建筑防雷接地系统安装调试及验收与安全用电

任务四建筑防雷、接地系统安装与安全用电

一、接地系统安装二、建筑防雷系统安装、调试及验收三、安全用电1接地电气设备的任何部分与土壤间做良好的电气连接，称为接地。2接地体或接地极直接与土壤接触的金属导体称为接地体或接地极。接地体可分为人工接地体和自然接地体。

人工接地体是指专门为接地而装设的接地体；自然接地体是指兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。（一）有关接地的概念及类型一、接地系统安装3接地线连接于电气设备接地部分与接地体间的金属导线称为接地线。4接地装置接地体和接地线组成的总体称为接地装置。5接地装置的散流场当由于某种原因有电流流入接地体时，电流就通过接地体向大地做半球形散开，这一电流称为接地电流，接地电流流散的范围称为散流场。接地装置的对地电压与接地电流之比为接地电阻。实验表明，离接地体越远，土壤导电面积越大，电阻就越小。在距2.5m长的单根接地体20m处，导电半球形面积可达2500m2，土壤散流电阻已小到可以忽略，也就是这里的电位已趋近于零，可以认为远离接地体20m以外的地方电位为零，称为电气上的“地”或“大地”，如图15-1所示。6接触电压电气设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差称为接触电压。7跨步电压人在散流场中走动时，两脚间出现的电位差称为跨步电压。8接地的分类（1）工作接地工作接地是为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。（2）保护接地保护接地是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。（3）重复接地在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地方进行再一次接地，称为重复接地。①如架空线路终端及沿线每1km处。②电缆和架空线引入车间或大型建筑物处。9接地电阻指构成接地装置的各部分的电阻之和。（1）工频（50Hz）接地电流流经接地装置所呈现出来的接地电阻称为工频接地电阻。（2）冲击电流（如雷电流）流经接地装置所呈现出来的接地电阻称为冲击接地电阻。图1-1接地电流分布曲线及接触电压、跨步电压1自然接地体的利用在设计和装设接地装置时，首先应充分利用自然接地体，以节约投资。如果实地测量所利用的自然接地体电阻已能满足要求，而且这些自然接地体又满足热稳定条件，可不必再装设人工接地装置。可作为自然接地体的物件包括与大地有可靠连接的建筑物的钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋地的金属管道及埋地敷设的不少于2根的电缆金属外皮等。对于变配电所来说，可利用其建筑物钢筋混凝土基础作为自然接地体。（二）接地体的装设利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接，在建(构)筑物结构的结合处，除已焊接者外，凡用螺栓连接或其他连接的，都要采用跨接焊接，而且跨接线不得小于规定值。2人工接地体的装设人工接地体有垂直埋设和水平埋设两种基本结构形式，如图所示。人工接地体一般采用钢管、圆钢、角钢或扁钢等安装和埋入地下，但不应埋设在垃圾堆、炉渣和强烈腐蚀性土壤处。最常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管，这是最为经济合理的。人工接地体（a）垂直埋设的棒形接地体；（b）水平埋设的带形接地体Back1材料料要要求求按《电气气装装置置安安装装工工程程·接地地装装置置施施工工及及验验收收规规范范》（GB50169——92）规规定定，，钢钢接接地地体体和和接接地地线线的的截截面面不不应应小小于于表表15-1所列列规规格格。。对对110kV及以以上上变变电电所所或或腐腐蚀蚀性性强强的的场场所所的的接接地地装装置置，，应应采采用用热热镀镀锌锌钢钢材材，，或或适适当当加加大大截截面面。。