简介:关于本文可作为相关专业接地防雷论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文接地防雷论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
(辽宁省抚顺市防雷中心,辽宁抚顺 113006)
摘 要 介绍了雷击的种类及防雷措施,详述了防雷设计审核的各项内容,并针对建筑物防雷系统施工的跟踪监测作了论述,以期为今后类似工作提供借鉴和帮助.
关键词 新建建筑物;防雷设计;审核;跟踪检测
中图分类号 TU895;TU712.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2011)07-0315-03
随着社会经济发展,雷电灾害给社会和人类带来的危害范围不断扩大.为减少雷电造成的损失,对新建建筑物防雷设计审核及跟踪检测尤为重要.气象部门从事防雷工作以来,对抚顺市大自然、阳光家园、格林山庄等多栋楼房进行跟踪检测.现从防雷设计审核的要点、跟踪检测质量控制两方面进行探讨,希望为今后开展类似工作提供借鉴和帮助.
1. 雷击的种类及防雷措施
雷电是强对流天气条件下形成的云层间及云层与大地间强烈的瞬间放电现象.当雷击发生时将产生电效应、热效应以及产生瞬变的电磁场和电磁辐射.雷击主要有直接雷击和感应雷击及雷电电磁脉冲.直接雷击是雷云之间及雷云对地的迅速放电.前者称云闪,后者称地闪.直接雷击的地闪危害性最大.其过程为:当雷云对地面突出的某点(高层建筑)的电场强度达到一定值时,雷云便击穿空气对此点放电.如果此处缺乏完善的防雷措施,则强大的雷电流会对其造成不同程度的损坏.直接雷击发生后由于静电感应或电磁感应而产生的雷击为感应雷击.它是沿导体传播并将导体相连的电器设备损坏.由于雷电流可沿导体传到很远的地方,感应雷破坏面很广,在电子设备广泛应用的今天,感应雷发生的概率很大.
当雷击发生后,在防雷装置中会有很大的瞬间变化电流通过,雷电波沿天线架空电力线及金属管道引入室,也就是说在周围空间产生强大的电磁场,形成高电位造成弱电设备损坏.根据建筑物遭受雷击途径,采用现代的防雷技术,提出对建筑物分外部防雷保护系统和内部防雷保护系统,从而分别采取相应的防雷措施[1-4].内部防雷系统包括公用接地系统、等电位连接、合理布线、电涌保护器、屏蔽系统等;外部系统可以防止建筑物遭受雷电反击、侧击雷、直击雷等,包括接地体(人工或自然基础)、引下线、接闪器(避雷针、带、线网)等保护建筑物免受雷击事故.现代钢筋混泥土的建筑物在未进行浇灌混泥土之前好似一个大铁笼,内有纵横交错的钢筋,可以明装避雷带,从屋面的钢筋引至女儿墙以上,引下线可利用各垂直钢筋,接地装置可再利用基础结构钢筋,交纵的钢筋形成一个法拉地笼,从而使直击到屋顶上的雷电流迅速泄放至大地,可阻止雷电对建筑内部的袭击.
2. 防雷设计的审核
2.1 建筑物防雷分类的确定
在确认需要安装雷电防护装置后,首先要确定建筑物的防雷类别《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994)2000年版中对建筑物防雷类别的划分[1],除了由建筑物的重要性质、发生雷电事故的可能性及后果定性外,第二、三类防雷建筑物,还取决于建筑物的预计年雷击次数N.计算公式如下:
N等于KNgAe
式中:K为校正系数,一般取1.0;位于旷野孤立的建筑取2.0;金属屋面的砖木结构建筑取1.7;位于河边、湖边、山坡下等潮湿的建筑物取1.5.Ng为建筑物所处地区雷击大地的平均密度,Ng等于0.023Td1.3 ,其中Td为年平均雷暴日.Ae为与建筑物截取相同雷击次数的等效面积,Ae等于[LW+2(L+W)×D+πH(200-H)]×10-6;其中L、W、H分别为建筑物的长、宽、高.
防雷装置:民用防雷接地设计
2.2 屋面防雷平面图的审查
对屋面防雷平面图要结合剖面图、立面进行审查.引下线、避雷网格、避雷带等为屋面平面图中的审查要素.详细了解屋面上的构架、女儿墙、屋檐、水箱、屋脊、电梯机房、航空障碍灯等顶部建筑物的高度、分布情况[2].
