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摘 要:通过对防雷技术实施的重要性及要点进行分析,提出了在防雷技术在实施中出现问题的应对措施,从而进一步强化了对防雷新技术的学习掌握和过程控制,保证防雷工程的质量。
关键词: 防雷工程 施工技术 质量控制
中图分类号:P415.12
防雷是一个复杂的系统工程,对建筑物、航空航天、国防、通讯、电子工业、电气设备的使用和保持正常运行有着至关重要的作用。在防雷技术实施中除了要严格遵守规范外,还应积极研究高层建设防雷理论、规范防雷系统设计和施工,采用可靠的新技术以更有效地消除雷害,提高防雷技术的实用性、科学性。
1 开展防雷理论研究的重要性
1.1满足气象事业发展的需求。通过建立雷电监测预警与服务业务体系,统筹规划全国雷电综合监测系统建设,规范雷电探测布局,实现全行业雷电信息资源共享,组织开展雷电监测与预警预报业务,可大大增强国家防雷减灾总体能力。
1.2满足国家公共安全的需求。随着我国社会经济的发展和现代化水平的提高,雷电灾害预警与防御问题已涉及到航空航天、国防、通讯、电子工业、化工石油、森林等各行各业。加强雷电监测、雷电机理以及成灾过程的研究,进一步推动雷电监测、预报和防护技术服务和业务化,提高对雷电灾害的监测预警能力和气象服务水平,对于提高我国雷电灾害综合防御能力是非常必要的。
1.3满足雷电防护事业可持续发展的需求。开展雷电科研、业务和培训工作,可以全面提升我国雷电研究和业务服务的整体能力,以保障雷电防护事业的可持续发展。
2 防雷的主要技术
目前,针对雷电灾害形式目前采取防雷措施主要有直击雷防护、连接分流、等电位连接、电磁屏蔽、过电压保护。
2.1直击雷防护。直击雷防护技术主要是保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地的过程中对建筑物内部空间产生影响的防护技术,是防雷体系的第一部分。直击雷防护技术以避雷针、避雷带、避雷网、避雷线为主要,其中避雷针是最常见的直击雷防护装置。
2.2连接分流。通过导电连接可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的、某种较大的导电体。使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。从定义上可以将接地分为:人工接地、自然界地;从工作性质上可分为接地保护(如防雷接地、防静电接地、设备接地、配点接地等)、工作接地(如电力设施的发、送、配电接地等工作接地还有不需要实际物理连接的电子线路逻辑地)两大类。
2.3电位均衡连接又称等电位连接。将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。通过等电位连接器自动导通系统之间的电位差,从而形成更大的联合接地系统,更有效地进行异常能量释放。
2.4电磁屏蔽。主要包括空点电磁屏蔽技术和线路电磁屏蔽技术两部分,通过分布在各个方位具有可靠的、连续电气连接的金属材料层来阻挡电磁波的侵入,将电磁能在屏蔽体上进行能量转换使此能转化为电能,再通过接地装置泄放入地。
2.5过电压保护。为防止电源故障以至于产生过高的输出电压(包括开路电压)而施加的一种保护。过电压保护实际上涉及多种系统的过电压保护,主要是通过使用相关设备将电能分配到系统的各个用电设备当中,已最大限度的削减能量最大值,再通过对各用电设备的安全保护设备多级保护,达到能量释放、低残压保护的功能。
3 防雷技术实施中经常出现的通病
3.1避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷。
3.2地钢筋网的连接点的错焊、漏焊;作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。
3.4用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线时,焊接破坏镀锌层不刷防锈漆;或螺栓连接的连接片未经处理,片与片接触不严密等。
3.4引下点间距偏大,引下线跨越变形缝处未加设补偿器,穿墙体时未加保护管,接地体安装埋设深度不够或引出线未作防腐处理。
3.5屋面金属物,如管道、梯子、旗杆和设备外壳等,未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足。
3.6电气设备接地(接零)的分支线未与接地干线连接,实行串联连接。多层住宅采用TN-S系统时,进线在总电表箱处没有重复接地,没有按要求在配电间作MEB。
3.7低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符。
4 防雷技术使用中应注意的要点
3.1最常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊和作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设,对特殊的建筑工程项目系统,技术人员应注意设计中的说明,做好设计交底,并对于施工中容易忽视和特别重要的问题应写入审批意见,以提醒施工单位执行。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥,选用的防雷接地材料不当时,应及时向业主反映,并与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。
