新聞主題	柴油發(fā)電機房防雷接地總體要求和結構組成

 

摘要：接地是柴油發(fā)電機房防雷系統最重要的環(huán)節，不管是直擊雷、感應雷還是其他形式的雷，最終還是把雷電流送入大地。因此，沒(méi)有合理而良好的接地裝置是不能可靠地避雷的。接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持時(shí)間就越短，危險性就越小。對于發(fā)電機房場(chǎng)地的接地電阻要求歐姆，并且采取共用接地的方法將避雷接地、電器安全接地、交流地、直流地統一為一個(gè)接地裝置。如有特殊要求設置獨立地，則應在兩地網(wǎng)間用地極保護器連接，這樣，兩地網(wǎng)之間平時(shí)是獨立的，防止干擾，當雷電流來(lái)到時(shí)兩地網(wǎng)間通過(guò)地極保護器瞬間連通，形成等電位連接。

 

一、防雷接地總體要求

 

1、接地要求

3、火災自動(dòng)報警系統接地

（1） 火災自動(dòng)報警系統接地裝置的接地電阻值應符合下列要求：

① 采用專(zhuān)用接地裝置時(shí)，接地電阻不大于 4Ω。

② 采用共用接地裝置時(shí)，接地電阻不大于 1Ω。

（2） 火災自動(dòng)報警系統應設專(zhuān)用的接地干線(xiàn)，并應在消防控制室，設置專(zhuān)用接地板。專(zhuān)用接地干線(xiàn)應從消防控制室專(zhuān)用接地板引至接地體。

（3） 專(zhuān)用接地干線(xiàn)應采用銅芯絕緣導線(xiàn)，其線(xiàn)芯截面面積不應小于 25mm2。專(zhuān)用接地干線(xiàn)宜穿硬質(zhì)塑料管敷設至接地體。

（4） 由消防控制室接地板引至各消防電子設備的專(zhuān)用接地線(xiàn)應選用銅芯絕緣導線(xiàn)，其線(xiàn)芯截面面積不應小于 4mm2。

（5） 消防電子設備凡采用交流供電時(shí)，設備的金屬外殼和金屬支架等應作保護接地， 接地線(xiàn)應與電氣保護接地干線(xiàn)（ PE）相連。

（6） 火災報警系統的報警主機、聯(lián)動(dòng)控制盤(pán)、火災應急廣播、對講通信等的信號傳輸線(xiàn)纜宜在進(jìn)出柴油發(fā)電機組工程直擊雷非防護區（ LPZ0A）或直擊雷防護區（LPZ0B）與第一防護區（LPZ1）交界處裝設適配的信號浪涌保護器。

（7） 柴油發(fā)電機組工程消防控制室與本地區或城市“119”報警指揮中心之間聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)出線(xiàn)路端口應裝設適配的信號浪涌保護器。

      柴油發(fā)電機組工程區域報警器的金屬機架（殼）、金屬線(xiàn)槽（或鋼管）、電氣豎井內的接地干線(xiàn)、接線(xiàn)箱的保護接地端等，應就近接至等電位接地端予板。

 

圖1  發(fā)電機房防雷系統接地電路圖

圖2  接地網(wǎng)和接地電阻示意圖

 

二、接地體的安裝

 

1、接地體安裝有關(guān)規定

（1）接地體頂面埋設深度應符合設計要求。當無(wú)要求時(shí)，不應小于0.6m。角鋼及鋼管接地體應垂直配置。除接地體外，接地體引出線(xiàn)的垂直部分和接地裝置焊接部位應防腐處理；在作防腐處理前，表面必須除銹并去掉焊接處殘留的焊藥。

（2）垂直接地體的間距不應小于其長(cháng)度的3～5倍。水平接地體的間距應符合設計規定。當無(wú)設計規定時(shí)不宜小于5m。

（3）除環(huán)形接地體外，接地體埋設位置應在距建筑物3m以外。距建筑物出入日或人行道也應大于3m，如小于3m時(shí)，應采用均壓帶做法或在接地裝置上面敷設50一9Omm厚度的瀝青層，其寬度應超過(guò)接地裝置2m。

