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建筑的防雷與接地問題分析

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-05-07 16:18 熱度:


  建筑物高度超過45m時,45m及以上部分應將外墻上的欄桿、金屬門窗等較大金屬物直接或通過金屬門窗埋鐵與防雷裝置連接,每樘金屬門、窗至少有兩點與防雷裝置連接。鋁合金門、窗在加工訂貨時,就應按要求甩出300mm長的扁鋼以便與避雷裝置連接。
  一般在建筑底層應設總等電位箱,所有進出建筑的電氣鋼管、鎧裝電纜鐵皮、給排水鋼管應與總等電位連接。在衛生間應設局部等電位箱,衛生間樓板鋼筋就進行焊接形成不大于0.8米×0.8米的網格,并與接地裝置相連。
  高層建筑物防雷裝置施工時,必須使建筑物內部的所有金屬物體,構成統一的電氣導通系統,即所謂的總等電位聯結和局部等電位聯結。
  2接地系統中土壤特性對其影響
  在安裝電力設備時,良好的接地系統是為了給故障電流和雷電感應電流提供一個流入大地的低阻抗通道,以保證在電氣設備發生故障和雷電襲擊時獲得最大程度的安全。但是,實現接地系統的正確安裝不僅要求掌握有關標準、導體材料以及正確的連接方法,還必須考慮不同的土壤條件因為土壤電阻對埋設導體的總阻抗有顯著影響。為此,在接地施工中,應該首先考慮土壤的以下特性:
  1)含水量。一般來說,含水量越高,土壤電阻率越低。含水量降到以10%以下時,電阻率將顯著增加。
  2)土壤溫度。溫度低于冰點會使電阻率增高,所以在高寒地區,需要將接地極挖到凍土層以下,以保持低電阻值的接地。
  3)土壤類型。黑色土壤或有機物含量高的土壤能夠保持較多的水分并且具有較好的電解性能,所以電阻率較低。沙土泄水快且含水量和電解性能差,故阻抗較高。巖石和灰渣性土壤不含水分和電解物質,故電阻率很高。
  3電信基礎設施的接地
  對于一般常規建筑物和工業設備,如能設計適當的接地系統并注意接地方法,其接地效果是令人滿意的,但對于一些對接地要求更高的設備設施,則要考慮更多的技術問題。
  圖2為帶電信設施的高層建筑物的接地系統。為了使語音數據設備可靠地運行,而且當雷擊和接地故障發生時能夠保護操作人員的安全,接地系統必須有正確的等電位連接和接地。
  由圖2可見,左下方的電信進線設施(TEF)采用了經由電信主干接地母線(TMGB)的單點接地。安裝施工時,需要在不同的接地平面上做三個等電位連接,以便給電信基礎設施建立零伏基準電位。具體實現方法如下:
  第一是在TMGB和交流主干供電盤的接地平面之前敷設一條導線,這樣不僅為TEF建立零伏基準電位,而且保證了電信設備處在和交流電力系統出故障時的電氣設備在同一電位上;
  第二個等電位連接是TMGB與設施的建筑鋼結構。這樣可以利用鋼結構對大地較低的阻抗通路加強TMGB的接地;
  第三是施工人員在TEF內做一個與交流電力盤的等電位連接,這樣可以進一步保證交流電接地與電信設施接地之間的電壓相等。
  為了使接地貫穿全部電信設施,可以從TMGB敷設一條等電位連接主干(TBB)導線到電信設備室,并繼續延伸到三層樓面的電信室。同樣另一條TBB沿著建筑物左側敷設到各電信室。在主干和各電信室接地母線之間需要敷設分支導線,應該注意,兩條等電位導線在到達最終進線點處不能分開連接,因為導線長度會影響主干導線的阻抗。
  一般來說,電信室內都加設電涌防護器,但需要注意的是,只有合理的設計而沒有正確的安裝會使電涌防護器形同虛設。所以安裝中應該注意以下要點:
  一是接地線的長度。施工中應該將各級電涌防護器的接地線布置的最短最直,因為不必要的地線長度會增加總阻抗,高阻抗產生的大電壓降會阻礙電涌防護器的正常動作。此外,過長的接地線加上高頻瞬時過電壓引起的并聯諧振會導致接地形同開路;
  二是接地線的路徑。應該避免電涌防護器的接地線拐90度直彎。試驗表明:有4個直彎的連接與無直彎連接相比,電涌防護器鉗制電壓增加了10倍;
  三是必須注意電涌防護器的接地線要遠離無屏蔽電纜。因為接地線與無屏蔽電纜會產生電容藕合,從而使原來本不會因雷電損傷的電路受到擾動;
  四是最好采用多股絞線而不要使用單股銅線做接地線。因為多股絞線的表面積大,
  對電涌的阻抗較小。
2.jpg
  圖2電信設施的接地系
  
  4結語
  綜上所述,建筑防雷與接地對所有工程來講,是不可缺少的重要部分,是保障人民的生命和財產的安全。但是,只有正確掌握了防雷的安裝方法,才能避免雷擊;只有正確掌握了接地的安裝方法使電流分流,才能保證人的安全和設備安全運行。
  參考文獻:
  1、《建筑物防雷設計規范》GB50057-94(2000年版);
  2、《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008;
  3、《建筑電氣工程施工工藝標準》ZJQ00-SG-006-2003;
  4、《建筑電氣安裝分項工程施工工藝標準》(1996年版,主編:劉寶珊);
  5、《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343—2004

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文章標題:建筑的防雷與接地問題分析

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