厂房电气工程中防雷电气接地系统的施工

陈忠

摘要：工业厂房的运行主要就是依靠电气系统，固废厂房地点大多是远离城区且平坦开阔的地带，极其容易受到雷电等恶劣气候条件的攻击，且电气设备在工作时也会出现漏电等现象，如果接地系统存在较大的问题就会出现人员伤亡的问题。为此，对防雷电气接地系统的施工进行研究至关重要。

关键词：厂房电气工程;防雷电气接地系统;施工要点

工业厂房中涉及的电气元件较多，尤其是针对现代化的厂房而言，其逐渐向机械自动化的方向发展，对此，为了确保厂房的安全，厂房建设阶段，应注重防雷接地系统的施工建设。与此同时，关于防雷接地系统的建设，影响其防雷效果的因素也有多种，基于此，为了保障厂房防雷接地系统的可靠，能真正起到防雷作用，有关施工单位应加强施工方法的研究，明确要点。

1雷击的损害

1.1直接雷击

直击雷经接闪器（如避雷针、避雷带、避雷网等）而直放入地，导致地网地电位上升。高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。临近建筑物或附近地面、树木等遭受雷击，同时带来感应雷和附近地面的跨步电压（低电压反击）。而电位反击和跨步电压可能对厂房内机械设备和工作人员的生命健康造成严重威胁。

1.2感應雷击

雷电流经引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上经感应而产生过电压。建筑物内部的各种线路，雷击电磁脉冲辐射，影响厂房设备的稳定运行。同时遭受雷击的附近线路可能有过电压生成，并沿网络电缆进入设备、沿供电线进入设备或沿天线进入设备等。

1.3电磁脉冲

电子系统设备遭受雷害的途径有直击雷的侵害、反击，由电源线路引入的雷电侵入波、感应雷或雷电电磁脉冲的侵害等。电网系统内部产生的过电压冲击或电磁耦合等也会造成设备损坏。

2不同接地系统及相关要求

本文按照《电力装置的接地设计规范》《交流电气装置的接地设计规范》《仪表系统接地设计规定》《建筑物防雷设计规范》等规范列出不同接地系统及相关要求。

3防雷电气接地系统

防雷电气接地系统的工作原理大体一致，通过特定的部件将雷击吸引过来，避免其他防雷能力较弱或无防雷能力的设施受到直接雷击，当外部避雷装置遭受雷击后利用合适、合理的阻抗路径让其以特定的通道进行传导以避免其他部件受到电流干扰，同时利用其外部屏蔽装置预防累计产生的电磁脉冲的冲击、根据国家规定的防雷电气接地系统的设置与安装规范，厂房电气工程的防雷电气接地系统应当有避雷针（接闪器）、以房屋建筑为凭依的钢筋或金属制的传导线路。具体的设置与安装还要以厂房电气系统特点内部电子设备的差异进行调整，合理配置各部件，是有效发挥防雷功能的关键。有人认为安装防雷装置后就万无一失了，但接地施工过程也非常重要，若接地联接施工不牢靠，就会造成雷击建筑物导致电子设备损坏甚至发生人身伤亡，所以防雷电气接地系统的施工非常重要。

4厂房防雷电气接地装置概述和不足

厂房建筑的基础性电气系统设计中，防雷电气接地装置起到了至关重要的作用，其最大程度地提高了建筑物的使用和人的生命财产安全，实际的生产中因雷电引发的安全问题屡见不鲜，尤其是在工业高速发展的形势下的问题更加突出。想要高效地进行防雷电气接地装置的施工，就必须先对其含义和不足有清晰的认识。防雷电气接地装置从概念的角度来看，可以分成保护接地、工作接地和防雷接地三种。保护接地主要是指在电气设备的外壳和金属表面，通过自然接地或导线接地的方式对可能出现的漏电等问题进行预防。工作接地则是依靠电压保护或金属结构接地等方法，将电气设备接地。防雷接地就是安装诸如避雷针等装置，引导电压向下实现接地保护。简单来说，防雷电气接地装置就是对电气设备的静电以及自然环境的雷电进行防护，以保证厂房的作业环境安全。就当前的防雷电气接地装置而言，存在的不足也十分明显。一是，厂房的防雷接地装置的电气设备中的电机、控制系统和接电导线等设备与厂房的建筑结构和实际作业要求不相符，像厂房中制造粉质材料的电气设备防止爆炸的性能较低，处理水的电气设备耐潮湿和腐蚀性不足等都会影响到接地装置的使用。二是，厂房的电气设备线路的布置不合理，在铺设的过程中未避开水汽、蒸汽等水汽转换机械，甚至直接将导线暴露在高温、潮湿和带有腐蚀性的场地。三是，厂房需要布置一定的避雷装置和接地保护线等装置，但装置的日常维护和检修工作还存在着管理不到位的问题，致使设备断电或接触不良。四是，厂房的接地设备不足，特别是安装各种如水位表、压力表等仪器的通道和作业地点，不仅照明程度不高，接地装置的布置也比较混乱，容易使工作人员在此隋况下遭受电击。造成这一系列问题的原因有两点，分别是电气设备前期设计未能按照设备要求合理布置线路的走向和布局以及后期施工过程中随意更改设计要求和建后管理、维修不及时导致的。

5防雷电气接地系统的施工要点分析

信息技术的不断更新和人们生活水平的提高，使得社会各界对工业生产技术和工作环境的安全要求也越来越高。而对于厂房的电气工程施工，防雷电气接地装置能够保证电气设备和工作人员的安全，对施工技术质量管理和降低自然灾害有着重要的作用。为了做好厂房的防雷电气接地装置施工，可以采用如下的几点施工措施。

