(一)接闪器安装
1.基本规定
(1)接闪器安装用材料的进场验收。
(2)接闪器安装工序的交接确认。接闪器安装要在接地装置和引下线施工完成后安装,且与引下线连接。这是一个重要的工序安排,不准逆反。若首先安装接闪器,而接地装置尚未施工,引下线也没有连接,会使建筑物遭受雷击的概率增大。
2.避雷针的制作安装
避雷针一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作,针长在1m以下时,圆钢为φ12,钢管为φ20;针长为1~2m时,圆钢为φ16,钢管为φ25。
避雷针在屋面上安装,电气专业应向土建专业提供地脚螺栓和混凝土支座的资料,在屋面施工中由土建人员浇筑好混凝土支座,与屋面成一体,并预埋好地脚螺栓,地脚螺栓预埋在支座内,最少有2根与屋面、墙体或梁内钢筋焊接。待混凝土强度符合要求后,再安装避雷针,连接引下线。
(1)避雷针安装位置应正确,焊接固定的焊缝饱满无遗漏,螺栓固定的应备帽等防松零件齐全,焊接部分补刷的防腐油漆完整。
(2)避雷针要与引下线焊接牢固,屋面上若有避雷带(网),还要与其焊成一个整体。
3.明装避雷带(网)安装
避雷带适用于建筑物的屋脊、屋檐(坡屋顶)或屋顶边缘及女儿墙上(平屋顶),对建筑物的易受雷击部位进行重点保护,如图5-36所示。
图5-36 建筑物易受雷击部位
屋顶避雷安装施工工艺与标准
避雷网适用于较重要的防雷保护。明装避雷网是在屋顶上部以较疏的明装金属网格作为接闪器,沿外墙引下线,接到接地装置上。
明装避雷带(网)的安装应遵循以下原则和要求:
(1)建筑物顶部的避雷带(网)等必须与顶部外露的其他金属物体焊成一个整体的电气通路,形成等电位,可防静电危害,且与避雷引下线连接可靠。
(2)避雷带(网)应平正顺直,固定点支持件间距均匀、固定牢固,每个支持件应能承受大于49N的垂直拉力,不因受外力作用而发生脱落现象。
(3)避雷带在转弯处的做法应符合设计要求。
(4)避雷带(网)位置应正确,焊接固定的焊缝饱满无遗漏,螺栓固定的应备帽等防松零件齐全,焊接部分补刷的防腐油漆完整。
(5)避雷带(网)之间及与引下线的焊接,应采用搭接焊,搭接长度应符合接地装置安装中相关内容的规定。
4.暗装避雷网安装
(1)利用建筑物内的钢筋作避雷网,这是暗装避雷网的特点,无论是屋面板内还是女儿墙内的钢筋形成的避雷网,都必须与引下线焊接。
(2)采用明装避雷带与暗装避雷网相结合,是最好的防雷措施,即在女儿墙上部安装避雷带,与暗装避雷网再连接在一起。
(3)建筑物屋面上部往往有很多金属凸出物,如金属旗杆、透气管、金属天沟、铁栏杆等,这些金属导体都必须与暗装避雷网焊接成一体,作为接闪装置。
(4)对高层建筑,一定要注意防备侧向雷击和采取等电位措施。应注意检查均压环,并与防雷装置的所有引下线连接。建筑物高度在30m以上的外墙上的栏杆、金属门窗等较大金属物,应与防雷装置连接。
5.半导体少长针消雷装置安装
半导体少长针消雷装置是在避雷针的基础上发展起来的新技术。它利用了少长针的独特结构,在雷云电场下发生强烈的电晕放电,使布满在空中的空间电荷产生屏蔽效应,并中和雷云电荷;利用半导体材料的非线性改变雷电发展过程,延长雷电放电时间以减小雷电流的峰值和陡度,从而有效地保护被保护物体及内部的各种强弱电设备。半导体针下部的金属箍及电气连接,不得有松动和断开现象,应保证其接触电阻小于消雷装置要求接地装置的接地电阻值。接地引下线应保持完好,接地电阻每年雨期前应测量一次。
(二)引下线安装
防雷引下线是将接闪器接受的雷电流引到接地装置,引下线有明敷设和暗敷设两种。暗敷设引下线可分为在建筑物抹灰层内敷设、沿墙或混凝土构造柱暗敷设和利用建筑物钢筋作引下线等几种。变配电室接地干线是供室内的电气设备接地使用的。
1.基本规定
(1)镀锌圆钢和扁钢的进场验收要点如下:
1)按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书。
2)外观检查镀锌层应覆盖完整、表面无锈斑。
3)对镀锌质量有异议时,按批抽样送往有资质的试验室检测。
(2)引下线安装的工序交接确认内容如下:
1)利用建筑物柱内主筋作引下线,在柱内主筋绑扎后,按设计要求施工,经检查确认,才能支模。
2)直接从基础接地体或人工接地体暗敷埋入粉刷层内的引下线,经检查确认不外露,才能贴面砖或刷涂料等。