在易燃易爆场所,第一类防雷标准的建筑物接闪器的审查,主要包括独立装置的接地电阻值,地下部分安全距离、空中安全距离是否达到规范要求,所保护的建筑物是否在避雷针、线、网的保护范围之内.同时,应注意独立的避雷针、避雷线或避雷网的设置.对二、三类防雷建筑物,接闪器通常采用避雷短针、避雷带、避雷网进行组合的方式,一般把接闪器直接装在建筑物上,其中为防止屋面遭受雷击,避雷网一般敷设在屋面上,应该严格审查此类建筑物避雷网格.一是查看屋面网格是否有屋面设备接地用的预留接地点或供竣工验收检测.二是网格的敷设方式是明敷还是暗敷,暗敷时覆盖层的厚度.三是查看网格尺寸与防雷类别是否相符.另外,有的设计单位往往忽略了构架、通风管的避雷设施,也应在高出屋面的机房、水箱、通风管、构架其四周或顶面设置避雷网或避雷针.
当建筑物高度超过对应类别的滚球半径时,应考虑侧击雷的防护.一般从30 m开始,利用建筑物圈梁外侧2根主筋每隔1层(层高在3 m以内时)焊成环型,并与所有的引下线焊接,作为防雷均压环.建筑物外墙上空调外挂机、门窗、金属外壳金属构件应与防雷装置连接.
引下线的审查方面,在审查中引下线分布位置及间距存在问题比较多.引下线的作用是分流雷电流,使雷电流在最短的时间内泄放到大地,引下线分布越密,分流作用越强.审查引下线,首先检查引下线布设位置.根据雷电的尖端效应,引下线应沿建筑物四周均匀分布,并根据防雷类别对引下线间距进行检查,查看其是否符合规范要求.结合防雷接地平面图中的引下线位置,使引下线上下贯通且尽可能使其长度较短,因此应该尽量利用建筑物钢筋混泥土桩外墙柱内放入2根主钢筋,从而使雷电流在最短的时间内泄放到大地.注意应在计算引下线间距时计拐弯处的长度.
2.3 基础防雷接地平面图及等电位的审查
接地体分为自然接地体和人工接地体.一般现代建筑物采用钢筋混泥土结构,接地体一般利用建筑物地梁内2根主筋(Φ≥16)焊成闭合环型地网,外皮通过总等电位端子箱与基础接地网相连,形成等电位接地网络,所有引下线的桩基柱筋与接地体相连,部分桩基(承台)与环型地网连接,并把进入建筑物内的各种电缆金属、金属管道接地.电气设备的保护接地、工作接地等各系统的接地宜采用共接地.为避免产生调制,不能用同一根支干线对各系统接地.一般通过弱电井或强电井引上垂直主干线,并层层连接楼层地板钢筋,垂直主干线相当于地网的立体延伸.
应注意对基础平面图的审查:一是注意各种连接线的规格是否达到规范要求;二是接地电阻是否达到要求;三是基础地网中是否留有当接地电阻达不到要求时供作人工增补接地极之用的引出点,是否留有供检测之用的预留接地点;四是总等电位端子箱是否与接地网相连;五是被用作接地的桩基个数与总桩基个数之比是否≥0.25;六是用作引下线的桩基是否都与接地网相连接.另外,根据建筑物内各楼层的使用性质,判断是否留有多处接地点,是否应进行局部等电位连接,以方便入住后电器设备接地.检查在审查过程中出现有的做引下线的桩基没有与基础地网连接.凡穿过不同雷电防护区的金属物均每隔5 m进行等电位连接,接地1次.为增加对地的分布电容,有利于雷电流的泄放,要求对进出建筑物的电缆直接进行埋地敷设,埋地长度l≥2■.
2.4 配电系统图的审查
终端配电箱所连接的电器设备、供电系统的接地形式情况是配电系统图的审查要点[3].再根据终端设备对雷电敏感程度及其所在的位置来确定是否要设置电涌保护器(SPD),以及应设为几级.根据GB50057-1994(2000年版)第34页图6.3.4-1的方法来分配雷电流,应考虑安装点所能达到的雷电流峰值来对电涌保护器进行设置.全部雷电流i的1/2流入建筑物防雷的接地装置,其余的1/2即is分配于进入建筑物的各种管线中,如自来电源线、煤气管道、宽带网线、闭路电视、水管线和电话线等,流入每个设施中的雷电流ii等于 is/n(n为设施个数),管线越多电源线中分得的雷电流越小.为尽可能在节约的情况下达到安全防护的目的,充分利用分流理论并且考虑各种设备的耐冲击电压.可按GB50057-1994(2000年版)第39页表6.4.4选用(如果难于确定220/380V三相配电系统各种设备的耐冲击电压).
由于无法在建筑物设计阶段明确是否有信息系统及信息系统的具体位置和规模,并且有一部分建筑物只建一个空架子,用作出租,因此只审查以下方面的内容:一是如果建筑物屋面有易受雷击的电气设备,顶层设电梯机房,则应在此处配电箱内安装相应的SPD.二是电源总配电箱的进线处、弱电系统的进线处,即LPZ1区与LPZ0区的交界处是否安装了SPD.根据具体情况分析,中间每级配电箱之间是否需要安装SPD,应等房间使用确定,但应在每个配电箱留有需要安装SPD用的空间.
