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[摘要]現代建筑高度在不斷增加,同時增加了建筑工程遭受雷擊的風險。在建筑內部包含有多種類型的電氣設備,一旦建筑遭受雷擊會直接威脅電氣設備的安全使用,甚至產生嚴重的觸電等安全事故。為此,要加強做好建筑電氣防雷接地施工,合理安裝雷電接收裝置、接地裝置、接地線等防雷接地設施,通過合理使用各種防雷設施,順利地將雷電引入大地中,達到保護建筑電氣系統的效果。為了進一步優化防雷接地技術,文章將在明確防雷接地技術重要性的前提下做好防雷接地具體施工技術的分析,并且提出優化施工效果的建議。
1電氣安裝工程防雷接地技術
自然災害具有突發性、難預測等特點,建筑工程處于自然界中難免遭受不同類型的危害,影響建筑內部安全,對居民的生命財產安全產生威脅,其中建筑物中較為常見的災害之一就是雷電災害,這也是威脅建筑電氣安全的最為主要的災害。當各個地區進入到汛期后會頻繁地發生雷電現象,威脅建筑工程安全,對內部居民以及電氣工程也產生較大的威脅。為了解決這一問題,可以在建筑中合理地完成防雷接地施工,有效應對雷電等特殊天氣,避免發生雷擊事故。接閃器、接地裝置、引下線等元件都是防雷接地技術中的重要組成內容,通過合理設置防雷接地裝置可以保證在雷雨天氣及時吸收雷電并且將其引入地下,避免建筑內部受到雷電影響。當前防雷接地技術已經成為建筑工程中必不可少的一項內容[1]。避雷針(如圖1)是當前建筑工程中最為常見的防雷接地裝置,避雷帶、避雷網等也是常見的接閃器。在具體實踐中,技術人員要根據建筑工程實際情況科學合理地選擇接閃器。比如有的建筑高度較低并且是獨立的建筑,接閃器可以選擇避雷針,并且將防雷導線、金屬管線等充分隔離。有的建筑有著較大的屋頂面積,接閃器可以選擇避雷網,保證快速及時地將雷電吸收并且借助引下線將雷電引入地下,最后利用接地裝置消除雷電對建筑物產生的影響。明裝和暗裝是常見的兩種引下線施工方式。基礎接地網、接地干線、接地極共同組成了電氣防雷接地系統。在具體實踐中,工作人員要做好避雷裝置科學合理的規劃和布置,將避雷接地技術有效性和綜合質量提高,做好焊接部位的合理處理,盡可能地降低雷電對建筑結構產生的傷害,將建筑工程安全性提高。尤其在電氣系統中,通過防雷接地技術可以保證電氣系統處于安全的運行環境中,更好地服務于民眾[2]。
2防雷接地技術施工準備
2.1準備工作
在正式進行防雷接地施工前需要充分做好施工準備工作。在具體實踐中,工作人員首先要檢測電氣設備安全性,明確電氣設備是否能夠正常運轉,避免在防雷接地裝置安裝過程中電氣設備發生安全隱患。其次,技術人員要做好設備、材料、工具、零部件等材料的準備,保證按照國家規定的標準檢查施工材料質量,尤其要檢查施工材料質量是否滿足工程建設需要,加強施工材料物理性質和化學性質的控制,避免使用殘次品。最后,技術人員要明確防雷接地的施工技術流程和質量標準,熟練地掌握施工過程,明確安裝中的重難點,加強和設計人員溝通,加強勘查現場,保證安裝的效率。
2.2確定安裝位置與流程
在設計建筑電氣系統中建筑單位要首先將電氣工程所用設備類型、性能參數明確,從而保證設計人員可以更加合理地確定電氣防雷接地裝置的各項性能參數,同時通過防雷避雷試驗將防雷接地裝置確定好。在電氣系統運行中可能會發生震動、偏移等情況,如果沒有合理安排防雷接地裝置的順序或者沒有嚴格控制電氣設備和防雷裝置的位置很容易對整個區域的接地功能產生不良影響。為此,要做好防雷避雷裝置安裝流程和安裝位置的明確規劃,安裝中要遵守既定流程和規范,將防雷效果切實提高[3]。
2.3電氣設備調試