3.2焊接质量决定着工程质量,在施工过程中,作业人员往往用普通结构用钢筋做帮条焊接,或用普通钢材代替镀锌材料,这一错用材质的漏洞,一定要严格纠正。实践表明,由于使用焊接技术不过关,造成工程防雷接地不合格的情况时有发生。
3.3对以柱筋为引上线的接地网每根柱子位置和钢筋焊接根数确定、对于等电位焊接以及设计注明要进行重复接地的部位设置、对于避雷针和避雷网安置等几个施工中易出现质量通病的环节,设置质量控制点,制定监理预控措施,对于关键部位或关键工序实行旁站监理,做到预防为主,动态跟班监督,保证防雷接地施工质量。
3.4验收时应严格执行工序质量的“三检”制度,施工完后应进行接地电阻值的摇测。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等在施工完后都要及时进行接地电阻值的摇测。尤其是接地体或接地网施工完成后,应及时认定接地电阻值符合设计规定值。
3.5机房内电子信息设备应作等电位连接,等电位连接的结构形式应采用S 型、M 型或它们的组合,设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆金属外层、电子设备防静电接地、安全保护接地、功能性接地、浪涌保护器接地端等,均应以最短的距离与S 型结构的接地基准点或M型结构的网格连接,总等电位接地端子板与接地装置的连接不应少于两处,每层楼宜设置楼层等电位接地端子板,电子信息系统设备机房应设置局部等电位接地端子板。
3.6在電子系统的室外线路采用金属线时,其引入的终端箱处应安装 D1类高能量试验类型的电涌保护器,其短路电流当无屏蔽层时,可按式 (4.2.4-6)计算,当有屏蔽层时可按本规范式(4.2.4-7)计算,式中的雷电流应取等于150kA;当无法确定时应选用1.5kA。在电子系统的室外线路采用光缆时,其引入的终端箱处的电气线路侧,当无金属线路引出本建筑物至其他有自己接地装置的设备时,可安装 B2类慢上升率试验类型的电涌保护器,其短路电流宜选用 75A。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010, 2010年12月
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012, 中国建筑工业出版社 2012
[3]中华人民共和国建设部.电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB 50169-92[S].北京:中国计划出版社,2006.
关键词: 防雷工程 施工技术 质量控制
中图分类号:P415.12
防雷是一个复杂的系统工程,对建筑物、航空航天、国防、通讯、电子工业、电气设备的使用和保持正常运行有着至关重要的作用。在防雷技术实施中除了要严格遵守规范外,还应积极研究高层建设防雷理论、规范防雷系统设计和施工,采用可靠的新技术以更有效地消除雷害,提高防雷技术的实用性、科学性。
1 开展防雷理论研究的重要性
1.1满足气象事业发展的需求。通过建立雷电监测预警与服务业务体系,统筹规划全国雷电综合监测系统建设,规范雷电探测布局,实现全行业雷电信息资源共享,组织开展雷电监测与预警预报业务,可大大增强国家防雷减灾总体能力。
1.2满足国家公共安全的需求。随着我国社会经济的发展和现代化水平的提高,雷电灾害预警与防御问题已涉及到航空航天、国防、通讯、电子工业、化工石油、森林等各行各业。加强雷电监测、雷电机理以及成灾过程的研究,进一步推动雷电监测、预报和防护技术服务和业务化,提高对雷电灾害的监测预警能力和气象服务水平,对于提高我国雷电灾害综合防御能力是非常必要的。
1.3满足雷电防护事业可持续发展的需求。开展雷电科研、业务和培训工作,可以全面提升我国雷电研究和业务服务的整体能力,以保障雷电防护事业的可持续发展。
2 防雷的主要技术
目前,针对雷电灾害形式目前采取防雷措施主要有直击雷防护、连接分流、等电位连接、电磁屏蔽、过电压保护。
2.1直击雷防护。直击雷防护技术主要是保护建筑物本身不受雷电损害,以及减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地的过程中对建筑物内部空间产生影响的防护技术,是防雷体系的第一部分。直击雷防护技术以避雷针、避雷带、避雷网、避雷线为主要,其中避雷针是最常见的直击雷防护装置。
2.2连接分流。通过导电连接可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的、某种较大的导电体。使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放,从而保护建筑物、人员和设备的安全。从定义上可以将接地分为:人工接地、自然界地;从工作性质上可分为接地保护(如防雷接地、防静电接地、设备接地、配点接地等)、工作接地(如电力设施的发、送、配电接地等工作接地还有不需要实际物理连接的电子线路逻辑地)两大类。