3. 防雷系统施工跟踪检测
防雷接地是施工防雷施工跟踪检测最重要的一环,其施工质量直接决定了整个雷电防御装置的有效性.在建筑工程防雷接地系统中,由地基焊接、主体结构柱筋引下线,再焊接安装自避避雷网、雷带、避雷针,一直贯穿施工全过程.为做好施工中的质量控制,跟踪检测人员必须仔细阅读电气说明及设计图纸,熟悉上节审查中注意的内容[4].
3.1 隐蔽工程的质量控制
一是地基焊接.施工中的第1个环节是地基的焊接,即对桩基钢筋与基础钢筋焊接或基础圈梁的焊接,基础钢筋与柱筋的焊接都要严格按基础图和接地点逐一检查,特别要确认伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通,为增补接地极之用,要按图纸规论文范文好四角的预留件.要确认是否符合设计要求,应对整个地网焊接完进行电阻测试.二是材料的控制.防雷接地所用的材料汇总起来有角钢、圆钢、扁钢等3种,类型比较单一.其中主控内容验材料规格;检查在施工中是否使采用设计和规范规定的镀锌材料;查材料三证.三是认真核查如进户钢管的接地、表箱的接地、卫生间局部等电位、楼层等电位等等电位焊以及设计注明要求重复接地的部位,进行下道工序前,必须使之符合设计要求.四是防止漏焊或错焊位置,要求施工人员对以柱筋为引下线的接地网采用施工小样进行施工,要仔细检查跟踪人员对跨钢筋和引上点焊接质量,以防向上焊错主筋造成接地中断错误,要求对焊接引上线的钢筋每层都要做论文范文标进行定位标识.特别是对结构的转换层,进行反复核实,因为调整柱筋将容易漏焊和错焊.
3.2 施工中质量控制
一是钢筋焊接.施工的全过程中始终伴随着防雷接地焊接,焊接质量决定工程质量,跟踪检测人员要控制以下方面:操作人员持证上岗;搭接长度应符合规范规定;焊条的牌号应符合钢筋电弧焊焊条的规定.二是接地电阻的测试.在施工完成后都要及时进行接地电阻测试,无论是自然接地体还是人工接地体、避雷针、避雷网格等.因为当阻值达到要求时,以基础、桩基为接地系统,可不增加人工接地体,从而节省工程造价.随着工程的进度.要对以上按2.2和2.3图纸审查中提到注意的内容仔细检查,逐项核实.2003年对长春桥北的建工大厦进行验收.发现这栋楼的东面测试孔是虚设的.对格林山庄的检测中,发现2#楼、3#楼的自然接地体和人工接地体均不符合设计说明中的要求.如果在跟踪检测时及时发现,就不会留下隐患.
4. 结语
在几年的防雷工作中得出以下经验,一是先从防雷工程的角度审查直击雷防御的各要素,再审查雷电波侵入雷电感应雷击电磁脉冲等内部防雷的各要素.每个要素进一步细致地进行审查,形成一套工作流程,避免漏审一些细致的问题.二是认真学习深刻领会建筑物防雷设计规范的精神实质,这是审查和监督的依据.三是从桩基开始跟踪检测直到屋面接闪器安装,由点及面全过程把关,并且要严格控制隐蔽工程质量.四是审查发现有关SPD设置问题和比较容易忽视的需防雷部位要特别注意把关.五是加强与相关部门联系与沟通.随着防雷审核验收工作制度的完善.建筑物防雷存在的隐患逐渐减少.只有坚持以科学的态度认真地把握每一个细节,防雷措施才能不断完善,才能最大限度地减少因雷击所造成的损失.
5. 参考文献
[1] 国家技术监督局,论文范文.GB50057-1994(2000) 建筑物防雷设计规范[S].北京:中国标准出版社,2000.
[2] 王红艳,李洪河.对防雷接地系统施工监理的探讨建设监理[J].石油化工建设,2005,27(4):55-57.
[3] 周良忠.对防雷接地中几个问题的思考[J].四川通信技术,2001,31(3):48-52.
[4] 方志.架空线路防雷接地测试技术探讨[J].中国新技术新产品,2010(24):159-160.
总结:本论文可用于接地防雷论文范文参考下载,接地防雷相关论文写作参考研究。
防雷装置引用文献:
[1] 建筑电气和防雷接地硕士学位毕业论文范文 关于建筑电气和防雷接地方面本科论文怎么写2万字
[2] 高层建筑和防雷接地自考毕业论文范文 高层建筑和防雷接地类硕士论文范文2万字
[3] 建筑和防雷接地研究生毕业论文范文 建筑和防雷接地相关论文范文文献3000字