防雷接地系統的運行狀態從很大程度上受到電氣設備運行狀態的影響,如果電氣設備運行中的安全隱患較多會降低防雷接地設備的應用效果,并且可能中斷防雷接地設備信號,損壞接地裝置。如果技術人員沒有及時排除、處理防雷接地異常情況,一旦電氣設備遭受雷擊那么防雷設備也沒有正常引導電流,那么電氣設備受到高電壓雷擊直接出現損壞甚至報廢的情況,甚至引發火災、觸電等安全事故。為此,在安裝防雷接地系統之前需要合理地調試電氣設備,保證電氣系統運行正常,將防雷接地系統中的安全隱患盡可能地排除。
3防雷接地施工技術要點
3.1柱內主筋引出點安裝
在建筑電氣防雷接地施工中需要應用到的金屬部件較多,加上電氣設備類型在不斷增加,需要敷設大量復雜的線路,進一步增加了防雷接地施工的難度。當前建筑工程中常常將承重柱與墻內連接處、鋼筋區域、電氣設備引出點作為最佳防雷接入點。施工技術人員在實際操作中要嚴格遵守施工計劃和施工規范,提前嵌入鋼板,確定引出點后做好防雷網絡的合理設計,從而保證后續順利地開展防雷接地施工技術,同時可以將建筑結構整體美觀性提高。
3.2接地極、鋼筋連接施工
防雷接地系統的重要組成內容之一就是接地極。在柱內主筋引出點確定后需要按照施工計劃及時進行連接處理。建筑結構施工中常常使用螺紋鋼進行各個組件的安裝,鋼筋連接處在建筑結構穩定性優化和電氣設備安裝方面都發揮著重要價值。施工人員在連接接地極和鋼筋之前需要和設計人員做好溝通,在設計地級時尤其要加強規劃布置地面連接結構,打造鋼制地面從而將電氣工程施工安全性提高,將加強鋼的作用充分發揮出來。施工中要注意不能直接連接防雷接地管線和建筑結構鋼板,要由專業的技術人員焊接處理。此外,在處理基礎接地時通常按照規定選用φ12的鋼材作為焊接材料,焊接方式為雙面焊,按照鋼筋直徑載體至少6倍的標準控制鋼筋長度[4]。
3.3防雷接地引下線施工
當前建筑電氣安裝中主要采用鋼筋柱作為引下線的載體。工作人員在處理防雷接地引下線時要焊接處理主筋,做好引下線間距的控制,按照設計標準將長度控制在18m以內。在施工中技術人員要按照避雷施工規范要求連接引下線上端位置的控制,通過焊接方式進行處理。可以按照如圖2所示的方式進行施工結構的處理。引下線中包括建筑物樁基底角位置,該位置可以將結構柱穩定性提高,從而準確地確定接地電阻。工作人員在完成接地線施工后需要通過接地電阻測試明確安裝情況,將接地連接板提前預埋在室外地坪位置。如果測試中發現有著較高的電阻,需要通過采取安裝金屬通道燈等措施進行降阻處理。
3.4接地網施工
在建筑電氣施工中需要將接地網的作用充分發揮出來,充分做好設備接地處理。工作人員在安裝建筑電氣的防雷接地網時,可以將建筑各個節點的接地線依次連接接地網,保證建筑群形成完整的網絡結構共同達到接地的效果。比如小區建筑配電室的接地網施工中,要重點做好如下幾點工作內容:第一,為了保證配電室的電力設備接地性要在底部做好接地線的連接。第二,如果小區建筑的電壓等級在十千伏以上那么需要將電氣設備金屬外殼和配電室內部鋼筋混凝土有效連接,形成接地系統,同時至少設置兩條帶有線圈的電力設備接地引下線。第三,采取有效的安全接地措施處理封閉式母線外殼、配電室內部開關饋線柜的底座和外殼。第四,安全處理配電室主變壓器和接地變壓器。第五,做好變壓器金屬箱體接地處理。
3.5組裝接地電阻
桿塔頂部的電位直接取決于建筑輸電線路的接地電阻大小,為此,在接地電阻組裝過程中需要采取有效的措施將接地電阻的數值有效減少,根據工程防雷接地要求做好接地電阻取值的合理確定,將輸電線路頂部電位有效降低。當前常常采用四種方法降低接地電阻,具體如下:第一,將接地電阻降阻劑的價值充分發揮出來。通常情況下在臨近輸電線路桿塔接地極的位置會設置接地電阻降阻劑,在接地電阻降阻劑的作用充分發揮出來后可以適當地將桿塔接地極的尺寸增加,同時可以有效降低接地極和接觸土壤之間的接觸電阻數值。可見,在桿塔接地電阻數值控制方面,降阻劑能夠發揮良好的價值。