3)直接从基础接地体或人工接地体引出明敷的引下线,先埋设或安装支架,经检查确认,才能敷设引下线。
2.安装要求
(1)引下线采用圆钢或扁钢,截面面积不应小于如下数值:圆钢直径为8mm或12mm,扁钢截面面积为48mm2或100mm2,扁钢厚度为4mm。
(2)引下线应镀锌,焊接处应涂防腐漆,但利用混凝土中钢筋作引下线的除外(暗敷时其截面面积应加大一级)。在腐蚀性较强的场所,还应增大截面面积或采取其他防腐措施。
(3)一级(二级、三级)防雷建筑物专设引下线时,其根数不应小于两根,间距不应大于18m(20m、25m)。
(4)引下线固定支架与其敷设方法不同,应根据施工规范进行安装。
引下线路径应尽可能短而直。当通过屋面挑檐板等处,在不能直线引下而要拐弯时,不应构成锐角转折,应做成曲径较大的慢弯,弯曲部分线段的总长度应小于拐弯开口处距离的10倍,如图5-37所示。
3.引下线支持卡子预埋
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图5-37 引下线拐弯的长度要求
(a)符合要求;(b)不符合要求
当引下线位置确定后,明装引下线应随着建筑物主体施工预埋支持卡子,然后将圆钢或扁钢固定在支持卡子上,作为引下线。一般在距离室外护坡2m高处预埋第一个支持卡子,随着主体施工,在距离第一个卡子正上方1.5~2m处,用线坠吊直第一个卡子的中心点,埋设第二个卡子,依此向上逐个埋设,其间距应均匀相等,支持卡子应凸出建筑外墙装饰面15mm以上,露出的长度应一致。
4.利用建筑物钢筋作防雷引下线
(1)利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线时,引下线的数量不作具体规定。一级防雷建筑物引下线间距不应大于18m,但建筑物外廓各个角上的柱筋应被利用;二级防雷建筑物引下线间距不应大于20m,但建筑物外廓各个角上的柱筋应被利用;三级防雷建筑物引下线间距不应大于25m,建筑物外廓易受雷击的几个角上的柱子钢筋应被利用。
(2)钢筋直径≥16mm(或≥10mm)时,应利用两根(或四根)钢筋(绑扎或焊接)作为一组引下线。
(3)其引下线的上部(屋顶上)应与接闪器焊接,焊接长度不应小于钢筋直径的6倍。下部应与φ12或40mm×4mm镀锌导体焊接,该镀锌导体应距室外墙皮≥1m处埋地深0.8~1m。作为接地装置的建筑物基础内混凝土钢筋,也应与该导体焊接。
(4)建筑物基础内钢筋网作为接地时,每根引下线在距离地面0.5m以下的钢筋表面积总和不应小于4.24KC(对一级防雷建筑物)。其中,KC为引下线表面积参数,KC=1(单根引下线),或KC=0.66(两根引下线及接闪器不呈闭合环的多根引下线),或KC=0.44(接闪器成闭合环路或网状的多根引下线)。
(5)测试接地电阻值,需在距离护坡1.8m处的柱(或墙)的外侧,用角钢或扁钢制作的预埋连接板与柱(或墙)的主筋进行焊接,再用引出连接板与预埋连接板相焊接,引至墙体的外表面,作为接地电阻测试点。
(6)利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置,每根引下线处的冲击接地电阻不宜大于5Ω。
(三)接地装置安装
1.基本规定
(1)镀锌制品接地装置用材料的进场验收要点如下:
1)按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书。
2)外观检查:镀锌层覆盖完整、表面无锈斑,配件齐全,无砂眼。
3)对镀锌质量有异议时,按批抽样送有资质的试验室检测。
(2)接地装置施工的工序交接确认。图纸会审和做好土建施工、电气安装施工协调工作,是完成接地装置工序的关键。接地装置安装应按以下程序进行:
1)建筑物基础接地体要在底板钢筋敷设完成后,按设计要求做接地施工,经检查确认,才能支模或浇捣混凝土。
2)人工接地体先按设计要求位置开挖沟槽,经检查确认,才能打入接地极和敷设地下接地干线。
3)接地模块应按设计位置开挖模块坑,并将地下接地干线引到模块上,经检查确认,才能相互焊接。接地模块与干线焊接位置,要依据模块供货商提供的技术文件,在实施焊接时进行一次核对,以检查有无特殊要求。
4)接地装置的隐蔽应在检查验收合格以后才能覆土回填。
