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科技創(chuàng)新

欲窮千里目 更上一層樓

(唐 · 王之煥)

建筑工程中防雷接地系統(tǒng)安裝技術(shù)探析


  建筑工程中防雷接地系統(tǒng)安裝技術(shù)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(jù)多年工程實踐的經(jīng)驗,對防雷接地技術(shù)進(jìn)行了一些歸納總結(jié),羅列了一些在實際施工中容易發(fā)生的不符合規(guī)范規(guī)定的安裝程序以及相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。

  1 接閃器和引下線安裝質(zhì)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(xiàn)象與危害

  1)現(xiàn)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(qiáng)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(chǎn)生的原因

  施工作業(yè)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(zhì)量控制措施

  1)施工前應(yīng)對作業(yè)人員做好技術(shù)交底,施工時需按作業(yè)程序進(jìn)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(yīng)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(jìn)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(jìn)行滿焊固定,避雷針垂直度偏差需控制在3/1000之內(nèi),避雷針安裝如圖所示。

  

啟安建設(shè)

 

  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(biāo)識。

  1.2 明敷的避雷帶采用冷鍍鋅材料

  1.2.1 現(xiàn)象與危害

  1)現(xiàn)象 避雷帶銹蝕,嚴(yán)重時外皮剝落,銹斑污染墻面。

  2)危害 避雷帶屬室外安裝設(shè)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(dǎo)流截面減小,其使用壽命將縮短,雷擊時產(chǎn)生的強(qiáng)大電流可能會擊斷避雷帶,造成設(shè)備的毀壞和人員的傷亡。

  1.2.2 產(chǎn)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(xué)反應(yīng)。熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應(yīng)而產(chǎn)生合金層,從而使基體和鍍層二者相結(jié)合。熱鍍鋅是先將金屬構(gòu)件進(jìn)行酸洗、清洗,然后送入熱浸鍍槽中。使金屬構(gòu)件上附著一層鋅層。熱鍍鋅的優(yōu)點在于:鍍鋅層均勻、附著力強(qiáng),鍍鋅層厚,硬度高,防腐蝕能力強(qiáng),使用壽命長,適合于室外使用的金屬構(gòu)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(nèi)使用制件的防銹蝕。避雷帶為室外安裝設(shè)施,應(yīng)該選用熱鍍鋅材料。

  1.2.3 質(zhì)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(jìn)場時進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),按批查驗合格證或鍍鋅廠出具的鍍鋅質(zhì)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(zhì)量不符合規(guī)范要求

  1.3.1現(xiàn)象與危害

  1)現(xiàn)象 ①避雷帶搭接長度不夠,焊接面少于規(guī)范要求;②焊接質(zhì)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(dǎo)流截面積小于圓鋼(扁鋼)的截面積,雷擊時產(chǎn)生的高電壓、強(qiáng)電流沿著接地系統(tǒng)泄入地下時,會由于導(dǎo)流截面積的突然減小而擊斷,從而毀壞接地系統(tǒng);②隨著使用年限的增長,避雷帶外層銹蝕剝落,導(dǎo)流截面積減小,使用壽命縮短。

  1.3.2 產(chǎn)生的原因

  1)施工作業(yè)人員未掌握避雷帶施工質(zhì)量驗收規(guī)范,操作人員責(zé)任心不強(qiáng),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(jī)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(zhì)量控制措施

  1)加強(qiáng)對施工作業(yè)人員的培訓(xùn),提高工作責(zé)任心和專業(yè)施工技能素質(zhì)。

  2)嚴(yán)格按照《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)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(diào)整電焊機(jī)電流,控制焊接速度,達(dá)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(zhì)量控制技術(shù)

  2.1 人工接地體安裝不符合規(guī)范要求

  2.1.1 現(xiàn)象與危害

  1)現(xiàn)象 接地體的材料采用冷鍍鋅鋼材料,人工接地體埋設(shè)深度不夠,接地搭接長度及焊接質(zhì)量不符合規(guī)范要求。

  2)危害 接地電阻測試值達(dá)不到設(shè)計要求,不能保證電氣設(shè)備和線路的正常運行,甚至危及人身安全。

  2.1.2 產(chǎn)生的原因

  1)材料選用不當(dāng),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(shè)深度不夠,接地體周圍是浮土,與土壤的接觸不緊密。同時,當(dāng)有強(qiáng)大電流通過時,容易在該處產(chǎn)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(hù)。