（三三））接接地地体体装装设设的的要要求求2接地地体体的的埋埋设设要要求求（1）接接地地体体的的埋埋设设深深度度不不应应小小于于0.6m，且且必必须须在在大大地地冻冻土土层层以以下下。。角角钢钢及及钢钢管管接接地地体体应应垂垂直直配配置置。。（2）垂垂直直接接地地体体的的长长度度不不应应小小于于2.5m,其相相互互之之间间间间距距一一般般不不应应小小于于5m。（3）防防雷雷接接地地的的人人工工接接地地装装置置的的接接地地干干线线埋埋设设，，经经人人行行通通道道处处埋埋地地深深度度不不应应小小于于1m，且且应应采采取取均均压压措措施施或或在在其其上上方方铺铺设设卵卵石石或或沥沥青青地地面面。。（4）人人工工接接地地装装置置或或利利用用建建筑筑物物基基础础钢钢筋筋的的接接地地装装置置必须在地地面以上上按设计计要求位位置设测测试点。。（5）埋入入后接地地体周围围要用新新土夯实实。（6）接地地体地下下部分不不得涂漆漆。3接地体的的连接要要求（1）接地地体的焊焊接应采采用搭接接焊，其其搭接长长度应符符合下列列规定:①扁钢与扁扁钢搭接接为扁钢钢宽度的的2倍，不少少于三面面施焊；；②圆钢钢与圆钢钢搭接为为圆钢直直径的6倍，双面面施焊；；③圆钢钢与扁钢钢搭接为为圆钢直直径的6倍，双面面施焊；；④扁钢钢与钢管管，扁钢钢与角钢钢焊接，，应紧贴贴角钢外外侧两面面，或紧紧贴3/4钢管表面面，上下下两侧施施焊；⑤除埋埋设在混混凝土中中的焊接接接头外外，应有有防腐措措施。（2）接地地体与接接地干线线的连接接，应采采用可拆拆卸的螺螺栓连接接点，以以便测量量电阻。。(1)竣工图；；(2)材料材质质证明书书和镀锌锌质量证证明书；；(3)材料设备备报验记记录；(4)接地装置置隐蔽记记录；(5)图纸会审审及设计计变更记记录；(6)接地电阻阻测试记记录；(7)接地装置置安装工工程检验验批质量量验收记记录。（四）接接地系统统的验收收资料建筑物根根据其重重要性、、使用性性质、发发生雷电电事故的的可能性性和后果果，按防防雷要求求分为三三级。1、一级防雷雷的建筑筑物指具有特特别重要要用途的的建筑物物，如国国家级会会堂、办办公建筑筑、档案案馆、大大型博展展建筑；；特大型型、大型型铁路旅旅馆站；；国际性性的航空空港、通通信枢纽纽；国宾宾馆、大大型旅游游建筑、、国际港港口客运运站等。。另外，，还包括括国家级级重点文文物保护护的建筑筑物和构构筑物及及高度超超过100m的建筑物物。（一）建建筑物的的防雷分分级二、建筑筑防雷系系统安装装、调试试及验收收2、指重重要的人人员密集集的大型型建筑物物，如部部、省级级办公楼楼；省级级会堂、、博展、、体育、、交通、、通信、、广播等等建筑以以及大型型商店、、影剧院院等。另另外，还还包括省省级重点点文物保保护的建建筑物和和构筑物物；19层以上的的住宅建建筑和高高度超过过50m的其他民民用建筑筑物；省省级以上上大型计计算中心心和装有有重要电电子设备备的建筑筑物等。。3、三级防防雷建筑筑物指当年计计算雷击击次数大大于0.05时，或通通过调查查确定需需要防雷雷的建筑筑物；建建筑群中中最高或或位于建建筑物边边缘高度度超过20m的建筑物物；高度度为15m以上的烟烟囱、水水塔等孤孤立的建建筑物或或构筑物物，在雷雷电活动动较弱地地区(年平均雷雷暴日不不超过15天)其高度可可为20m以上；历历史上雷雷害事故故严重地地区或雷雷害事故故较多地地区的较较重要建建筑物。。1、直接雷击击指雷电对对电气设设备或建建筑物直直接放电电，放电电时雷电电流可达达几万甚甚至几十十万安培培。直击击雷一般般采用由由接闪器器、引下下线、接接地装置置构成的的防雷装装置防雷雷。（二）雷雷电的的危害方方式及其其防雷措措施/2、雷电感感应指当雷云云出现在在建筑物物的上方方时，由由于静电电感应，，在屋顶顶的金属属上积聚聚大量异异号电荷荷，在雷雷云对其其他地方方放电后后，屋顶顶上原来来被约束束的电荷荷对地形形成感应应雷，其其电压可可达几十十万伏。。雷电感感应的防防止办法法是将感感应电荷荷的屋顶顶金属通通过引下下线、接接地装置置泄入大大地。