建筑电气设备安装中防雷接地系统施工技术分析

文｜广东省第二建筑工程有限公司 罗坚恒

前言

当前高层、超高层住宅普遍存在，由于高层建筑容易受到雷击，需要做好防雷与接地的工作，否则会因雷灾事故造成财产损失，人生安全得不到保障。防雷接地系统主要作用是传送电位，能够把进入到建筑物的雷电电流，迅速转移到大地，从而使得建筑物及建筑内的电气设备、人员避免受雷害。本文对做好建筑物防雷接地施工关键工序进行进一步探讨，以保证工程质量。

一、高层建筑防雷技术

高层、超高层建筑物中，为避免受到雷击灾害，都会进行防雷技术处理。

通常会通过结构基础钢筋为接地体,利用结构内主筋（要至少两根）和柱为防雷引下线，连接地体。

根据建筑物层数，每一层均进行焊接串联，到达结构顶部后，再连接避雷带，确保防雷引下线能充分发挥其功能。因此，要保证建筑结构的接地装置可靠安全和较小的接地电阻值，为电气系统、各种电气设备稳定运行和人员安全提供有力保障。

二、高层建筑防雷接地系统施工安装

高层建筑物外部防雷通常采用“笼式”防雷：通过结构中选择相应的两根或以上的钢筋进行连接，使其成为“笼”状避雷网，能够把雷击均压及屏蔽，达到理想的防雷效果。防雷接地系统通常包括接地极、引下线、避雷带（针）等部分组成。

在进行防雷接地系统安装施工过程中，应熟悉相关的施工工序及施工控制关键点，才能保证安装质量。

1、施工材料及焊接

防雷接地安装施工时，所使用的材料一定要符合施工要求，产品必须有合格证、检验报告等文件，焊接人员必须通过专业培训后，具有较高的立焊技能；搭接所用的钢筋材料以圆钢为合适。

在实际施工过程中，由于部分作业人员焊接水平有限，责任心不够，没有严格控制焊接工序质量，致使引下线、均压环、避雷带搭接施工出现夹渣、虚焊等；或者没有按规定在避雷带搭接处涂刷防锈漆；搭接所用的钢筋不符合设计要求，如圆钢截面过小、采用螺纹钢搭接，焊接长度达不到要求等。因此，要避免上述问题出现，应做好防雷接地焊接工序的质量控制工作，从而保证整体工程质量。

2、安装防雷接地装置关键工序

图1 接地极连接图

图2 引下线焊接图

2.1 安装接地极

必须根据有关规范进行防雷系统每道工序的施工，并经监理验收确认合格后，方可进行后续工序作业。

进行防雷接地系统施工时，首先进行地下接地极施工，安装地下钢筋如(图1)，接地极连接从接地焊接开始，利用建设物桩基础作为接地体，根据图纸说明，找到接地极的具体位置，找到基础中的抛头钢筋和承台梁底主筋，将钢筋和主筋焊接。之后，焊接基础圈梁；再焊接柱筋和梁底主筋(地上部分作用与引下线相同)，在施工过程中，必须根据接地图和接地点，认真检查，保证上述每道工序连接点均没有出现断开和错位等问题。

焊接接地网作业完成后，需要及时采用专业仪器例如电阻仪等对接地网进行测试接地电阻值是否达到设计值，如未达到设计值时，需要与设计人员联系，采取相应的处理措施。

2.2 引下线的施工要点

2.2.1 用柱内主筋作接地引下线的安装

在采用这种方式时，可不用再布设其它引下线。但柱内的主筋不只两根，要确定选择最佳的两根，应考虑以下因素。

2.2.2 柱子不考虑布设断接螺栓

如采用上述方案安装时，方法比较简单，通过结构顶部引出部位，方便连接接闪器和避雷网(针)。所用的两根主筋，可以从柱内靠内侧或者左右侧中间主筋中选择。

2.2.3 柱子考虑布设断接螺栓

如采用此方案，应先确定合适的位置，安放断接螺栓。通常安置断接螺栓的地方有两种：安置在室外和室内。如安置在室外时，可利用柱子靠外侧的中间两根主筋作为引下线; 如安置在室外时则可利用柱子靠内侧的中间两根主筋作为引下线。

上述两种方法都能够较为容易从主筋上引出部位，安置断接螺栓。

2.2.4 安装断接螺栓

实际施工过程中，作业人员由于不够重视，容易造成漏装断接螺栓。在施工中应引起足够重视。

（1） 确定合适的安装位置

要确定合适位置，安放断接螺栓，应考虑方便、美观、安全等因素。可考虑安置到一般人较难碰及的地方，作业人员又能方便测量接地电阻时的接线；如建筑结构的背面、地下室等地方。

