建筑电气安装中防雷接地施工技术探析

韩根来

（太原市润民环保节能有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑电气安装中防雷接地施工内容

1.1 建筑设施设备接地

建筑物设备接地包括配电组合柜、配电箱、消防控制电柜、消防排烟风机、消火栓及喷淋水泵、二次加压生活水泵、电力变压器、金属电缆桥架、成套发电机组等，均需引出接地线和基础接地网导通，防止设备金属外壳因设备线路漏电引起触电事故。配电箱（柜）接地一般采用分级接地，由主配电接地排通过地线连接到下一节接地排，再将设备金属外壳与接地零排搭接，普通建筑配电接地线安装在施工中通常采用TN-S 系统，整个系统N 线和PE 线是单独分开的两条线路。配电线路接地适用于建筑物外壳因用电线路出现漏电时能够及时将设备外表的电流导入大地，形成回路，引发人为触电事故概率低，而高压控制柜、变压器、发电机组、金属消防水箱及防止雷击等大电流时一般安装金属扁钢（25mm×4mm）或圆钢（φ16mm）作为接地线，采用焊接的方式并做好防腐处理工作。

建筑设施接地包括凸出或附着建筑物表面金属铝合金门窗、不锈钢护栏、卫生间金属管道、金属水箱及楼顶排气管、排烟烟囱等。金属门窗及不锈钢护栏接地采用设计跨接线，卫生间金属管道采用设计接电线连接至等电位箱，生活及消防水箱采用扁钢跨接，楼顶的排气、排烟烟囱安装金属圆钢搭接至避雷带。

1.2 建筑防雷接地系统

建筑物防雷接地系统包括接闪器、引下线及接地装置。接闪器含避雷针、避雷带。建筑物避雷带一般采用25mm×4mm 扁铁或φ16mm 圆钢安装于屋面，沿女儿墙上方敷设或顺屋顶高处脊梁安装，支架距离1m 左右固定一个，伸出高度为100～150mm，焊接牢靠且镀锌防腐，避雷带距离外边沿垂直距离不大于支架高度。避雷针宜采用圆钢或焊接钢管，圆钢直径φ 大于等于12mm，钢管直径φ 大于等于20mm，当避雷针长度大于1m 时，圆钢直径φ大于等于16mm，钢管直径φ 大于等于25mm。

安装接闪器时，一般采用滚球法对避雷针、避雷线、避雷带进行保护范围计算，所谓滚球法是以H 为半径的一个球体，沿需要防止直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器或接闪器与地面，而不触及需要保护部位时，或避雷网格不大于相应的尺寸，则该部分就得到接闪器的保护。

建筑避雷带常用的材料为热镀锌扁钢和圆钢两种，引下线为结构柱内主钢筋，当避雷带采用圆钢与引下线搭接时，引下线加工成弧形直角弯且与避雷带搭接长度不小于圆钢直径的6 倍，平行搭接于避雷带圆钢下面，两侧焊接牢靠；如避雷带为热镀锌扁钢，引下线同样加工成弧形直角弯沿避雷带内侧平行搭接，搭接长度为圆钢直径的6 倍，上下焊接饱满、均匀，不得出现虚焊、穿孔等现象，施焊处刷防锈漆两道、银粉漆一道。与支持件点焊固定，施焊时，瓷砖表面要用湿毡覆盖，防止污染瓷砖表面。避雷带拐弯处应弯成圆弧活弯，弯曲半径大于或等于圆钢直径的10倍。住宅楼层主体施工中承重柱体均有施工时确定的主筋作为引下线，引下线直径不小于16mm，引下线不少于4 根主筋；采用电渣压力焊接，上部与避雷带焊接，下部与基础钢筋焊接至接地网（桩），在楼首层设置测试点，测试点距离地面50cm，各层住宅卫生间等电位箱内扁铁须焊接和引下下线连接贯通。基础接地装置一般采用底层基础钢筋网，测试接地电阻一般不超过1Ω，如测试接地电阻达不到设计要求，则需增加接地桩以降低接地电阻。

2 建筑电气及防雷接地存在的问题及解决办法

2.1 建筑配电设备线路接地存在的问题

建筑配电设备线路接地存在的问题有如下几点：①电线穿管时损伤导线绝缘层发生漏电；②设备外壳与接地扁铁搭接不牢靠，防腐不到位；③接地线安装不规范，接地线进电箱后没有用专用螺栓固定，存在松动现象；④导线接头不按规范操作，接触电阻超过限额；⑤未按设计规定线径安装接地线，随意找软线搭接。

