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【电位联接与防雷接地在民用建筑设计中存在问题探讨】浅谈民用建筑防雷接地

时间:2019-02-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:近年来,在民用建筑建设中,由于大量用电设备的引入,使用电气设备所隐含的危险也不断加大。因此,如何采取有效措施,保证居民使用电气设备时的人身安全成为设计师们应考虑的重点问题之一。文章主要针对电位联接与防雷接地在民用建筑设计中存在问题进行分析,从中不断加强建筑电气设计的措施,从而保证居民的用电安全。
  关键词:民用建筑物电气设备防雷接地等电位联结
  Abstract: in recent years, in civil building construction, because of the introduction of electrical equipment, use electrical equipment hidden danger is constantly increasing. Therefore, how to take effective measures to ensure that the use of residents electrical equipment of the personal safety become designers should consider one of the key problems. The article mainly for potential coupling and lightningproof grounding in civil building design of existing problems analysis, to strengthen the construction of electrical design measures, so as to ensure the safety of the residents of electricity.
  Keywords: civil building lightningproof grounding electric equipment such as equipotential connection
  
  
  中图分类号: TU856 文献标识码:A 文章编号:
  1 民用建筑防雷保护措施
  1.1基本原则
   防雷设计的技术措施应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》进行防雷分类, 参照《建筑物防雷设计规范》的相应要求,采用滚球法计算接闪杆的保护范围,同时采用等电位联结作为保障安全的重要措施。
  1.2防雷保护措施
  1.2.1防直击雷的措施
   (1)接闪器采用接闪杆、接闪带,或两者混合的方式,还宜利用建筑物的金属屋面作为接闪器,但应符合规范要求。不应采用装有放射性物质的接闪器。其他形式的接闪器,只宜用于屋面上架设有高杆铁塔的建筑物上。
   屋面上的突出物,如卫星和共用天线接收装置、节日彩灯、航空障碍灯和屋面风冷机组等,应在防雷装置保护范围内,若按滚球法计算不在保护范围内时,应另设接闪杆、带加以保护,并与屋面防雷装置相连。
   (2)引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土柱或剪力墙中的主钢筋,还宜利用建筑物的消防梯、钢柱、金属烟囱等作为引下线。
   当利用钢筋混凝土柱中的钢筋、钢柱作为自然引下线,并同时采用基础钢筋作为接地装置时,不设断接卡,但应在室外适当地点设若干与柱内钢筋相连的连接板,供测量、外接人工接地体和作等电位联结用。
   砖混结构的建筑物,在外墙四周另设引下线,并在离地1.8米处装设断接卡。其1.7米至地下0.3米一段应采取保护措施。
  1.2.2防雷电感应的措施
   (1)被保护建筑物内的金属物接地,是防雷电感应的主要措施。因此,建筑物内的设备外壳、管道、构架等主要金属物,应就近接到防雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。
   (2)平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮的长金属物,其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。
  1.2.3防雷电波入侵的措施
   (1)低压线路宜全线采用电缆直接埋地引入,在入户端将电缆金属外皮或保护钢管接到防雷接地装置上;若为架空线应换接50m电缆进户,线缆换接处应装设避雷器,并将其与电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等连在一起,其冲击接地电阻不应大于10欧。若采用架空线引入时,引入处应装设避雷器。
   (2)架空和埋地的金属管道,应在进出建筑物处与防雷接地装置相连。
  固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍灯及其他用电设备的线路,应根据建筑物的重要性采取相应的防雷电波侵入的措施:
   a.无金属外壳或保护网罩的用电设备应在接闪器的保护范围内;
   b.从配电箱引出的线路应穿钢管。钢管的一端与配电箱金属外壳相连;另一端与用电设备的金属外壳、保护罩相连,并就近与屋顶防雷装置相连。钢管中间断开时应设跨接线
  2 接地与等电位保护措施
  2.1接地按功能可分为功能性接地及保护性接地两大类
   (1)功能性接地主要是为了保证电气设备和电子设备的正常和稳定的工作。主要有工作接地:为了交直流系统的可靠运行,要求系统在是到处进行接地。信号接地:为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地;逻辑接地:为了确保稳定的参考电位,常将电子设备中的合适金属件作为“逻辑地”;屏蔽接地:为了防止外来电磁干扰对电子设备的影响,同时减少电子设备产生的干扰影响其他的电子设备,常将干扰源接地,将其引入大地。
   (2)保护性接地是为了保护电气设备和人身安全而设置的,主要有放电击接地:当电气设备绝缘损坏或因某些原因产生故障电流时,使平常不带电的外露可导电部分带电,而导致电击事故的发生。
  2.2 等电位联结措施及作用原理
   为了降低电位差造成的伤害,根据法拉第笼的原理,将电气系统的电气设备可导电外露金属外壳,金属构件等用导体与大地连接或与代替大地的导体连接,使其电位相近或相等,这就是我们所说的等电位连接。等电位连接时建筑施工设计中极其重要的安全措施。直接关系到人们的生命安全。在《建筑电气施工质量验收规范》(GB50303-2002)中做了有关规定。等电位的连接作用范围越小,电气上越安全。
   (1)总等电位连接是将建筑物进线配电箱的PE排,公用设施金属管道,建筑的金属结构以及防雷装置等汇接到进线配电箱旁的总接地端子板上,并互相连接,总等电位作用于全建筑物,在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险电压故障的危害。
   (2)等电位联结作用。等电位联结使用可以降低预期接触电压达到减少电位差的作用。
   在常用的TN-C-S系统,在电源进线处PEN线分成PE线和N线(N线从此处开始与PE线绝缘),设有重复接地,不安装总等电位联结。如果设备发生接地故障,忽略接地故障点的阻抗,RA与RB串联后再与ZPEN并联,RA+RB>>ZPEN;人体阻抗Zh与鞋袜和地板电阻Rp串联后再与ZPEN并联,Zh+Rp>>ZPE,接地故障电流Id流经相线和PE线,PEN线,返回变压器低压绕组,即:
   Id=UO/(ZT+ZL+ZPE+ZPEN) (1)
   式中U0-相对地标称电压(伏);ZT-变压器零序阻抗(欧);ZL-相线阻抗(欧);ZPE-电气装置内部PE线阻抗(欧);ZPEN-电气装置内部PE线阻抗(欧)
   对预期故障电压UT1可用下式计算:
   UT1=Id×ZPEN×RA/(RA+RB)×Id×ZPE (2)
   做了总等电位联结后预期接触电压为:
   UT2=Id×Zpe(3)
   从以上式(1)式(2)可知,做了总等电位联结后,减少的预期电压为:
   ΔU=UT1-UT2=Id×ZPEN×RA/(RA+RB) (4)
   由此可知,做了总等电位联结后,在总等电位联结区内,作为总等电位联结组成部分的建筑物基础钢筋、金属结构件、金属管道、金属电缆桥架、电缆金属护套、敷设电缆或导线金属管等自然接地体,接地电阻值极小,已起到重复接地的作用。
  3 电涌保护器的设置
   电涌保护器是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线,信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
  4 结束语
   综上所述,根据本人在民用建筑电气工程设计与施工实践中所遇到一些问题并对问题进行总结与分析。对于在工作中常碰到的问题,有待于我们去探讨和解决,只要我们本着科学、认真的精神,就能够保证工程的质量,满足建筑物的安全使用功能,保证人们的用电安全和设备的正常使用。
  参考文献
  [1]民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)[S].
  [2]建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)[S].

标签:接地 防雷 电位 联接