5.1做好施工前的准备工作

准备工作中，应首先将施工材料准备充分，包括输电导线，避雷针等，使材料准备充分，有利于施工过程的有序进行，按部就班地施工，提升施工效率。其次，加强施工图纸的研究，对于防雷接地施工而言，良好的准备工作应包含充分研究图纸。最后，为了确保施工过程的可靠，在准备有关施工工具时，应准备充足的备用工具，以保障施工顺畅。另外，针对工程的施工建设而言，随时可能产生突发状况，一些突发状况极有可能影响到防雷接地系统的顺利施工，针对该问题，准备工作中，还应准备相关应急方案，确保防雷接地系统的施工建设质量。

5.2电源的保护性

接地施工防雷接地系统的应用过程中，可以有效起到对电源系统、电气设备的保护作用，但为了确保质量，真正保障电源、设备的安全，除了防雷接地系统的施工建设外，还会设有单独的接地保护系统。如针对电源系统的接地保护，应从以下几点进行考虑，一是，电源部分的中性点即三相电的星形接法将各相电源或负载的一端都连接到一点并且不接地，将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地构成的三相三线制IT供电系统。二是，电源的中性点直接接地，其他所有外露可导电设备经过导线直接接地的TT系统。三是，电源中性点直接接地，负载不带电金属部分与中性点相连（TN-C）系统接地保护方式。

5.3合理处理静电问题

对于厂房的应用而言，有关机械设备的持续运行，也较为容易导致静电电荷，这种电荷在没有及时排除处理情况下，在雷电天气环境中，很有可能形成引雷现象，导致机械设备出现故障问题，造成有关企业的经济损失问题。基于此，厂房建设中，防雷接地系统的施工，还应考虑到对静电的处理。另外，对于厂房的实际应用情况而言，工作人员的行走、施工操作都可能引起静电电荷产生，对此，为了有效避免电荷对厂房的危害，确保雷电天气条件下的安全，应设置施工除静电规定，如安装防静电地毯，让工作人员在工作前，优先排除静电。

5.4均压连接与屏蔽

在厂房内设置等电位连接网，并配置合适的均压环，同时通信电缆线槽及地线线槽需用金属屏蔽线槽，且做等电位连接。其布放应尽量远离建筑物立柱或横梁，通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能与建筑物立柱或横梁交叉。

5.5分流泄流

厂房内的电源线和通讯线应在不同的防雷区交界处，以及终端设备的前端根据（IEC61312）雷电电磁脉冲防护标准，安装上不同类别的电源类SPD以及通讯网络类SPD，并将SPD与接地网络有效连接以将各类线路中的过电压通过SPD装置泄流入地（SPD瞬态过电压保护器）。SPD是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。

5.6防雷接地的高质量施工

防雷接地施工过程中，其主要目的是将自然电流引导至地下，在此过程中，接地的可靠性，对于引导效果具有重要作用，如结合一些防雷接地施工的实例来看，当防雷接地电阻较高时，雷电电流的引导效果并不理想，虽然能够实现雷电电流的引导，但仍会造成系统设备的故障问题。因此，对于防雷系统的施工建设而言，需要确保接地施工的质量。具体施工过程中，避雷针应建设在厂房最高点，利于引导自然雷电，导线应能够承载较大的电流，使其保障可靠，接地施工中，应确保接地电阻的可靠，如接地电阻与雷电引流效果具有直接的关联。为了确保接地施工质量，可以采用接地电网的形式，电网应预留钢筋接触点，防雷接线应至少保障两条，以能够真正确定防雷效果。通常情况下，接地触点为钢筋材料，为了确保接地施工的可靠，会采用焊接的连接形式，焊接施工完成后，施工人员还应注重防腐施工，避免焊接施工完成后，出现腐蚀等问题。另外，防雷接地施工中，还可以采用管桩接地形式，这种接地方法具有防雷效果好，成本低等特点，但从施工上来看，存在一定困难，如施工阶段过于依赖人力，所以接地系统施工对避免雷击非常重要！

6结束语

上海是季风气候特征较明显的地区，夏季雷雨天气频发，而雷击会严重影响电力系统的稳定性，直接雷击、感应雷击、电磁脉冲等会导致电位反击、触电、短路火灾等危害，为避免发生这些意外事件、进一步保证固废生产线运营秩序与工作人员生命健康，要做好厂房电气工程中防雷电气接地系统的施工工作，保障固废生产线正常生产运营。

参考文献

[1]陈爱芳.厂房电气工程中防雷电气接地系统的施工研究[J].黑龙江科技信息，2018，000（009）：140-141.

[2]岳豪.建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术[J].建筑工程技术与设计，2018，000（021）：2972-2972.

[3] 梁观平.建筑电气安装中防雷接地施工技術的应用与质量管理[J].科技创新与应用，2017，0（18）：246-246.

[4]高峰.高层建筑电气接地安装与保护措施分析[J].建材与装饰，2019，0（22）：44-45.

[5]李娟，文冬林，胡浚磊.关于民用建筑电气防雷与接地保护智能化的研究[J].城市建筑，2019，16（20）：94-95.

[6]高建坤，吴枝生，梁添俊.简议工业厂房的防雷接地方法及其设计[J].科学与信息化，2018，0（6）：119-119.

[7]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

[8]建筑物防雷设施安装15D501