建筑電氣安裝工程防雷接地的施工技術探討

許武杰

（泉州億興電力工程建設有限公司， 福建 泉州 362200）

從基本概念來看，防雷接地技術是為了保護建筑物和相關設備，避免建筑與電氣設備觸電，因此，為建筑物電力裝置金屬外殼以及外部接入地線，從而將會導致建筑物以及相關電氣設備受損的電流導入大地，使大地能夠充當回流電路的接地線，確保建筑及其電氣設備的安全。當代建筑電氣安裝工程防雷接地類型分為五種：第一，防雷接地。第二，防靜電接地。第三，保護接地。第四，工作接地[1]。在建筑防雷接地設備中，其組成部分主要包括地體與接地線。通常，接地線的接地方式包括用電力裝置中的零線、接地端子實施接線；用桿塔接線；用金屬外部接地線進行接地；用連接大地的設備實施接地。需要注意的是，接地線的金屬導體不可流過工作電流。

1 做好設備接地工作

良好的接地效果是建筑電氣安裝工程防雷技術的核心要素。在直接雷與感應雷擊以及其他類型雷電突然發生的情況下，保護建筑及其電氣安全，必須發揮接地裝置的作用，將所有雷電流引入地面，確保建筑以及電氣設備安然無恙[2]。對于防雷接地工程,做好設備接地工作至關重要。目前，接地裝置是實行閃光器與地球安全連接的設備，在使用過程中，接地設備必須能夠和地球進行良好的電氣連接。實驗結果表明，使用接地裝置，閃電與接閃光器所產生的電荷能夠被迅速導入地下，緊接著，被導入地下的電荷很快會和地下的異性電荷進行中和，這樣被雷電閃擊的建筑以及電氣設備就不會因為過電壓而出現損耗。

其次，在設備接地過程中，必須發揮接地網的作用。對于建筑電氣安裝工程防雷接地工作來講，接地網能夠將當代小區建筑各節點的接地線相連接，使整座小區建筑形成一個完整的網絡結構。在開展建筑小區配電室設備接地工作中的過程中，應謹遵以下要求：

1、小區配電室所使用的電力設備底部均必須裝設接地線以實現可靠性接地。

2、電壓等級達到10kV 及以上的小區建筑內，必須給配電室內部鋼筋混凝土支座上的電氣設備金屬外殼實施安全可靠接地[3]，同時，帶有線圈的電力設備的接地引下線不得少于 2 條。

3、對于封閉式母線的外殼、配電室內部開關饋線柜的柜殼以及底座，均須采取安全接地措施。

4、做好配電室主變壓器和接地變的安全接地工作。

5、密封式變壓器的金屬箱體接地；

6、改善建筑避雷針、避雷器以及避雷線的接地端子。

再次，要著重優化鋪設接地裝置方案，謹遵以下標準要求：

第一，小區配電室的接地體與周邊建筑物的距離不得小于 1.5 米。

第二，確保垂直接地體之間的距離應大于接地體本身長度的 兩倍值，與此同時，為了避免（或者減少）不同接地體之間出現屏蔽現象，必須對所有接地體之間的水平距離予以控制。一般情況下，接地體之間的水平距離不得小于 5 米[4]。

第三，對于建筑小區戶外電容器組、高壓配電房裝置、小區電氣主控樓以及所有住宅建筑均須安全連接環形接地網，確保各接地網之間的地網連接干線不少于兩根。此外，在必要時刻，要采用多根多點實施安全連接。如果所在區域的接地短路電流比較大，就必須采用多線連接的安全鋪設模式，這樣方能為接地系統的安全可靠性提供充分的保障。

第四，在接地線的過程中，應注意避免接地線被腐蝕或者被機械壓壞。當接地線要經過存在腐蝕化學品、其他管道以及道路地區，必須采取相應的安全保護措施。在水平接地線鋪設過程中，要將建筑物的墻壁和地面之間的距離控制在25到 30 厘米，同時，需要將建筑墻壁和接地線之間的距離保持在10到 15毫米[5]。