（4）接地體敷設完畢，基坑回填土內不應夾有石塊和建筑垃圾等。

（5）外取的土壤不得有較強的腐蝕性；在回填土時(shí)應分層夯實(shí)。

（6）接地裝置由多個(gè)分接地裝置部分組成時(shí)，應按設計要求設置便于分開(kāi)的斷接卡。自然接地體與人工接地體連接處應有便于分開(kāi)的斷接卡，斷接卡應有保護措施。

2、人工接地體安裝

      機房人工接地體安裝示例如圖3所示。

（1）接地體加工：

      根據設計要求的數量、材料、規格進(jìn)行加工，材料一般采用鋼管和角鋼切割，長(cháng)度不應小于2.5m。如采用鋼管打入地下應根據土質(zhì)加工成一定的形狀，遇松軟土壤時(shí)，可切成斜面形，為了避兔打入時(shí)受力不均使管子歪斜，也可以加工成扁尖形；遇±質(zhì)很硬時(shí)，可將尖端加工成圓錐形。如選用角鋼時(shí)，應采用不小于40mm×40mm×4mm的角鋼，切割長(cháng)度不應小于2.5m，角鋼的一端應加工成尖頭形狀。

（2）溝槽開(kāi)挖：

      根據發(fā)電機房發(fā)電機房設計圖要求，對接地體（網(wǎng)）的線(xiàn)路進(jìn)行測量彈線(xiàn)，在此線(xiàn)路上挖掘深為0.8～1m，寬為0.5m的溝槽，溝頂部稍寬，底部漸窄，溝底如有石子應清除。

（3）安裝接地體（極）：

      溝槽開(kāi)挖后應立即安裝接地體和敷設接地扁鋼，防止土方倒塌。先將接地體放在溝槽的中心線(xiàn)上，打入地下。一般采用大錘打入，一人扶著(zhù)接地體，一人用大錘敲打接地體頂部。使用大錘敲打接地體時(shí)要平穩，錘擊接地體正中，不得打偏，應與地面保持垂直、當接地體頂端距離地面600mm時(shí)停止打入。

（4）接地體間扁鋼敷設：

      扁鋼敷設前應調直，然后將扁鋼放置于溝內，依次將扁鋼與接地體用電（氣）焊焊接。扁鋼應側放而不可放平，側放時(shí)散流電阻較小。扁鋼與鋼管連接的位置距按地體最高點(diǎn)約100mm。焊接時(shí)應將扁鋼拉直，焊后清除藥皮，刷瀝青做防腐處理，并將接地線(xiàn)引出至需要的位置，留有足夠的連接長(cháng)度，以待使用。

3、自然基礎接地體安裝

      機房自然基礎接地體安裝示例如圖4所示。

（1）利用底板鋼筋或深基礎做接地體：

      按發(fā)電機房設計圖尺寸位置要求，標好位置，將底板鋼筋搭接焊好，再將柱主筋（不少于2根）底部與底板筋搭接焊，并在室外地面以下將主筋焊接連接板，清除藥皮，并將兩根主筋用色漆做好標記，以便引出和檢查。

（2）利用柱形樁基及平臺鋼筋做接地體：

      按發(fā)電機房設計圖尺寸位置，找好樁基組數位置.把每組樁基四角鋼筋搭接封焊，再與柱主筋（不少于2根）焊好，并在室外地面以下，將主筋焊接預埋接地連接板，清除藥皮，并將兩根主筋用色漆做好標記，便于引出和檢查。

4、接地體核驗

      接地體安裝完畢后，應及時(shí)請監理單位進(jìn)行隱檢核驗（簽署審核意見(jiàn)，并下審核結論），接地體材質(zhì)、位置、焊接質(zhì)量等均應符合施工規范要求。接地電阻應及時(shí)進(jìn)行測試，當利用自然接地體作為接地裝置時(shí)，應在底板鋼筋綁扎完畢后進(jìn)行測試；當利用人工接地體作為接地裝置時(shí)，應在回填土之前進(jìn)行測試；若阻值達不到設計、規范要求時(shí)應補做人工接地極。接地電阻測試須形成記錄。