  4)土壤的電阻率過高。

  2.1.3 質(zhì)量控制措施

  1)正確選用接地體材料,其導(dǎo)體截面應(yīng)符合熱穩(wěn)定、均壓和機(jī)械強(qiáng)度要求,還應(yīng)考慮腐蝕的影響。進(jìn)場時檢查接地裝置的合格證或鍍鋅廠出具的熱鍍鋅質(zhì)量證明書,型號、規(guī)格,外鍍鋅層質(zhì)量。

  2)人工接地體頂面埋設(shè)深度應(yīng)≥0.6m,角鋼及鋼管接地極應(yīng)垂直埋入地下,長度應(yīng)≥2.5m,間距≥5m,與建筑物的距離≥1.5m。

  3)接地體的連接應(yīng)采用搭接焊,焊接必須牢固、無虛焊,搭接長度應(yīng)符合下列規(guī)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(cè)兩面或緊貼3/4鋼管表面,四側(cè)施焊。搭接處焊縫應(yīng)飽滿,防腐油漆完整。

  4)對于砂、石、風(fēng)化巖等電阻率較高的地區(qū),應(yīng)使用降阻劑降低土壤的電阻。

  5)人工接地體敷設(shè)后應(yīng)及時測試接地電阻,若阻值過大,則需增設(shè)接地體。

  2.2 接地干線安裝、連接不符合規(guī)范要求

  2.2.1 現(xiàn)象與危害

  1)現(xiàn)象 ①變壓器室、高低壓配電室內(nèi)接地干線與接地體未連接,過門處未連接成環(huán)形;接地干線上未設(shè)臨時接地用接點;②接地干線敷設(shè)不平直,跨越建筑物伸縮縫處缺補(bǔ)償裝置;③接地搭接處搭接長度不夠,水平轉(zhuǎn)彎處彎曲半徑過小,轉(zhuǎn)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(nèi)接地干線與接地體連接處一旦發(fā)生問題,則接地干線就是一根沒有接地的干線,影響設(shè)備運行安全,嚴(yán)重的會危及設(shè)備操作人員的生命安全。接地干線上沒有設(shè)置接地點,則設(shè)備臨時接地連接可能達(dá)不到牢固可靠;②接地干線跨越建筑物伸縮縫處缺補(bǔ)償裝置,建筑物一旦發(fā)生伸縮變形,干線將出現(xiàn)拉扯變形,會影響接地干線安裝的牢固性,嚴(yán)重時會損壞接地干線;③接地搭接處搭接長度不夠、水平轉(zhuǎn)彎處彎曲半徑過小和垂直轉(zhuǎn)彎處采用45°直接壓彎,會影響接地體的導(dǎo)流截面和電流的導(dǎo)流;④接地干線上均涂黃、綠雙色的油漆,就相當(dāng)于給接地干線涂了一層絕緣層,設(shè)備做預(yù)防性試驗需臨時接地時,接地干線就不能導(dǎo)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(chǎn)生的原因

  1)施工作業(yè)人員未掌握接地干線的使用功能和敷設(shè)要點。

  2)變壓器室、高低壓配電室內(nèi)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(shè)置臨時接地螺栓。

  3)接地干線的支架設(shè)置間距過大,離墻面距離不一致,敷設(shè)不平直;跨越建筑物伸縮縫、沉降縫處沒有設(shè)置補(bǔ)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(zhuǎn)彎處彎成直角彎,沒有彎曲半徑或彎曲半徑過小,垂直轉(zhuǎn)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(biāo)識,焊接處銹蝕。

  2.2.3 質(zhì)量控制措施

  1)加強(qiáng)對作業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和交底,嚴(yán)格執(zhí)行工程質(zhì)量的檢查驗收制度,確保工序質(zhì)量一次到位。

  2)變壓器室、高低壓配電室內(nèi)接地干線,應(yīng)有不少于2處與接地裝置引出線連接,應(yīng)設(shè)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(nèi)明敷接地干線水平敷設(shè)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(yīng)均勻,水平直線部分為0.5~1.5m,垂直直線部分1.5~3m,轉(zhuǎn)彎處0.3~0.5m,接地干線可采取暗敷的形式穿越進(jìn)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(yīng)設(shè)補(bǔ)償裝置,也可用接地干線本身彎曲成Ω彎做補(bǔ)償裝置。

  

啟安建設(shè)

 

  4)接地干線垂直搭接處和90°轉(zhuǎn)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(biāo)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(tǒng)工程在安裝前,必須了解其工作原理、特性,編制能指導(dǎo)施工的安裝方案;應(yīng)對使用的設(shè)備、材料進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保其符合設(shè)計和相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)而全面保障建筑物的使用安全性。(馬春豐)

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