另外，要發揮自然接地體的安全保護工作。一般情況下，自然接地體主要包括建筑房屋的鋼結構或者混凝土結構中的金屬材料以及金屬管道。自然接地體可以使接地電阻得以有效降低，增強防雷接地設備的安全可靠性，兼具分流作用，實現安全導流，盡量確保均壓。在建筑防雷接地工程中，科學埋設地下金屬管道，做好金屬井管施工作業，安全組裝非絕緣型架空接地線均能夠改善自然接地體。在建筑電氣防雷接地安全施工中，也可以采用斜井技術，將小區建筑配電室的主接地網和周邊住宅建筑的地基相連接，從而充分利用周邊住宅建筑的地基加強接地網面積的降阻作用。例如晉江市羅裳片區象山地塊安置房配電工程主接地網也就是利用建筑地基等金屬材料為自然接地體、發揮自然接地體的功能以降低接地電阻，有以下四大優勢：

第一，滿足安全施工要求。一般情況下，因為當代住宅建筑的基坑很深，面積廣泛，水管也屬于完整的網絡，所有管道的直徑比較大，所以很可能誘發短路故障，而發揮自然接地體的功能能夠克服這一缺陷，確保電流能被安全導入，避免出現隱患[6]。

第二，接地體具有穩定性效果，不易受到外界因素的破壞和負面影響。因為建筑基礎和下水道是外部環境因素很難接觸到的地方，能夠充分確保接地體不易受到外力的破壞，所以使用自然接地體來實現降阻能獲取安全、穩定的效果。

第三，節省材料。因為自然接地體自身并不會削弱和降低性能，所以用它來降低固定電阻的數值能夠節省材料與成本，實現節能減排的目標，有效提高安全防雷效果。

第四，提高接地工程施工效率。充分利用自然接地體實現安全防雷接地有助于減少接地電阻數值和施工過程的土方開挖作業量，節省人力成本和時間成本，減少施工技術人員的作業量，進一步提高施工效率，縮短施工周期。

2 科學架設避雷線

在建筑電力防雷接地設備施工中，做好高壓輸電線路的避雷線（避雷線屬于架空地線）增設工作是提高輸電線路防雷效果的必備措施。從防雷效果來看，避雷線的功能主要體現在以下四個方面：

第一，避雷線能夠起到保護導線的作用，在一定程度上降低導線的感應過電壓幅數值，緩解導線壓力[7]。

第二，當桿塔頂部直接遭到雷擊時，部分雷電流會順著避雷線流向附近的桿塔，此時，流入桿塔的雷電流量會在一定程度上減少，從而使低桿塔頂部的電流得以有效降低。

第三，因為避雷線和導線之間存在一種耦合關系，所以，適當增設建筑輸電線路避雷線可以有效降低絕緣子所承載的雷電流。

第四，將雷擊轉接到架空地線之上，以此保護導線，避免導線因直擊雷受損。為了發揮避雷線的作用，做好輸電線路的保護工作，需要將避雷線經過鐵塔實施有效接地。通常，為

超高壓輸電線路架設避雷線時，應選用雙避雷線，因為電壓的等級比較高，所以輸電線路在日常運行過程中會在有兩根避雷線所組成的閉合回路中產生定量的電流，進而出現多余損耗。不可忽視的是，隨著線路電壓等級的逐漸降低，避雷線的安全保護效果也會被削弱，導致，建筑輸電線路的防雷水平持續降低。如果線路電壓的等級比較低，通常無須安裝避雷線，因為無法起到應有的防雷效果，也會增加輸電線路施工成本，所以通常只針對高壓輸電線路組裝避雷線[8]。