 

圖3  人工接地體安裝圖

圖4  自然基礎接地體安裝示意圖

 

三、接地干線(xiàn)安裝

 

1、接地干線(xiàn)安裝的有關(guān)規定

（1）接地干線(xiàn)在穿過(guò)墻壁、樓板和地坪處應加裝鋼管或其他堅固的保護套；有化學(xué)腐蝕的部位還應采取防腐措施。在跨越建筑物伸縮縫、沉降縫處，應設置補償器，補償器可用接地線(xiàn)本身彎成弧狀代替。

（2）接地干線(xiàn)應設有測量接地電阻而預備的斷接卡子。一般采用暗盒裝入，同時(shí)加裝盒蓋并做上接地標記。

（3）接地干線(xiàn)應在不同的兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上與接地網(wǎng)相連接。自然接地體應在不同的兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上與接地干線(xiàn)或接地網(wǎng)相連接。

（4）每個(gè)電氣裝置的接地應以單獨的接地線(xiàn)與接地干線(xiàn)相連接，不得在一個(gè)接地線(xiàn)中串聯(lián)幾個(gè)需要接地的電氣裝置。

2、接地干線(xiàn)明敷時(shí)的有關(guān)規定

（1）應便于檢查。

（2）敷設位置不應妨礙設備的拆卸與檢修。

（3）支持件間的距離，在水平直線(xiàn)部分應為0.5～1.5m，垂直部分應為1.5～3m，轉彎部分應為0.3～0.5m。

（4）接地干線(xiàn)沿建筑物墻壁水平敷設時(shí)，離地面距離應為250～300mm，與建筑物墻壁間的間隙應為10～15mm。

（5）接地干線(xiàn)應按水平或垂直敷設，亦可與建筑物傾斜結構平行敷設，在直線(xiàn)段上不應有高低起伏及彎曲等情況。

（6）明敷接地線(xiàn)表面應涂15～100mm寬度相等的綠色和黃色相問(wèn)的條紋。在每個(gè)導體的全部長(cháng)度上或只在每個(gè)區間或每個(gè)可接觸到的部位上應作出標志。當使用膠帶時(shí)，應使用雙色膠帶。

3、室外接地干線(xiàn)敷設

（1）首先進(jìn)行接地干線(xiàn)的調直、測位、打眼、煨彎，并安裝斷接卡子及接地端子。

（2）敷設前按設計要求的尺寸位置先開(kāi)挖溝槽，然后將扁鋼側放埋入?；靥钔翍獕簩?shí)，接地干線(xiàn)末端露出地面應不超過(guò)0.5m，以便接引地線(xiàn)。

4、室內接地干線(xiàn)敷設

      室內接地干線(xiàn)多為明敷設，但部分設備連接的支線(xiàn)需經(jīng)過(guò)地面也可以埋設在混凝土內，具體做法如下：

（1）預留孔：

      按設計要求尺寸位置，預留出接地線(xiàn)孔，預留孔的大小應比敷設接地干線(xiàn)的厚度、寬度各大油6mm以上，其方法有三種：

第一種：施工時(shí)可按上述要求尺寸截一段扁鋼預埋在墻壁內，當混凝土還未凝固時(shí)，抽動(dòng)扁鋼以便凝固后易于抽出。

第二種：將扁鋼上包一層油毛氈或幾層牛皮紙后埋設在墻壁內，預留孔距墻壁表面應為15一20mm。

第三種：保護套可用厚1mm以上的鐵皮做成方形或圓形，大小應使接地線(xiàn)穿入時(shí)，每邊有6mm以上的空隙。

（2）支持件的固定

       支持件應采用40mm×4mm的扁鋼，尾端應制成燕尾狀，入孔深度與寬度各為50mm、總長(cháng)度為70mm。其具體固定方法如下：

① 磚墻、加氣混凝土墻、空心磚墻上固定：

      根據設計要求先在墻上確定軸線(xiàn)位置，然后隨砌墻將預制成50mm×50mm的方木樣板放入墻內，待墻砌好后將方木樣板剔除，然后將支持件放入孔內，同時(shí)灑水淋濕孔洞，再用水泥砂漿將支持件埋牢，待凝固后使用。