(3)雷电波侵侵入指由于线线路、金金属管道道等遭受受直接雷雷击或感感应雷而而产生的的雷电波波沿线路路、金属属管道等等侵入变变电站或或建筑物物而造成成危害。。据统计计，这种种雷电侵侵入波占占系统雷雷害事故故的50％以上。。因此，，对其防防护问题题，应予予相当重重视。一一般在线线路进入入建筑物物处安装装避雷器器进行防防护。(4)雷击电磁磁脉冲指雷电直直接击在在建筑物物防雷装装置或建建筑物附附近所引引起的效效应。它它是一种种干扰源源，绝大大多数是是通过连连接导体体的干扰扰，如雷雷电流或或部分雷雷电流、、被雷电电击中的的装置的的电位升升高以及及电磁辐辐射干扰扰。防雷雷击电磁磁脉冲措措施有屏屏蔽、接接地和等等电位连连接、设设置电源源保护器器等。(5)雷电“反反击”雷击直击击雷防护护装置时时，雷电电流经接接闪器，，沿引下下线流入入接地装装置的过过程中，，由于各各部分阻阻抗的作作用，接接闪器、、引下线线、接地地装置上上将产生生不同的的较高对对地电位位，若被被保护物物与其间间距不够够时，会会发生直直击雷防防护装置置对被保保护物的的放电现现象，称称为“反击””。雷电“反反击”的的防止措措施有两两种：一是使被被保护物物与直击击雷防护护装置保保持一定定的安全全距离；；二是将将被保护护物与直直击雷防防护装置置做等电电位连接接，使其其之间不不存在电电位差。。1一级防雷雷建筑物物的保护护措施（1）防直直击雷的的接闪器器应采用用装设在在屋角、、屋脊、、女儿墙墙或屋檐檐上的避避雷带，，并在屋屋面上装装设不大大于10m××10m的网格格。（2）为为了防防止雷雷电波波的侵侵入，，进入入建筑筑物的的各种种线路路及金金属管管道宜宜采用用全线线埋地地引入入，并并在入入户端端将电电缆的的金属属外皮皮、钢钢管及及金属属管道道与接接地装装置连连接。。（3）对对于高高层建建筑，，应采采取防防侧击击雷和和等电电位措措施。。（三））不不同级级别建建筑物物的防防雷保保护措措施2二级防防雷建建筑物物的保保护措措施（1）防防直击击雷宜宜采用用装设设在屋屋角、、屋脊脊、女女儿墙墙或屋屋脊上上的环环状避避雷带带，并并在屋屋面上上装设设不大大于15m×15m的网格格。（2）为为了防防止雷雷电波波的侵侵入，，对全全长低低压线线路采采用埋埋地电电缆或或在架架空金金属线线槽内内的电电缆引引入，，在入入户端端将电电缆金金属外外皮、、金属属线槽槽接地地，并并与防防雷接接地装装置相相连。。（3）其其他防防雷措措施与与一级级防雷雷措施施相同同。3三级防防雷建建筑物物的保保护措措施（1）防防直击击雷宜宜在建建筑物物屋角角、屋屋檐、、女儿儿墙或或屋脊脊上装装设避避雷带带或避避雷针针，当当采用用避雷雷带保保护时时，应应在屋屋面上上装设设不大大于20m×20m的网格格。对对防直直击雷雷装置置引下下线的的要求求，与与一级级防雷雷建筑筑物的的保护护措施施对防防直击击雷装装置引引下线线的要要求相相同。。（2）为为了防防止雷雷电波波的侵侵入，，应在在进线线端将将电缆缆的金金属外外皮、、钢管管等与与电气气设备备接地地相连连。若若电缆缆转换换为架架空线线，应应在转转换处处装设设避雷雷器。。4有爆炸炸和火火灾危危险的的建筑筑物防防雷保保护措措施（1）有有爆炸炸危险险的建建筑物物防雷雷对存存放有有易燃燃烧、、易爆爆炸物物品的的建筑筑物，，由于于电火火花可可能造造成爆爆炸和和燃烧烧，故故对这这类建建筑物物的防防雷要要求相相当严严格。。对于于直击击雷、、雷电电感应应和沿沿架空空线侵侵入的的高电电位，，还应应增加加避雷雷网或或避雷雷带的的引下下线，，其间间距为为18～24m。防雷雷系统统和内内部的的金属属管线线或金金属设设备的的距离离不得得小于于3m。采用用避雷雷针保保护时时，必必须高高出爆爆炸性性气体体的放放气管管管顶顶3m,其保护护范围围也应应高出出管顶顶1～2m。建筑筑物附附近有有高大大树木木时，，如不不在保保护范范围之之内，，树木木应与与建筑筑物保保持3～5m的净距距。（2）有有火灾灾危险险的建建筑物物防雷雷农村村的草草房、、木板板房屋屋、谷谷物堆堆放场场及储储存有有易燃燃建筑筑材料料的建建筑物物，最最好用用独立立避雷雷针进进行保保护。。