接地装置的回填土内,不应夹有石块和建筑垃圾等,外取的土壤不得有较强的腐蚀性,在回填土时应分层夯实。
2.人工接地装置安装
(1)接地模块应集中引线,用干线将接地模块并联焊接成一个环路,干线的材质与接地模块焊接点的材质相同,钢制的采用热浸镀锌扁钢,引出线不少于2处。
(2)人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。由于人工接地装置、利用建筑物基础钢筋的接地装置或两者联合的接地装置,随着时间的推移、地下水水位的变化、土壤导电率的变化,其接地电阻值也会发生变化,故要对接地电阻值进行检测监视,则每幢有接地装置的建筑物要设置检测点,通常不少于2个,施工中不可遗漏。
3.自然建筑物基础接地装置安装
高层建筑的接地装置大多以建筑物的深基础作为接地装置。在土壤较好的地区,当建筑物基础采用以硅酸盐为基料的水泥(如矿渣水泥、波特兰水泥)和周围土壤当地历史上一年中最早发生雷闪时间以前的含水量不低于4%以及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,钢筋混凝土基础内的钢筋都可以作为接地装置。
(1)对于一些用防水水泥(铝酸盐水泥等)做成的钢筋混凝土基础,由于导电性能差,不宜独立作为接地装置。
(2)利用钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置时,敷设在钢筋混凝土中的单根钢筋或圆钢,其直径不应小于10mm。被利用作为防雷装置的混凝土构件内用于箍筋连接的钢筋,其截面面积总和不应小于一根直径10mm钢筋的截面面积。
(3)利用建筑物基础内的钢筋作为接地装置时,应在与防雷引下线相对应的室外埋深0.8~1m处,由被利用作为引下线的钢筋上焊出一根φ12或40mm×4mm镀锌圆钢或扁钢,此导体伸向室外,与外墙皮的距离不宜小于1m。
(4)为了防止反击,防雷接地装置宜和电气设备等接地装置共用。防雷接地装置宜与进出建筑物的埋地金属管道及不共用的电气设备的接地装置相连。
4.接地装置的各部焊接
接地装置的焊接应采用搭接焊,搭接长度应符合下列规定:
(1)扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不小于三面施焊。
(2)圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊。
(3)圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊。
(4)扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接,紧贴角钢外侧两面,或紧贴3/4钢管表面,上下两侧施焊,如图5-38所示。
图5-38 接地装置扁钢与角钢、钢管的焊接
(a)扁钢与角钢焊接;(b)扁钢与钢管焊接
(5)除埋设在混凝土中的焊接头外,其他焊接头都要有防腐措施。
5.接地装置的测试
接地装置整体施工完毕后,应测量其接地电阻,常用接地电阻测量仪直接测量。《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303—2015)要求:接地装置在地面以上的部分,应按设计要求设置测试点,测试点不应被外墙饰面遮蔽,且应有明显标识。测试接地装置的接地电阻必须符合设计要求。
接地电阻应按防雷建筑的类别确定,接地电阻一般为30Ω、20Ω、10Ω,特殊情况要求在40Ω以下。当实测接地电阻值不能满足设计要求时,可考虑采取以下措施降低接地电阻。
(1)置换电阻率较低的土壤。当接地体附近有电阻率较低的黏土、黑土或砂质黏土时,可用其置换接地体周围0.5m以内和接地体长1/3处原有电阻率较高的土壤。
(2)接地体深埋。对含砂土壤,一般表层为砂层,而在地层深处的土壤电阻率较低,可采用深埋接地体的方法。
(3)人工处理。在接地体周围土壤中加入降阻剂,以降低土壤电阻率。常用的降阻剂有炉渣、木炭、炭黑、氯化钙、食盐、硫酸铜等。
(4)外引式接地。外引式接地是将接地体外引至附近导电很好的土壤及不冰冻的湖泊、河流等。对重要的装置至少要有两处相连。
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