② 現澆混凝土墻上固定：

      先根據發(fā)電機房設計圖要求彈線(xiàn)定位、鉆孔，支架做燕尾埋入孔中，調平正，用水泥砂漿進(jìn)行固定。

（3）明敷接地線(xiàn)安裝：

       當支持件埋設完畢，水泥砂漿凝固后，可敷設墻上的接地線(xiàn)。將接地扁鋼沿墻吊起，在支持件一端用卡子將扁鋼固定，經(jīng)過(guò)隔墻壁時(shí)穿跨預留孔，接地干線(xiàn)連接處應焊接牢固。末端預留或連接應符合設計要求。

 

四、支架安裝

 

1、支架安裝的有關(guān)規定

（1）支架應有燕尾，角鋼支架埋注深度不小于100mm，扁鋼和鋼支架埋深不小于9Omm。

（2）防雷裝置的各種支架頂部應距建筑物表面100mm；接地干線(xiàn)支架的端應距墻面20mm。

（3）支架水平間距不大于1m（混凝土支座不大于2m）；垂直間距不大于1.5m，各間距應均勻，允許偏差30mm。轉角處兩邊的支架距轉角中心不大于250mm。

（4）埋設支架所用的水泥砂漿，其配合比不應低于1：2。

2、支架安裝

（1）應盡可能隨結構施工預埋支架或鐵件。

（2）根據設計要求進(jìn)行彈線(xiàn)及分檔定位。

（3）用手錘、鏨子進(jìn)行剔洞，洞日的大小應里外一致。

（4）首先埋設一條直線(xiàn)上的兩端支架，然后用鉛絲拉直線(xiàn)埋設其他支架。在埋設前應先把洞內用水濕潤。

（5）如用混凝土支座，將混凝土支座分檔擺好，先在兩端支架間拉直線(xiàn)，然后將其他支架用砂漿找平找直。

（6）如果女兒墻預留有預埋鐵件，可將支架直接焊在鐵件上，支架的找直方法同前。

 

五、避雷引下線(xiàn)敷設

 

1、設置要求

      避雷引下線(xiàn)需要裝設斷接卡子或測試點(diǎn)的部位、數量按圖施工設計，無(wú)要求時(shí)按以下規定設置：

（1）引下線(xiàn)扁鋼截面不得小于25mm×4mm；圓鋼直徑不得小于12mm。

（2）建、構筑物只有一組接地體時(shí)，可不做斷接卡子，但要設置測試點(diǎn)。

（3）建、構筑物采用多組接地體時(shí)，每組接地體均要設置斷接卡子。

（4）斷接卡子或測試點(diǎn)設置的部位應不影響建筑物的外觀(guān)且應便于測試，暗設時(shí)距地高度為0.5m，明設時(shí)距地高度為1.8m；1.8m以下部位應用竹管或鍍鋅角鋼保護。斷接卡子所用螺栓直徑不得小于10mm，并需加鍍鋅墊圈和鍍鋅彈簧墊圈。

2、避雷引下線(xiàn)暗敷設的有關(guān)規定

（1）利用主筋作暗敷設引下線(xiàn)時(shí)，每條引下線(xiàn)不得少于兩根主筋，每根主筋直徑不能小于φ12mm。每棟建筑物至少有兩根引下線(xiàn)（投影面積小于50m的建筑物例外）。防雷引下線(xiàn)最好為對稱(chēng)位置，例如兩根引下線(xiàn)要做成“一”字形或“乙”字形，四根引下線(xiàn)要做成“I”字形，引下線(xiàn)間距離不應大于20m，當大于20m時(shí)應在中間多引一根引下線(xiàn)。