当采采用屋屋顶避避雷针针或避避雷带带保护护时，，在屋屋脊上上的避避雷带带应支支起600mm,斜脊及及屋檐檐部分分的连连接条条应支支起400mm,所有防防雷引引下线线应支支起100～150mm。防雷雷装置置的金金属部部件不不得穿穿入屋屋内或或贴近近草棚棚上，，以防防止由由于雷雷击而而引起起火灾灾。电电源进进户线线及屋屋内电电线应应与防防雷系系统有有足够够的绝绝缘距距离，，否则则应采采取保保护措措施。。1接闪器器（1）材材料要要求①避雷针一般用镀镀锌圆钢钢或焊接接钢管制制成，上上部制成成针尖形形状，圆圆钢截面面积不得得小于100mm2,钢管厚度度不得小小于3mm。②避雷带和和网一般用圆圆钢或扁扁钢制成成，其尺尺寸不应应小于下下列数值值:圆钢直径径为8mm;扁钢截面面积为48mm2,扁钢厚度度为4mm。（四）直直击雷雷防雷装装置的安安装（2）明装装避雷带带（网））的安装装当不上人人屋面预预留支撑撑件有困困难时，，可采用用预制混混凝土支支墩作避避雷带（（网）的的支架，，支架点点间距均均匀，且且直线段段部分不不宜大于于3m，转弯处处不宜大大于500mm。混凝土土支墩按图15-4预制。女儿墙、、屋脊上上安装避避雷带（（网）支支架时，，应尽量量预留预预埋安装装件或孔孔洞。支架调正正、校平平后，可可进行避避雷带（（网）安安装。避避雷带安安装前应应校直，，将校直直后的避避雷带（（网）逐逐段焊接接或用螺螺栓固定定于支架架上。（3）暗装装避雷带带（网））的安装装可上人屋屋面避雷雷带（网网）可暗暗设，埋埋设深度度为屋面面或女儿儿墙下50mm。避雷带带（网））的间距距应符合合设计要要求，引引至屋面面的金属属构件、、设备的的接地线线位置应应正确，，接地点点外露。。高层建筑筑30m以下部分分每隔三三层设均均压环一一圈。高层建筑筑30m以上部分分向上每每隔三层层在结构构圈梁内内敷设一一圈—25××4避雷带，，并与引引下线焊焊接形成成水平避避雷带，，以防止止侧击雷雷。（4）避雷雷针安装装①避雷雷针在屋屋面上的的安装②烟囱囱避雷针针安装③水塔塔避雷针针安装2引下线（1）材料料要求引下线一一般采用用圆钢或或扁钢制制成，其其截面积积不应小小于48mm2,在易受腐腐蚀的部部位,其截面积积应适当当增大。。其尺寸寸不应小小于下列列数值：：圆钢直直径为8mm，扁钢截截面积为为48mm2,扁钢厚度度为4mm。（2）暗设设圆钢、、扁钢引引下线敷敷设（3）柱内内主钢筋筋引下线线敷设（4）明设设引下线线敷设3接地装置置混凝土支支墩的预预制1验收要求求（1）建筑筑物顶部部的避雷雷针、避避雷带等等必须与与顶部外外露的其其他金属属物体连连成一个个整体的的电气通通路，且且与避雷雷引下线线连接可可靠。（2）避雷雷针、避避雷带应应位置正正确，焊焊接固定定的焊缝缝饱满无无遗漏，，螺栓固固定的备备帽等防防松零件件齐全，，焊接部部分补刷刷的防腐腐油漆完完整。（五）建建筑物物防雷系系统的验验收（3）避雷带应应平正顺直，，固定点支持持件间距均匀匀、固定可靠靠，每个支持持件应能承受受大于49N（5kg）的垂直拉力力。当设计无无要求时，支支持件间距符符合：水平直直线部分0.5～1.5m；垂直直线部部分1.5～3m；弯曲部分0.3～0.5m。（4）暗敷在建建筑物抹灰层层内的引下线线应有卡钉分分段固定；明明敷的引下线线应平直、无无急弯，与支支架焊接处油油漆防腐，且且无遗漏。（5）当利用金金属构件、金金属管道做接接地线时，应应在构件或管管道与接地干干线间焊接金金属跨接线。。（6）接地线在在穿越墙壁、、楼板和地坪坪处应加套钢钢管或其他坚坚固的保护套套管，钢套管管应与接地线线做电气连通通。（7）当接地线线跨越建筑物物变形缝时，，设补偿装置置。（8）接地线表表面沿长度方方向，每段为为15～100mm，分别涂以黄黄色和绿色相相间的条纹。。2验收资料（1）竣工图；；（2）材料材质质证明书和镀镀锌质量证明明书；（3）材料设备备报验记录；；（4）图纸会审审及设计变更更记录；（5）接闪器工工程检验批质质量记录；（6）避雷引下下线安装工程程检验批质量量验收记录。。