建筑楼宇电气安装接地施工技术分析

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:毛伟杰
[导读] 摘要:文章以建筑楼宇电气安装接地施工技术为研究对象,首先简单介绍了建筑电气接地的类型,随后详细分析了建筑楼宇接地施工技术,并探讨了电气接地保护技术,最后提出了一些建筑电气安装接地施工的技术要点,以供参考。
        (上海安保设备开发工程有限公司  上海  200000)
        摘要:文章以建筑楼宇电气安装接地施工技术为研究对象,首先简单介绍了建筑电气接地的类型,随后详细分析了建筑楼宇接地施工技术,并探讨了电气接地保护技术,最后提出了一些建筑电气安装接地施工的技术要点,以供参考。
        关键词:建筑楼宇;电气安装;接地施工
        引言:随着社会经济的发展,人们对建筑楼宇的智能性要求越来越高,相应的建筑楼宇需要的电气设备电子设备也越来也多,电气安装施工越来越复杂,为保证建筑楼宇相应电气设备能够稳定运行,做好接地施工非常重要,通过分析建筑楼宇电气安装接地施工技术,对于保证建筑功能正常运转,提升建筑安全性有着重要意义。
        1建筑电气接地的类型
        1.1防雷接地
        防雷接地包含以下几种类型:一是工程防雷接地,在厂房建筑主要基础之中,需要搭接地极,做好接地带施工,从而在厂房建筑之中形成一个完整的接地网,接地电阻应在10以内,然后与厂房主体进行连接。二是建筑楼宇供电系统中,防雷接地分为保护接地与工作地接地,其中前者一般是指带电设备的绝缘外壳接地,后者则是指零线接地。同时在接地网做法方面,一般同避雷接地方式相同,接地电阻应在4以内。
        1.2直流工作接地
        在一些电子设备比较多的建筑中,一般回路比较复杂,受环境、气候、线路老化等种种因素的影响,容易出现直流系统接地故障,通过采用内部直流工作接地,用外置的直流电源为建筑内电气电子设备进行供电,最终目的是保障建筑内电气电子设备能够稳定顺利的运行。
        1.3交流工作接地
        在交流工作接地中,针对于变压器中性点或中性线,应采用铜芯绝缘线。在配电中,一般具备辅助等电位接线端子,上述装置通常处于箱柜内。同时值得注意的是,该接线端子不能外露,不能与其他接地系统,如直流接地、屏蔽接地进行连接,也不能与PE线连接。
        1.4安全保护接地
        安全保护接地通过采用一些不带电的导体与接地体直接相连进行保护的一种安全措施,通常在一些大功率电器中使用比较普遍。主要目的是防止设备绝缘外壳在破损后,人误触碰造成击伤,能够更好的保证设备运行安全,不会出现触电事故[1]。
        2建筑楼宇电气安装接地施工技术
        2.1与大地相连接
        首先我们应认识到,接地中的“地”就是指能够提供供或接受大量的电荷,可用来作为良好的参考电位的物体,也就是通俗意义上的大地。因此人们针对电气系统的保护,在选择参考电位时,大地都是首要选择。在实际进行接地施工过程中,大地电位应与大地进行连接,因此在实际施工时,需要建立基础接地网,通过引下线与大地相连,同时还需要做好建筑外门窗栏杆接地,在建筑楼宇的屋面,还需要安装接闪器。具体施工内容如下:
        一是基础接地网施工。在实施基础接地网施工时,需要通过地下室底板钢筋,将所有引下线串联在一起,然后再通过桩基础中的引下线,直接导入大地,成功与大地连接。在具体施工过程中,接地网与引下线连接时,应采用钢筋或圆钢,且直径在10mm以上。在接地网中,若需要进行绑扎钢筋,针对两搭接钢筋,需要进行焊接连接在一起;若是交叉钢筋连接,应采用钢筋或圆钢进行跨接连接,跨接钢筋弯曲半径应在10d以上。在进行接地网焊接施工时,如果是双面焊,焊缝长度应在6d以上,如果是单面焊,焊接长度应在12d以上[2]。在施工时,还应注重做好等电位接地点的预留工作,需要预留的位置有建筑楼宇的强弱电井、电梯等。接地网与引下线应采用串联方式连接,在每栋建筑楼宇地面以上,应做好接地电阻测试点的预留。
        二是引下线施工。采用两根竖向钢筋与地梁钢筋、柱筋进行连接,钢筋直径应在16mm以上,在进行跨接线连接时,应采用圆钢焊接的方式,圆钢直径应在10mm以上。在主筋冷搭接位置处,必须要保证焊接质量。在进行主筋连接时,如果采用压力焊方式,那么在接头处可以不进行跨接线的焊接。一类防雷建筑物引下线的间距应在12m以内,相应的,二类则应在18m以内,三类应在25m以内。