（2）現澆混凝土內敷設引下線(xiàn)不做防腐處理。

（3）主筋搭接處按接地線(xiàn)要求焊接，當主筋連接采用壓力埋弧焊、對焊、冷擠壓、絲接時(shí)其接頭處可不焊跨接線(xiàn)及其他的焊接處理。

3、避雷引下線(xiàn)暗敷設做法

（1）首先將所需扁鋼（或圓鋼）用手錘（或鋼筋扳子）進(jìn)行調直或扳直。將調直的引下線(xiàn)運到安裝地點(diǎn)，按設計要求隨建筑物引上、掛好，及時(shí)將引下線(xiàn)的下端與接地體焊接，或與斷接卡子連接，隨著(zhù)建筑物的逐步增高，將引下線(xiàn)敷設于建筑物內至屋頂并出屋面一定長(cháng)度，以備與避雷網(wǎng)連接。如需接頭則應進(jìn)行焊接，焊接后應敲掉藥皮并刷防銹漆（現澆混凝土除外）及銀粉，最后請有關(guān)人員進(jìn)行隱檢驗收，做好記錄。

（2）利用主筋作引下線(xiàn)時(shí)，按設計要求找出全部主筋位置，用油漆做好標記，距室外地面0.5m處焊接斷接卡子，隨鋼筋逐層串聯(lián)焊接至頂層，并焊接出屋面一定長(cháng)度的引下線(xiàn)鍍鋅扁鋼40×4或φ12的鍍鋅圓鋼，以備與避雷網(wǎng)連接。每層各引下點(diǎn)焊接后，隱蔽之前，均應請有關(guān)人員進(jìn)行隱檢，同時(shí)應填寫(xiě)隱檢記錄。

4、避雷引下線(xiàn)明敷設的有關(guān)規定

（1）引下線(xiàn)應躲開(kāi)建筑物的出入口和行人較易接觸到的地點(diǎn)八以兔發(fā)生危險。

（2）引下線(xiàn)必須調直后方可進(jìn)行敷設，彎曲處不應小于90°并不得彎成死角。

（3）引下線(xiàn)除設計有特殊要求外，鍍鋅扁鋼截面不得小于48mm，鍍鋅圓鋼直徑不得小于8mm。

5、避雷引下線(xiàn)明敷設做法

（1）引下線(xiàn)如為扁鋼.可放在平板上用手錘調直；如為圓鋼可將圓鋼放開(kāi)，一端固定在牢固地錨的機具上，另一端固定在絞磨（或倒鏈）的夾具上進(jìn)行冷拉直。

（2）將調直的引下線(xiàn)運到安裝地點(diǎn)。

（3）將引下線(xiàn)用大繩提升到最高點(diǎn)，然后由上而下逐點(diǎn)固定，直至安裝斷接卡子處。如需接頭或安裝斷接卡子，則應進(jìn)行焊接。焊接后清除藥皮，局部調直，刷防銹漆（或銀粉）。

（4）將引下線(xiàn)地面以上2m段套上保護管，卡固、刷紅白油漆。

（5）用鍍鋅螺栓將斷接卡子與接地體連接牢固。

 

六、避雷網(wǎng)安裝

 

1、避雷網(wǎng)安裝的有關(guān)規定

（1）避雷網(wǎng)卡固時(shí)應加鍍鋅彈墊、平墊。

（2）避雷線(xiàn)彎曲處不得小于90°，彎曲半徑不得小于圓鋼直徑的10倍。

（3）避雷線(xiàn)如用扁鋼，截面不得小于48mm；如為圓鋼直徑不得小于8mm。

（4）遇有變形縫處應做煨彎補償。

2、避雷網(wǎng)安裝做法

      發(fā)電機房避雷網(wǎng)安裝示例如圖5所示，效果圖如圖6所示。

（1）避雷線(xiàn)如為扁鋼，可放在平板上用手錘調直；如為圓鋼，可將圓鋼放開(kāi)一端固定在牢固地錨的夾具上，另一端固定在絞磨（或倒鏈）的夾具上，進(jìn)行冷拉調直。

