，緊貼角鋼外側兩面或緊貼3/4鋼管表面，四側施焊。搭接處焊縫應飽滿，防腐油漆完整。
4)對于砂、石、風化巖等電阻率較高的地區，應使用降阻劑降低土壤的電阻。
5)人工接地體敷設后應及時測試接地電阻，若阻值過大，則需增設接地體。
2.2 接地干線安裝、連接不符合規范要求
2.2.1 現象與危害
1)現象 ①變壓器室、高低壓配電室內接地干線與接地體未連接，過門處未連接成環形;接地干線上未設臨時接地用接點;②接地干線敷設不平直，跨越建筑物伸縮縫處缺補償裝置;③接地搭接處搭接長度不夠，水平轉彎處彎曲半徑過小，轉彎處采用45°直接壓彎;④接地干線上均涂黃、綠雙色的油漆，焊接處銹蝕。
2)危害 ①變壓器室、高低壓配電室內接地干線與接地體連接處一旦發生問題，則接地干線就是一根沒有接地的干線，影響設備運行安全，嚴重的會危及設備操作人員的生命安全。接地干線上沒有設置接地點，則設備臨時接地連接可能達不到牢固可靠;②接地干線跨越建筑物伸縮縫處缺補償裝置，建筑物一旦發生伸縮變形，干線將出現拉扯變形，會影響接地干線安裝的牢固性，嚴重時會損壞接地干線;③接地搭接處搭接長度不夠、水平轉彎處彎曲半徑過小和垂直轉彎處采用45°直接壓彎，會影響接地體的導流截面和電流的導流;④接地干線上均涂黃、綠雙色的油漆，就相當于給接地干線涂了一層絕緣層，設備做預防性試驗需臨時接地時，接地干線就不能導通接地了。焊接處防腐不到位，將影響接地干線的使用壽命。
2.2.2 產生的原因
1)施工作業人員未掌握接地干線的使用功能和敷設要點。
2)變壓器室、高低壓配電室內接地干線在過門處沒有連接，與接地體之間只有一處連接，接地干線上沒有設置臨時接地螺栓。
3)接地干線的支架設置間距過大，離墻面距離不一致，敷設不平直;跨越建筑物伸縮縫、沉降縫處沒有設置補償裝置。
4)接地干線垂直搭接處采用T形接法，搭接長度不夠;水平轉彎處彎成直角彎，沒有彎曲半徑或彎曲半徑過小，垂直轉彎處采用扁鋼45°直接壓彎。
5)接地干線上均涂黃、綠雙色的標識，焊接處銹蝕。
2.2.3 質量控制措施
1)加強對作業人員的專業技術培訓和交底，嚴格執行工程質量的檢查驗收制度，確保工序質量一次到位。
2)變壓器室、高低壓配電室內接地干線，應有不少于2處與接地裝置引出線連接，應設置不少于2個供臨時接地用的接線柱或接地螺栓。
3)變配電室內明敷接地干線水平敷設時，距地面高度宜為250～300mm，與建筑物墻壁的間隙10～15mm;接地干線的支持件間距應均勻，水平直線部分為0.5～1.5m，垂直直線部分1.5～3m，轉彎處0.3～0.5m，接地干線可采取暗敷的形式穿越進出門，使接地干線形成閉合回路，變配電室接地干線安裝如圖所示;接地干線跨越伸縮縫、沉降縫時，應設補償裝置，也可用接地干線本身彎曲成Ω彎做補償裝置。
4)接地干線垂直搭接處和90°轉彎處宜采用鐮刀彎或用切割成型的鋼板做搭接板。
5)接地干線可隔段涂以15～100mm寬度相等的黃色和綠色相間的條紋，作為標識。焊接處清理干凈后均勻地涂兩道防銹漆和兩道銀粉漆。
總之，防雷接地系統工程在安裝前，必須了解其工作原理、特性，編制能指導施工的安裝方案;應對使用的設備、材料進行嚴格檢查，確保其符合設計和相關規范、標準要求，進而全面保障建筑物的使用安全性。(馬春豐)
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