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雷电是伴有闪电和雷鸣的一种自然放电现象,具有时间短、电流大、电压高的特点,雷电产生的热效应、电效应和机械力常常造成人畜伤亡、建筑物损毁、引发火灾,以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故,给国民经济发展和人类生命财产带来巨大的损失。因此,为了保护建筑物不受雷击的危害,首先要了解雷击的种类及产生的后果,进而有的放矢加以防护。
①直击雷及侧击雷:直击雷是雷电直接击中地面上的某一物体,侧击雷是雷电打到高耸物体的侧面。直击雷和侧击雷的破坏力都特别大,一旦雷电直接击中建筑物,如果不能及时将雷电流泄放,则高层建筑及建筑物内的电气设施就会受到损坏,甚至会造成建筑物爆炸,引发火灾等事故。②闪电感应:闪电发生时,在附件导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,可能使金属部件之间产生电火花。若建筑物的金属设备或金属管线等没有进行有效接地或等电位连接,闪电感应会使这些设备或金属管线产生高电压,导致设备停止工作或损坏,甚至造成人身安全事故。③闪电电涌侵入雷电作用于架空线路、电缆线路或金属管道,使雷电波通过管线侵入建筑内,损坏电子设备及控制系统。
目前,高层建筑的防雷是一个比较复杂的系统工程,各式各样的雷击类型对于建筑的影响,仅凭简单的防雷设施是不可能完全解决的。所以,解决雷击的危害,需充分了解雷击的入侵途径,并且结合建筑的实际情况,考虑建筑物遭雷击状况以及雷击后产生的影响,通过应用综合防雷技术,将雷击危害降到最低。综合防雷系统主要由外部防雷和内部防雷2个系统组成。外部防雷由接闪器、引下线、接地装置等组成;内部防雷由屏蔽、等电位连接、合理布线及安装浪涌保护器等组成[1]。
电气设备的金属外壳、混凝土、电杆等,由于绝缘损坏有可能带电,为了防止这种情况危及人身安全,避免发生人体触电事故,将电气设备的金属外壳与接地装置连接的方式保护接地,当人体触及外壳已带电的电气设备时,由于接地体的接触电阻远小于人体电阻,绝大部分电流经接地体进入大地,只有很小部分流过人体,不致对人的生命造成危害。
由于建筑工程在长期运行使用过程中,极易受到自然界因素的影响,进而使得建筑工程遭到剧烈破坏,甚至瞬间毁于一旦。而建筑工程建设单位采用专业的接地工程安装技术,就能有效对各类伤害加以防范与控制,避免其对建筑体系内的电气工程及其相关设备造成巨大负面影响。同时,一旦建筑电气工程遭受攻击,不仅会造成工程结构与电气设备方面的损失,更严重的会威胁居住人员的人身健康与生命财产安全,其对工程的社会效益的破坏更为严重,因此,做好接地工作,所产生的效益是巨大的。
当前,随着建筑行业与电气行业的迅速发展,国内衍生出了越来越多功能愈发复杂的电气设备,因此,要对电气工程进行管理就显得更具难度。基于此,在工作中必须加大对先进技术的运用,提高管理效率。例如,引入接地工程安装技术,可以直接保护电气设备的安全,进而使得各类设备与元件在一个稳定、有序的环境中高效运转,进而推动电力行业的稳定快速进步[2]。
(1)准备工作。在防雷接地系统的施工中,需要做好以下几点准备工作:第一,施工技术人员应当提前了解设计图纸,然后在此基础上制定出合理的防雷接地施工方案,并在明确施工方案后,向相关监理单位和部门提出审核申请;第二,除了需要对施工图纸加大重视以外,还要对施工材料和施工设备提高重视,通过安排专业人员结合施工图纸的内容,制定科学、合理的材料计划,并由设备材料采购部门根据材料计划进行材料采购。同样如此,在选择施工设备时,也要根据施工工艺的相关要求进行明确计划并做好准备工作;第三,由于防雷接地系统的施工技术比较复杂,所以,要想在建筑电气工程施工中保证施工进度和施工效率,就需要在正式开始施工前,就做好合理的施工部署工作。对此,需要相关工作人员能在实际工作中,准确把握施工时间,最终保证防雷接地系统作用得到充分发挥。