（2）將調直的避雷線(xiàn)運到安裝地點(diǎn)。

（3）將避雷線(xiàn)用大繩提升到頂部，凋直、敷設、卡固、焊接連成一體，同引下線(xiàn)焊接。焊接的藥皮應敲掉，進(jìn)行局部調直后刷防銹漆及銀粉。

（4）建筑物屋頂上有突出物，如金屬旗桿、透氣管、金屑天溝、鐵欄桿、爬梯、冷卻水塔、電視天線(xiàn)等，這些部位的金屬導體都必須與避雷網(wǎng)焊接成--體。頂層的煙囪應做避雷帶或避雷針。

（5）在建筑物的變形縫外應做防雷跨越處理。

（6）避雷網(wǎng)分明網(wǎng)和暗網(wǎng)兩種，暗網(wǎng)格越密，其可靠性就越好。網(wǎng)格的密度應視建筑物的重要程度而定。重要建筑物可使10m×10m的網(wǎng)格；一般建筑物采用20m×20m的網(wǎng)格即可。如果設計有特殊要求應按設計要求去做。

 

圖5  發(fā)電機房避雷網(wǎng)安裝示意圖

圖6  防雷接地裝置效果圖

 

七、避雷針制作與安裝

 

1、避雷針制作與安裝的有關(guān)規定

（1）獨立避雷針及其接地裝置與道路或建筑物的出人口等的距離應大于3m。當小于3m時(shí)，應采取均壓措施或鋪設暖石或瀝青地面。

（2）獨立避雷針應設置獨立的集中接地裝置。當有困難時(shí)，該接地裝置可與接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至35kV及以下設備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的長(cháng)度不得小于15m。

（3）獨立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)的地中距離不應小于3m。配電裝置的架構或屋頂上的避雷針應與接地網(wǎng)連接，并在其附近裝設集中接地裝置。

（4）建筑物上的避雷針或防雷金屬網(wǎng)應和建筑物頂部的其他金屬物體連接成一個(gè)整體。

（5）避雷針采用鍍鋅鋼管制作針尖，管壁厚度不得小于3mm，針尖涮錫長(cháng)度不得小于70mm。

（6）避雷針應垂直安裝牢固。

2、避雷針制作

（1）避雷針一般采用圓鋼或鋼管制成，其直徑不應小于下列數值：

獨立避雷針一般采用φ19鍍鋅圓鋼；屋面上的避雷針一般采用φ25鍍鋅鋼管；水塔頂部避雷針圓鋼直徑為25mm，鋼管直徑為40mm；煙囪頂上圓鋼直徑為25mm；避雷環(huán)圓鋼直徑為12mm；扁鋼截面長(cháng)100mm，厚度為4mm。

（2）把放電尖端打磨光滑后進(jìn)行涮錫。如針尖采用鋼管制作，可先將上節鋼管一端鋸成鋸齒形，用手錘收尖后，焊縫磨平、涮錫。

（3）按設計要求的材料所需的長(cháng)度分多節進(jìn)行下料，然后把各節管按粗細拼裝起來(lái)，相鄰兩節應把細管插入粗管中一段，插入長(cháng)度一般為250mm。最后把各個(gè)接頭用φ12鉚釘鉚接或采用開(kāi)槽焊接，接口部分應焊牢。

（4）焊接后把避雷針體鍍鋅或涂銀粉。

3、避雷針安裝

      先將支座鋼板的底板固定在預埋地腳螺栓上，焊上一塊肋板，再將避雷針立起、找直、找正后進(jìn)行點(diǎn)焊，然后加以校正，焊上其他三塊肋板。最后將引下線(xiàn)焊在底板上，清除藥皮刷防銹漆及銀粉。

 

總結：

      科學(xué)研究表明，由雷電感應和雷電波侵入造成的雷電電磁脈沖(LEMP)是發(fā)電機房設備損壞的主要原因。為此采取的防范原則是“整體防御、綜合治理、多重保護”，力爭將其產(chǎn)生的危害降低到最低點(diǎn)。因此，發(fā)電機房接地措施可降低由電源及柴發(fā)機組本身設備所產(chǎn)生的電波干擾；在出現雷電和或瞬間高壓時(shí)，為故障電源提供釋放電路；減少發(fā)生電弧和電擊的機會(huì )，保證柴發(fā)機組操作人員的人身安全。

 

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