通過調查可知,降阻劑在小范圍的中接地型桿塔或者小型接地網區域有著十分明顯的降低電阻的效果,降阻劑的酸堿值通常是在7.5-8.6的范圍之間,屬于中性或者偏堿性的范圍,在接地體保護方面能夠具有良好的效果。其次,桿塔的接地電阻數值會在使用降阻劑之后隨著時間的推移而呈現逐漸降低的趨勢。第二,爆破接地技術。有的建筑工程面積較大,為了有效改善大面積范圍的土壤接地電阻,可以先將土壤爆破,在土壤產生縫隙后借助壓力機在爆破裂隙中注入降低電阻率的材料,從而保證高效地減低桿塔接地電阻所接觸土壤的電阻率,同時將接地電阻的數值有效降低,達到輸電線路防雷效果優化的目的和作用。第三,接地網面積適當增加。接地電阻會隨著接地網接地面積的增加而減小,反之,會隨著接地網接地面積的減小而增加。換言之,接地網接地面積增加會降低接地電阻的數值。為此,在建筑防雷接地施工中為了將桿塔的接地電阻數值有效減少可以將接地網的面積適當增加。第四,外引接地處理。當前很多工作人員會將接地地基干線連接桿塔的主接地網和附近低電阻率的土壤區域,從而保證建筑輸電線路桿塔的接地效果,提高防雷接地水平,將建筑主接地網的接地電阻數值大大降低。在具體使用這種方法時需要對成本問題提高重視,科學分析接地極干線自身所帶電阻對建筑整體接地網的電阻數值所產生的作用。如果在附近100m以內正好存在電阻率較低的區域,通過采取連接接地極干線的方式效果頗為良好,如果距離較遠,就不適宜連接接地極干線,以免成本過高。
4優化防雷接地施工技術的措施
4.1加強智能技術應用
現代信息科技不斷發展對建筑行業產生了深遠的影響,智能化技術作為現代信息技術的典型代表在各個行業有著越來越廣泛的應用。在防雷接地系統中應用智能化技術已經成為未來發展的必然趨勢,想要在建筑電氣工程中充分發揮出智能化防雷接地系統的功能,需要有機結合建筑物通信網絡、火災報警、設備監控等諸多模塊,高度協調各個系統,充分發揮智能化中樞系統的作用,將子系統的運行可靠性提高。不過在高層建筑中最容易遭受雷擊的就是電子設備,為了將這一安全隱患消除施工單位需要進一步進行防雷接地系統的完善優化,加強改進防雷接地引線方法,將智能化水平進一步提升[5]。
4.2提升安裝技術水平
第一,合理處理主內鋼筋引出點。在建筑電氣安裝施工中主內筋引出點發揮著重要作用,應當采取措施將施工中的負面作用盡可能地降低,將建筑防雷效果提升。為此,施工中工作人員要牢固地焊接鋼筋原料和主筋,按照90°的垂直角控制焊接角度,不得采取T型焊接方式。第二,合理連接接地極。為了將接地極接地系統的穩定性進一步提高施工人員可以以鋼筋作為引下線的原料,按照相關規定要求牢固地焊接主筋和接地極,優化焊接質量。第三,加強檢驗。在完成電氣安裝防雷接地施工后需要檢驗防雷接地系統的應用效果,通過電子測試等方式明確防雷接地系統是否能夠達到規范要求,將安裝中的安全隱患盡可能地消除,保證電氣系統的安全[6]。
4.3安全防護
電氣安裝防雷接地系統施工中需要充分做好安全防護,保證施工人員嚴格落實技術方案,充分佩戴安全裝置,加強培養施工人員的安全意識。在電氣工程中,防雷設備占據著非常重要的地位,當前部分施工人員缺乏足夠的防雷意識,在施工中可能會混搭電氣工程線路,威脅電氣系統和防雷系統的安全運行。為此,企業要注意加強提升工作人員的思想意識,明確防雷接地系統的重要性,提高工作人員的安全意識和施工技術水平,切實發揮出防雷接地系統的保護作用[7][8]。
5結語
總之,防雷接地施工技術水平直接關系著建筑結構和電氣系統的安全,工作人員要在實際應用中加強電氣設備的應用,合理安裝避雷網、避雷支架、接地結構等設備,采取有效的措施將土壤的電阻率降低,保證雷電電流能夠順利地引入到大地中,避免損害建筑電氣設備,保證電氣設備能夠安全地使用。
參考文獻
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作者:劉建廷 單位:山東華邦建設集團有限公司