（2）安装高度

对于断接螺栓的安装高度要求，并没有很严格的要求，如图集JD里规定断接螺栓安置的地方应距离地面2.0 m，但也有的只要求安置在距离地面1.5～1.8m处即可，具体安装时要根据实际情况作出安排。

笔者认为，安装设断接螺栓的高度，要根据建筑结构的层数而定，如属于多层建筑结构时，采用架空进户线的重复接地极的断接螺栓，较为合适的安置高度在1.5～1.8 m间；如高层建筑结构中，通过柱内两根主筋作为引下线时，在室外柱子上安置断接螺栓的高度还与多层建筑安置的高度一样时，则不合理，因此安置在1.5～1.8 m的高度，既影响美观，又与人高度差不多，人经过时受到碰触到螺栓，容易引发事故。

笔者认为，采用暗设的方法安置断接螺栓，高度安设定离地面0.5 m处,这样安置较为隐蔽，人们不容易碰及，也方便技术人员测量接地电阻时的接线，又可保持美观。

2.2.5 柱内主筋引导点的安装

安装引出点时，应要注意不能伤害到柱内主筋。

（1）柱内主筋连接断接螺栓和接闪器时,应先把钢件进行弯曲，呈直角状，再和主筋焊接 ,不能简单直接焊成T字形，引出线的高度应和避雷网相同，并连接避雷网。

（2） 柱内主筋在建筑结构顶部引出处,要控制好标高，达到方便美观的目的。为保证连接方便，在引出处应预埋钢板。

（3） 柱内主筋引导安装断接螺栓，在引导处预埋钢板。

2.3 避雷带安装

安装避雷带时，要保证横平竖直，安装固牢，弯曲避雷带时要大于90度，弯曲半径与圆钢直径之比要超过10∶1；连接避雷带时，要双面焊接，搭接长度与圆钢直径之比要超过6∶1。

3、建筑结构屋面防雷

建筑工程投入使用后，业主或使用人员出于多种因素考虑，都会一定程度对屋面进行装修。装饰工程中多带有金属材料，导致建筑结构的金属含量增加，遇到雷雨天气时电荷容易聚集，引发雷击隐患。此外，如装修图形不规则或布置呈现尖凸状时，也容易成为引雷的接闪器，因此，要针对已装饰完毕的屋面做一定防雷处理。

（1）如建筑物屋面安装有金属物体，例如铁塔、金属护栏、钢铁支架等，均应要和建筑结构的避雷系统做相应的电气连接。

通常民用建筑工程都会在屋面女儿墙的顶部安设避雷带，这种情况下，可采用镀锌圆钢（直径要大于10mm），与避雷带焊接。焊接处不能有锈迹。

如建筑物已经采用屋面钢筋及女儿墙内筋作避雷网，柱内钢筋做引下线，应根据原有防雷设计图，凿开其中一处保护层，用相应圆钢与作为防雷系统的结构钢筋做电焊连接，并在屋面适当位置布置若干外露的防雷接线柱头。

图3 避雷带施工图

（2）如屋面安放空调风机等设备及LED灯配电线路时，如建筑物已装有避雷带时，可在其下面安装灯具，以便得到保护，并将配线钢管与避雷带做电气连接。如建筑物未明装有避雷带，要采用带金属防护罩的彩灯，配线钢管同样需与作为暗式避雷带的结构钢筋做电气连接。要另外敷设单独的彩灯电源线，其所对应的配电箱还要安装电涌保护器，为了能及时把雷电波引入大地。

对于其它已安装在屋面的带电设施，也需要进行类似的防雷处理，处理原则是使屋面明露部分进行接地和屏蔽，电源引出处装设避雷器。

（3）如建筑结构屋面装修较乱，存在多种装修时，可不考虑不同的接地方式，而采用消雷器，消雷器和种类很多，并且消雷器都具有较大的保护角（通常可以达到800），有比较明确的防雷范围。安装消雷器时，应根据使用说明书，和其相配套的铁架一同使用，也可以利用原有建筑物上已存有的铁塔之类物件进行安装，可节省成本。

4、内部防雷

在建筑物内容设置防雷装置，能够减小建筑物受到二次雷害，具体措施有：电位连接、屏蔽、加装电涌保护器以及合理布线和良好接地等，在实际施工时要根据有关图纸进行，安装内部防雷装置通常是在电气设备安装完成后才进行。

三、结束语

总结施工实践，笔者认为，在进行建筑电气接地工程安装时，要根据施工规范和操作规程进行施工, 重视施工过程的工序控制，对质量问题做好防控措施，提高接地安装水平，保证施工生产安全和整体电气设备工程质量。