        三是均压环施工。之所以要进行均压环施工,主要目的是避免建筑楼宇遭受侧击雷的影响。在实际施工时,需要根据建筑楼宇风雷类型,做好均压环范围的合理设置。针对一类防雷建筑楼宇,均压环的设置范围为高度30m及以上部分;针对二类防雷建筑楼宇,均压环的设置范围为高度45m及以上部分;针对三类防雷建筑楼宇,均压环范围在高度60m及以上部分。与此同时,应注意均压环应与引线进行跨接连接。针对建筑楼宇的金属门窗、金属栏杆等金属装饰构件,在实际施工时,注意要预留一根钢筋或圆钢与均压环进行连接,其中钢筋或圆钢的直径在10mm以上。在进行均压环闭合施工时,若结构钢筋的直径小于12mm,需要额外增加钢筋。在建筑楼宇内的卫生间、强弱电井等位置,注意在施工时期局部等电位应与均压环进行可靠连接。
        四是在建筑楼宇的屋面,还需要做好接闪器安装施工工作。接闪器一般在建筑楼宇防雷装置的顶部,主要是为了吸引雷电,自身直接承接直雷电的放电效果。接闪器通常会装设在建筑楼宇上的避雷针、避雷带或避雷网之中。其中避雷带和避雷网接闪器施工比较常见。在实际施工过程中,应注意做好以下几点:一是无论避雷带是明装还是暗装,都要与所有的防雷引下线进行连接,避雷网面积应在100m2以上。二是对于明装避雷带而言,在实际安装施工时,注意要采用热镀锌的圆钢做好安装材料。同时与明装避雷带连接的引下线也要采用热镀锌圆钢。在完成焊接连接后,注意要做好必要的防锈蚀处理,比如可以先涂抹防锈漆,在涂抹银粉漆,有效避免出现锈蚀问题,三是对于明装避雷带施工而言,支架设置应间隔1m设置一个,尤其是在转弯处,应每间隔0.5m必须安装一个支架。四是明装避雷带在水平或者垂直等情况下,需要机械能弯折,但注意弯折应是圆滑的圆弧状,而不能太过尖锐,圆弧直径应在钢筋直径10倍以上。若是在建筑楼宇的屋面存在伸缩情况时,在伸缩位置处,避雷带施工整体形状应是“”状,以满足形变要求。针对在建筑楼宇屋面之外的所有金属构件,都应与屋面避雷带进行稳定连接[3]。
        2.2与代替大地的导体相连接
        伴随着电气技术的飞速发展,使得当下的接地内容更加丰富,在实际接地时,通过与代替大地的导体相连接也是一种接地形式,比如对于汽车而言,它的轮胎是绝缘物质,因此汽车上各类电气系统的接地也是接代替大地的金属车身。在很多电击安全施工中,很多都是较大电位差而引起。

比如对于飞机而言,自身电气安全就是靠以机身代替大地进行低阻抗的等电位联结,同时辅以其他安全措施来来实现的。基于此,对于代替大地的导体相连接而言,就是与导体间进行低阻抗的等电位连接。而在进行等电位连接施工时,针对等电位联结端子板与联结线,应采用铜质材料,同时控制好材料截面积。等电位端子板的截面积应大于所接联结线的截面积。在等电位联结安装金属管道连接处,不需要进行跨接施工,但对于建筑楼宇给水系统中的水表,应需要加入跨接线;针对建筑楼宇的电源进线,需要做好相应的等电位联结工作,与此同时,在电位联结系统之间,应遵循就近原则,彼此相互连通,从而确保整个建筑楼宇的电气装置在同一个电位水平上。在浴室中进行等电位联结施工时,如果浴室中没有进行PE线设置,那么浴室内局部等电位联结禁止与浴室外的PE线进行相连。反之,浴室内局部等电位联结应与外部的PE线进行稳定有效的联结。在进行等电位联结端子板连接时,需要采用螺栓联结的方式,从而更加方便后续通过进行拆卸进行检查。在进行等电位联结时,若采用了接焊方式,如果是扁钢材料,在进行焊接时,扁钢材料的搭接长度应是其宽度的2倍,焊接应是三面焊接形式。如果是圆钢,搭接长度应是其直径的6倍以上,焊接应是双面焊接形式。在建筑楼宇之中,供电系统一般采用的都是接地制式,在实际施工过程中,需要进行总等电位联接;在卫生间,应注意做好局部等电位的联接,等电位联接范围内的金属管道与等电位联接箱体内的端子排间的电阻应在1以内,总等电位与接地网应做好稳定可靠的联接工作。
        3建筑电气接地的保护技术
        3.1防雷接地
        在很多建筑楼宇内部,为确保建筑功能得到更好的发挥,通常分布有很多电子电气设备比如建筑楼宇安保监控系统、火灾报警及消防联动控制系统、闭路电视系统等,并且在建筑内部也有着非常复杂的布线。上述这些电子设备与布线系统的耐压等级一般比较低,抗干扰能力也比较弱,因此非常容易受到外部雷击的影响,一旦受到雷击,不仅会对建筑内部的电子电器设备正常发挥带来严重的干扰,还会直接损坏相应的设备。因此在建筑楼宇电气安装施工中,做好防雷接地非常重要。并且在建筑楼宇的所有功能接地之中,防雷接地都是其中的重中之重,同时也是接地保护的基础。防雷接地的主要目的是快速将雷电产生的电流快速导入大地之中,最终达到保护建筑的目的。在一些水泥混凝土建筑中,屋顶需要安装避雷针或避雷带,在外墙的地面,还需要设置有接地测试点,采用镀锌扁铁作直接引到屋顶,有效保护建筑不受雷电侵袭。