三、安全用用电人体触电可分分两种情况：：一种是雷击和高压触触电，较大的电流流通过人体所所产生的热效效应、化学效效应和机械效效应，将使人人的机体遭受受严重的电灼灼伤、组织炭炭化坏死及其其他难以恢复复的永久性伤伤害；另一种种是低压触电，在数十至数数百mA电流作用下，，使人的机体体产生病理生生理性反应。。轻的触电有有针刺痛感，，或出现痉挛挛、血压升高高、心律不齐齐以致昏迷等等暂时性的功功能失常；重重则可引起呼呼吸停止、心心搏骤停、心心室纤维性颤颤动等危及生生命的伤害。。1、电气安全的的有关概念1）安全电流安全电流，也也就是人体触触电后最大的的摆脱电流。。安全电流值值，各国规定定并不完全一一致。我国规规定为30mA（50Hz交流），按触触电时间不超超过1s（即1000ms），因此安全全电流值为30mA·s。通过人体电电流不超过30mA·s时，对人机体体不会有损伤伤，不会引起起心室纤维性性颤动和器质质损伤。如果果通过人体电电流达到50mA·s，对人就有致致命危险，而而达到100mA··s时，，一一般般会会致致人人死死亡亡。。100mA··s，即即为为““致致命命电电流流””。。2）安安全全电电压压与与人人体体电电阻阻安全全电电压压，，就就是是不不致致使使人人直直接接致致死死或或致致残残的的电电压压，，我我国国国国家家标标准准规规定定的的安安全全电电压压等等级级见见《安全全电电压压》（GB3805——83）。。从电电气气安安全全的的角角度度来来说说，，安安全全电电压压与与人人体体电电阻阻有有关关。。人人体体电电阻阻由由体体内内电电阻阻和和皮皮肤肤电电阻阻两两部部分分组组成成。。体体内内电电阻阻约约为为500ΩΩ，与与接接触触电电压压无无关关。。皮皮肤肤电电阻阻随随皮皮肤肤表表面面的的干干湿湿洁洁污污状状态态及及接接触触电电压压而而变变。。从从人人身身安安全全的的角角度度考考虑虑，，人人体体电电阻阻一一般般取取下下限限值值1700ΩΩ（平平均均值值为为2000ΩΩ）。。由由于于安安全全电电流流取取30mA，因因此此人人体体允允许许持持续续接接触触的的安安全全电电压压为为：：Usaf=30mA××1700ΩΩ≈≈50V50V（50Hz交流流有有效效值值））称称为为一一般般正正常常环环境境条条件件允允许许持持续续接接触触的的““安安全全特特低低电电压压””。。1）直直接接触触电电防防护护指对对直直接接接接触触正正常常带带电电部部分分的的防防护护。。直直接接接接触触防防护护应应选选用用以以下下一一种种或或几几种种措措施施：：（1）绝绝缘缘；；（2）屏屏护护，，即即对对带带电电导导体体加加隔隔离离栅栅栏栏或或加加保保护护罩罩等等；；（3）安安全全距距离离；；（4）限限制制放放电电能能量量；；（5）24V及以以下下安安全全特特低低电电压压；；（6）用用漏漏电电保保护护器器作作补补充充保保护护。。2直接接触触电电和和间间接接触触电电防防护护2）间间接接触触电电防防护护指对对故故障障时时带带危危险险电电压压而而正正常常时时不不带带电电的的外外露露可可导导电电部部分分（（如如金金属属外外壳壳、、框框架架等等））的的防防护护。。间间接接接接触触防防护护应应选选用用以以下下一一种种或或几几种种措措施施：：（1）双双重重绝绝缘缘结结构构；；（2）安安全全特特低低电电压压；；（3）电电气气隔隔离离；；（4）不不接接地地的的局局部部等等电电位位连连接接；；（5）不不导导电电场场所所；；（6）自自动动断断开开电电源源；；（7）电电工工用用个个体体防防护护用用品品；；（8）保保护护接接地地（（与与其其他他防防护护措措施施配配合合使使用用））。。在GB50054-95新的国家标标准《低压配电设设计规范》中已不再使使用接零、、接地、零零线等名称称，而改用用ICE标准代号。。根据电气工工作接地和和电气装置置外露导电电部分保护护接地的方方式不同，，ICE将系统接地地分为TN，TT，IT三种形式，，这些文字符符号的意思思是：第一个字母母说明电源源对大地的的关系：T——一点与大地地直接连接接：I——与大地隔离离或一点经经阻抗与大大地连接：：3低压系统接接地形式第二个字母母说明电气气装置外露露导电部分分对大地的的关系:T——外露导电部部分直接接接地：N——外露导电部部分与电源源的中性点点连接而