(2)施工工艺。在建筑电气工程施工中,应对防雷接地系统的施工工艺加大重视,就是把基础桩预应力的圆管桩的防雷引线完工,并把防雷引线通过管桩的圆心,沿预应力钢筋的对称边两点,通过顶向下进行切割13cm,同时还要把预应力管桩的钢筋凿出,从而把准备好的12圆钢和预留的基础大承台底筋的上边缘进行接焊,其焊接长度应当是钢筋的6D。但是在焊接中需要注意焊接的控制,从而提高工程质量。除此之外,针对复式楼建筑而言,可以通过装置避雷网的方式,进行构建防雷接地系统,以此来保证建筑电气系统的安全性能[3]。
(3)安装技术。所谓安装技术指的是接地断接卡安装技术,该项技术在防雷接地工程中属于核心安装技术之一。该项技术还会对建筑物的整体形象造成一定影响。但是纵观我国建筑电气工程的实际安装现状可看出,在安装中,施工人员时常会遗漏或忽视该技术。所以,这就需要相关人员能对此加大重视。对此,针对接地断接卡安装技术,展开以下分析:第一,施工人员应在实际施工中,科学选择和决定接地断接卡的设置位置。在此过程中需要遵循安全、美观和方便的原则,并从安全角度设置接地断接卡的位置,确保其不会引发安全事故;若是从美观角度分析的话,应当满足人们对建筑物的美观需求。第二,合理确定接地断接卡的高度。在确定安装高度的过程中,应与建筑物的实际情况相结合,并针对设计的接地断接卡的不同高度,确定相关的设置距离和位置。尤其在高层建筑中,若是引下线选择为柱内主筋,则应在距离地面1.8m的位置上,设置安装接地断接卡,避免因触碰等操作导致的安全事故发生。在室内设置接地断接卡,其最佳的安装高度在距离地面0.5m处。除此之外,若在0.5m的高度位置下,采取隐蔽安装暗埋设置,不仅能为接地电阻接线的测量工作提供便利,同时还能提高建筑物的整体美观。因此,充分掌握接地断接卡的安装技术,也是确保防雷接地系统的顺利运行的必要因素。
(4)接地引下线技术。在部分建筑电气工程中安装防雷接地系统的引下线时,其最为主要的核心工作就是柱内主筋。在选择柱内主筋的时候,一般会遇到两种现象,分别是柱子上设置和未设置接地断接卡的情况。因此,需要相关施工人员能在实际工作中,先考虑避雷器和屋顶引导部位。也就是说,在此种情况下,可以从列中左侧的两个中间肋条中选择接地引线,内侧是两个重要肋条。从柱上断开的断接卡可看出,其核心在于确定接地断接卡的位置。而且一般情况下,接地断接卡都是分户外和室内断接这两种,若是接地断接卡设置在室内,则是需要接地偏转器立于内侧中间位置。这样来,能有助于安装端与主筋的拧紧。
(5)安装浪涌保护器。浪涌保护器也称电涌保护器,作用是限制瞬态过电压和泄放浪涌电流。将其安装在高层建筑内部电气线路中,对电气仪表、电子设备、通信线路等提供安全防护功能。当建筑内部电气线路或通信线路受到外部闪电感应时,对线路产生的瞬态过电压或浪涌电流,浪涌保护器能够在极短时间内进行导通分流,从而有效避免线路中的设备损坏。高层建筑中往往安装多级浪涌保护器,设置时应综合考虑保护距离、连接导线长度、被保护设备耐冲击电压额定值等因素。另外,对不同类型的浪涌保护器之间线路长度、两级浪涌保护器之间的退耦装置及浪涌能量配合等,也应根据实际情况进行判断[4]。
在当代城乡建筑业迅猛发展的今天,建筑大厦鳞次栉比,建筑防雷接地系统安装越来越显得重要,也随着科技的进步,它不仅要满足正常防雷系统、电气设备接地、安全用电等需求,而且要达到其便捷、节能、环保、美观的使用效果。