        3.2交流工作接地
        这种工作接地方式主要是利用连接电阻,或者直接与大地相连的一种工作接地,经常应用于建筑内一些大型电器设备中,一般变压器会采用铜芯绝缘线的材质,将中性点或中性线直接接入地下,从而能够成功将中性线上的不平衡电流泄放于地,减少中性点电位的偏移,更好的保护相应的电子电子设备能够稳定顺利的运行。
        3.3安全保护接地
        在建筑楼宇的内部,通常有很多需要进行安全保护接地的电气电子设备,比如一些比较常见的强电/弱电设备以及一些非带电导电设备等,为确保这些设备能够安全稳定的运行,必须采取有效的安全保护接地措施进行保护。否则,一旦相应的设备表面的绝缘出现明显的损坏或者绝缘失效,那么设备的外壳将很有可能成为带电的导体,人体一旦误触碰,将会被电击伤甚至会严重威胁自身的生命安全。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路的电流会直接流过人体,然后经过大地流回中性点;而在中性点非直接接地的电力系统中相应的接地电流也会经人体直接进入大地同时经过线路对地电容构成一个完整的通路,引发人体触电[4]。
        4建筑电气安装接地施工的技术要点
        4.1框架主体结构钢筋安装接地
        在建筑楼宇中开展接地施工时,可以采用螺栓,将接地引下线与混凝土柱内部两根主要钢件相连,最终达到接地防雷的目的。其中值得注意的是,在一些高层建筑楼宇中,有效混凝土柱采用了很多螺栓,有的螺栓则比较少,除此之外,在混凝土柱有螺栓的情况下,还需要对螺栓的具体位置进行充分考虑,与此同时,还应注重做好室内、室外情况的区分。如果是在建筑楼宇室内,应以柱子上设定螺栓位置为依据,利用靠外侧的两根主筋作为引下线。若是在建筑楼宇室外,在实际施工时,应采用用柱子内侧的两根主筋为引下线。从整体建筑造型呈现方面来进行考虑,主筋上的螺栓更为方便实用[5]。
        4.2连接过程中混凝土与钢筋相匹配
        在建筑楼宇施工建设的过程中,混凝土通常是最为重要的组成材料,而混凝土结构可以说是建筑楼宇的骨骼。混凝土结构由混凝土与内部钢筋组成,从而有效增强结构的稳定性与抗压抗拉性。在实际实施建筑楼宇建设的过程中,针对混凝土结构的接地也值得我们密切的关注,应确保混凝土与钢筋相匹配。首先第一底板在与钢筋的连接时,禁止采用电焊方式,而应采用一些必要的连接工具。在进行焊接时,焊接的材料也应选择与混凝土钢筋规格相适应的材料。同时对于地板连接件而言,也应注重材质品质。在建筑主筋和梁柱之间,在实际连接时,应注意底板与钢筋的连接方法,同时内部主筋与梁的连接时,还应注意避雷问题[6]。
        结束语:综上所述,接地施工是建筑楼宇电气安装施工重要的组成部分,在实际施工过程中,涉及内容较多,接地类型也比较复杂,还需要做好与其他专业的施工的配合工作,才能够有效保障建筑楼宇接地施工的质量水平。基于此,需要严格按照规范要求,做好建筑楼宇接地施工技术的实施,从而更好的保障建筑楼宇各项功能运行安全。
        参考文献:
        [1]张郁. 智能楼宇电气设备安装技术与接地保护措施分析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2016(008):888-888.
        [2]周然. 高层建筑电气安装接地施工技术探析[J]. 工程技术:文摘版, 2016(12):00088-00088.
        [3]李欣荣. 建筑电气接地工程安装技术分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(9)45-46.
        [4]方正, 王仲玮, 高明利. 建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用与质量管理[J]. 住宅与房地产, 2017(26):146-147.
        [5]王璇. 浅谈建筑电气安装接地的施工技术[J]. 建筑工程技术与设计, 2018(031):27-28.
        [6]吕东泽. 分析建筑楼宇电气安装接地施工技术[J]. 科技与企业, 2015(008):116-116.
        作者简介:毛伟杰:1976.06,男,汉族, 上海人,西南科技大学,专科学历,机电专业,从事建筑机电安装、消防施工、智能化施工领域,项目管理工作十多年,参与公司众多项目的管理工作。
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