解决办法：①管内穿线前疏通管道，保证管内无异物堵塞，穿线过程要做好管口检查并加好保护口，理顺电线绑扎在穿线器上，穿线过程用力均匀，不得用力过大，以免损伤导线和绝缘层；②金属水箱及发电机组等接地线采用扁钢焊接固定，且在焊接处刷防腐漆两道，防止生锈脱落；③接地线进配电箱后要与零排及相线排保持距离，并用大小合适的螺栓固定牢靠，不得存在松动现象；④接地线是否压接线耳一般以导线截面面积10mm2为分界点，小于10mm2的铜线可直接接到设备的接线端子上，但多股线要搪锡后再接入端子。导线截面积大于10mm2须压接铜线耳后再用螺栓紧固入接线柱。严禁将多股线剪出部分铜丝后再接入接地端子。接好后检查端子接线螺丝是否存在没有拧到位及松动等现象；⑤施工中须区分地线和零线、相线的颜色，通常接地线选用黄绿双色线，相线采用黄色、绿色和红色3 种颜色，蓝色线一般为零线。此外，要按照设计规定选择接地线，线径过小在漏电时易于烧断，起不到保护作用。

配电线路绝缘保护层破损导致电线搭接到其他金属及非金属导体引起触电现象的情况较多，尤其是天花吊顶上方管线，如果电线没有套保护管，电线被鼠类撕咬后等发生绝缘层破坏，也会发生电路异常，漏电保护开关跳闸，引起断路或发生电气事故。所以配电线路一定要规范，电线安装保护套管，必要时设计安装金属保护套管。

2.2 建筑防雷保护设施存在的问题及注意点

防雷接地系统安装中存在的问题有如下几个：①屋面高低不平，低层面漏装避雷带；②避雷带镀锌圆钢或扁铁搭接焊接的长度不符合要求，易脱落；③配电箱内没有安装接地排，设备配电线无接地线；④焊接部位防腐没有做到位，经风吹雨淋后锈蚀脱落不导通；⑤支架脱落或断裂，整条避雷带移位，失去应有防雷功能；⑥过伸缩缝没有安装补偿装置，冷热不均，拉坏避雷带。

预防措施：①在建筑屋面不在同一平面上时，较低屋面也须安装避雷带且安装引上线与较高层避雷带导通，此外在凸出屋面的烟囱、排风口等设施上要安装避雷针；②避雷带安装做到横平竖直，两连接点搭接处长度必须满足要求，圆钢搭接长度为其直径的12 倍，扁钢搭接长度为其宽度的6 倍。搭接处焊接饱满光滑且做好二次防腐措施；③安装配电箱前要检查配电箱内接地装置，如漏装接地排须加装，配电设备外壳必须有接地线连接到箱内接地排；④避雷带焊接部位做好刷防腐漆，且不少于两遍，其他做好热镀锌；⑤做好避雷带支架预备工作，底部膨胀螺钉固定牢固，支架做好防腐；⑥当避雷带跨越建筑物伸缩缝时要设置补偿装置。

2.3 建筑雷击防护措施

①电源性防雷。普通建筑电源性防雷常见安装于单元楼层集中安装的电表控制箱，一般安装开关型防雷器，当雷电通过外面线路进入电箱时，防雷器电阻值降低，允许短时大电流通过，有效防止表箱内电表等设备遭到雷击损坏；②等电位联结。建筑住宅安装等电位系统，目的是缩小室内各系统之间的电位差，通过圈梁内主筋作为连接线，形成闭合环路，再用热镀锌扁钢焊接引到室内等电位盒，室内金属管道、金属门框、金属窗、电缆桥架及设备主机外壳等均通过接地线引入至等电位盒；③信号系统防雷。住宅楼层信号系统包括楼层广播、有线电视、中国移动、中国联通、中国电信等光纤网络线路及设备，通信网络的防雷主要采用信号防雷器。信号防雷器安装中要注意输入输出接口，不可接反，输入接外线，输入接入各用电设备，信号防雷器通过电子开关与接地系统连接导通；④重复接地。在三相四线电路中，零干线一次或多次引接地线与大地导通，防止之前接地线故障引起触电事故。零线重复接地能够有效降低故障设备对地电压，在零线断开后，有效减少相线触碰设备外壳引起的触电危险。