其次，要做好絕緣性避雷線的組裝工作。從整體功能來看，避雷線的作用不僅體現在保護導線方面，而且具有屏蔽作用，能削弱通電導線所產生的電磁，降低磁場對通信的負面影響，減少輸電線路運行中的不對稱工頻電壓（當線路發生短路后，就容易產生不對稱工頻電壓）。在輸電桿塔組接絕緣性避雷線時，通常有兩種組裝方式：第一，直接將絕緣性避雷線懸掛在輸電線路的桿塔上。第二，經過絕緣子實現避雷線和輸電線路桿塔的相連接，以此對地保持良好的絕緣狀態。相比而言，第一種懸掛方式最常見。為了避免損耗更多的電能損耗，工作人員通常會采取設置一個放電間隙來實現避雷線和桿塔的連接。此外，如果處于正常狀態，避雷線和大地就會保持良好的絕緣狀態，也不會產生感應電流。然而，當避雷線遇到雷擊時，因為流經避雷線的大量雷電流很快會擊穿放電間隙，此時，雷電流流經桿塔后會泄入大地，同時也不會對避雷線的正常防雷效果產生負面影響[9]。

3 科學組裝接地電阻

建筑輸電線路的接地電阻數值大小決定著桿塔頂部的電位，在組裝接地電阻的過程中,應正確采用各種科學合理的措施來減少接地電阻的數值，這樣可以有效降低輸電線路桿塔的頂部電位。目前，最常用的接地電阻降低措施包括以下四種：

第一，發揮接地電阻降阻劑的作用。一般情況下，接地電阻降阻劑使用于鄰近輸電線路的桿塔接地極，初步發揮接地電阻降阻劑的作用后，會增大桿塔接地極的尺寸，與此同時，接地極和所接觸的土壤之間的接觸電阻數值會得以有效降低。由此可見，降阻劑能夠有效降低桿塔的接地電阻數值。據調查研究，在面積較小的中接地型桿塔或者小型接地網區域，降阻劑起到的電阻降低效果非常明顯。調查數據表明，降阻劑的 PH 值通常在 7.5 到8.6 ，其酸堿度通常為偏堿性或者中性，能夠有效保護接地體。其次，使用降阻劑之后，桿塔的接地電阻數值通常會隨著時間的推移持續降低。

第二，發揮爆破接地技術的作用。該技術通常用于大面積土壤接地電阻的改善工作，其使用次序是先爆破土壤，進而產生裂隙，接著，借助壓力機將降低電阻率的材料填入爆破裂隙之中，從而使桿塔接地電阻所接觸的土壤電阻率得以降低，同時，有效降低接地電阻數值，進一步優化輸電線路的防雷效果。

第三，增加接地網的面積。接地網的接地面積與其接地電阻兩者呈負相關，簡而言之，接地網的接地面積越大，其接地電阻值數值越小。因而，在建筑防雷接地施工中，可以通過增加接地網的面積來減少桿塔的接地電阻數值。

第四，做好外引接地工作。在當代建筑輸電線路的桿塔接地施工作業中，工作人員會采取連接接地極干線的方式將桿塔的主接地網和附近的土壤電阻率較低區域相連接，這樣可以有效降低建筑主接地網的接地電阻數值[10]。不可忽視的是，在使用這一方法的過程中依然要兼顧成本問題，科學分析接地極干線自身所帶電阻對建筑整體接地網的電阻數值所產生的作用。如果在附近 100米以內正好存在電阻率較低的區域，通過采取連接接地極干線的方式效果頗為良好，如果距離較遠，就不適宜連接接地極干線，以免成本過高。

4 結束語

綜上所述，在建筑電氣安裝工程防雷接地施工過程中，施工人員應嚴格按照標準要求，努力提高防雷接地施工技術，發揮接地裝置的作用，全力保護建筑及其電氣安全，將所有雷電流引入地面，確保建筑以及電氣設備安然無恙。與此同時，應科學埋設地下金屬管道，做好金屬井管施工作業，安全組裝非絕緣型架空接地線。其次，要做好輸電線路的保護工作，正確架設避雷線，在為超高壓輸電線路架設避雷線時，應選用雙避雷線以增強防雷效果。另外，要科學安裝接地電阻系統，盡量減少接地電阻的數值。