2.3电位均衡连接又称等电位连接。将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。通过等电位连接器自动导通系统之间的电位差,从而形成更大的联合接地系统,更有效地进行异常能量释放。
2.4电磁屏蔽。主要包括空点电磁屏蔽技术和线路电磁屏蔽技术两部分,通过分布在各个方位具有可靠的、连续电气连接的金属材料层来阻挡电磁波的侵入,将电磁能在屏蔽体上进行能量转换使此能转化为电能,再通过接地装置泄放入地。
2.5过电压保护。为防止电源故障以至于产生过高的输出电压(包括开路电压)而施加的一种保护。过电压保护实际上涉及多种系统的过电压保护,主要是通过使用相关设备将电能分配到系统的各个用电设备当中,已最大限度的削减能量最大值,再通过对各用电设备的安全保护设备多级保护,达到能量释放、低残压保护的功能。
3 防雷技术实施中经常出现的通病
3.1避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷。
3.2地钢筋网的连接点的错焊、漏焊;作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。
3.4用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线时,焊接破坏镀锌层不刷防锈漆;或螺栓连接的连接片未经处理,片与片接触不严密等。
3.4引下点间距偏大,引下线跨越变形缝处未加设补偿器,穿墙体时未加保护管,接地体安装埋设深度不够或引出线未作防腐处理。
3.5屋面金属物,如管道、梯子、旗杆和设备外壳等,未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足。
3.6电气设备接地(接零)的分支线未与接地干线连接,实行串联连接。多层住宅采用TN-S系统时,进线在总电表箱处没有重复接地,没有按要求在配电间作MEB。
3.7低压配电接地形式、电涌保护器(SPD)的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等与防雷设计要求不符。
4 防雷技术使用中应注意的要点
3.1最常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊和作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设,对特殊的建筑工程项目系统,技术人员应注意设计中的说明,做好设计交底,并对于施工中容易忽视和特别重要的问题应写入审批意见,以提醒施工单位执行。如发现不符合现行施工规范要求或做法不妥,选用的防雷接地材料不当时,应及时向业主反映,并与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。
3.2焊接质量决定着工程质量,在施工过程中,作业人员往往用普通结构用钢筋做帮条焊接,或用普通钢材代替镀锌材料,这一错用材质的漏洞,一定要严格纠正。实践表明,由于使用焊接技术不过关,造成工程防雷接地不合格的情况时有发生。
3.3对以柱筋为引上线的接地网每根柱子位置和钢筋焊接根数确定、对于等电位焊接以及设计注明要进行重复接地的部位设置、对于避雷针和避雷网安置等几个施工中易出现质量通病的环节,设置质量控制点,制定监理预控措施,对于关键部位或关键工序实行旁站监理,做到预防为主,动态跟班监督,保证防雷接地施工质量。
3.4验收时应严格执行工序质量的“三检”制度,施工完后应进行接地电阻值的摇测。无论自然接地体还是人工接地体以及玻璃幕墙、避雷网格、避雷针等在施工完后都要及时进行接地电阻值的摇测。尤其是接地体或接地网施工完成后,应及时认定接地电阻值符合设计规定值。
3.5机房内电子信息设备应作等电位连接,等电位连接的结构形式应采用S 型、M 型或它们的组合,设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆金属外层、电子设备防静电接地、安全保护接地、功能性接地、浪涌保护器接地端等,均应以最短的距离与S 型结构的接地基准点或M型结构的网格连接,总等电位接地端子板与接地装置的连接不应少于两处,每层楼宜设置楼层等电位接地端子板,电子信息系统设备机房应设置局部等电位接地端子板。
3.6在電子系统的室外线路采用金属线时,其引入的终端箱处应安装 D1类高能量试验类型的电涌保护器,其短路电流当无屏蔽层时,可按式 (4.2.4-6)计算,当有屏蔽层时可按本规范式(4.2.4-7)计算,式中的雷电流应取等于150kA;当无法确定时应选用1.5kA。在电子系统的室外线路采用光缆时,其引入的终端箱处的电气线路侧,当无金属线路引出本建筑物至其他有自己接地装置的设备时,可安装 B2类慢上升率试验类型的电涌保护器,其短路电流宜选用 75A。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010, 2010年12月
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012, 中国建筑工业出版社 2012
[3]中华人民共和国建设部.电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB 50169-92[S].北京:中国计划出版社,2006.