新聞主題	柴油發電機房防雷接地總體要求和結構組成

 

摘要：接地是柴油發電機房防雷系統最重要的環節，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間就越短，危險性就越小。對于發電機房場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、直流地統一為一個接地裝置。如有特殊要求設置獨立地，則應在兩地網間用地極保護器連接，這樣，兩地網之間平時是獨立的，防止干擾，當雷電流來到時兩地網間通過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、火災自動報警系統接地

（1） 火災自動報警系統接地裝置的接地電阻值應符合下列要求：

① 采用專用接地裝置時，接地電阻不大于 4Ω。

② 采用共用接地裝置時，接地電阻不大于 1Ω。

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

（3） 專用接地干線應采用銅芯絕緣導線，其線芯截面面積不應小于 25mm2。專用接地干線宜穿硬質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用接地線應選用銅芯絕緣導線，其線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，設備的金屬外殼和金屬支架等應作保護接地， 接地線應與電氣保護接地干線（ PE）相連。

（6） 火災報警系統的報警主機、聯動控制盤、火災應急廣播、對講通信等的信號傳輸線纜宜在進出柴油發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網的進出線路端口應裝設適配的信號浪涌保護器。

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

 

圖1  發電機房防雷系統接地電路圖

圖2  接地網和接地電阻示意圖

 

二、接地體的安裝

 

1、接地體安裝有關規定

（1）接地體頂面埋設深度應符合設計要求。當無要求時，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度的3～5倍。水平接地體的間距應符合設計規定。當無設計規定時不宜小于5m。

（3）除環形接地體外，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，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；在回填土時應分層夯實。

（6）接地裝置由多個分接地裝置部分組成時，應按設計要求設置便于分開的斷接卡。自然接地體與人工接地體連接處應有便于分開的斷接卡，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、規格進行加工，材料一般采用鋼管和角鋼切割，長度不應小于2.5m。如采用鋼管打入地下應根據土質加工成一定的形狀，遇松軟土壤時，可切成斜面形，為了避兔打入時受力不均使管子歪斜，也可以加工成扁尖形；遇±質很硬時，可將尖端加工成圓錐形。如選用角鋼時，應采用不小于40mm×40mm×4mm的角鋼，切割長度不應小于2.5m，角鋼的一端應加工成尖頭形狀。

（2）溝槽開挖：

      根據發電機房發電機房設計圖要求，對接地體（網）的線路進行測量彈線，在此線路上挖掘深為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上，打入地下。一般采用大錘打入，一人扶著接地體，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，側放時散流電阻較小。扁鋼與鋼管連接的位置距按地體最高點約100mm。焊接時應將扁鋼拉直，焊后清除藥皮，刷瀝青做防腐處理，并將接地線引出至需要的位置，留有足夠的連接長度，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，應及時請監理單位進行隱檢核驗（簽署審核意見，并下審核結論），接地體材質、位置、焊接質量等均應符合施工規范要求。接地電阻應及時進行測試，當利用自然接地體作為接地裝置時，應在底板鋼筋綁扎完畢后進行測試；當利用人工接地體作為接地裝置時，應在回填土之前進行測試；若阻值達不到設計、規范要求時應補做人工接地極。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、接地干線安裝

 

1、接地干線安裝的有關規定

（1）接地干線在穿過墻壁、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，補償器可用接地線本身彎成弧狀代替。

（2）接地干線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，同時加裝盒蓋并做上接地標記。

（3）接地干線應在不同的兩點或兩點以上與接地網相連接。自然接地體應在不同的兩點或兩點以上與接地干線或接地網相連接。

（4）每個電氣裝置的接地應以單獨的接地線與接地干線相連接，不得在一個接地線中串聯幾個需要接地的電氣裝置。

2、接地干線明敷時的有關規定

（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）接地干線沿建筑物墻壁水平敷設時，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，在直線段上不應有高低起伏及彎曲等情況。

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

3、室外接地干線敷設

（1）首先進行接地干線的調直、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挖溝槽，然后將扁鋼側放埋入?；靥钔翍獕簩?，接地干線末端露出地面應不超過0.5m，以便接引地線。

4、室內接地干線敷設

      室內接地干線多為明敷設，但部分設備連接的支線需經過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，預留出接地線孔，預留孔的大小應比敷設接地干線的厚度、寬度各大油6mm以上，其方法有三種：

第一種：施工時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，抽動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，大小應使接地線穿入時，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：

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

（3）明敷接地線安裝：

       當支持件埋設完畢，水泥砂漿凝固后，可敷設墻上的接地線。將接地扁鋼沿墻吊起，在支持件一端用卡子將扁鋼固定，經過隔墻壁時穿跨預留孔，接地干線連接處應焊接牢固。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）根據設計要求進行彈線及分檔定位。

（3）用手錘、鏨子進行剔洞，洞日的大小應里外一致。

（4）首先埋設一條直線上的兩端支架，然后用鉛絲拉直線埋設其他支架。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，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、避雷引下線敷設

 

1、設置要求

      避雷引下線需要裝設斷接卡子或測試點的部位、數量按圖施工設計，無要求時按以下規定設置：

（1）引下線扁鋼截面不得小于25mm×4mm；圓鋼直徑不得小于12mm。

（2）建、構筑物只有一組接地體時，可不做斷接卡子，但要設置測試點。

（3）建、構筑物采用多組接地體時，每組接地體均要設置斷接卡子。

（4）斷接卡子或測試點設置的部位應不影響建筑物的外觀且應便于測試，暗設時距地高度為0.5m，明設時距地高度為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、避雷引下線暗敷設的有關規定

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

（2）現澆混凝土內敷設引下線不做防腐處理。

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

3、避雷引下線暗敷設做法

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

（2）利用主筋作引下線時，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，隨鋼筋逐層串聯焊接至頂層，并焊接出屋面一定長度的引下線鍍鋅扁鋼40×4或φ12的鍍鋅圓鋼，以備與避雷網連接。每層各引下點焊接后，隱蔽之前，均應請有關人員進行隱檢，同時應填寫隱檢記錄。

4、避雷引下線明敷設的有關規定

（1）引下線應躲開建筑物的出入口和行人較易接觸到的地點八以兔發生危險。

（2）引下線必須調直后方可進行敷設，彎曲處不應小于90°并不得彎成死角。

（3）引下線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、避雷引下線明敷設做法

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

（2）將調直的引下線運到安裝地點。

（3）將引下線用大繩提升到最高點，然后由上而下逐點固定，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、避雷網安裝

 

1、避雷網安裝的有關規定

（1）避雷網卡固時應加鍍鋅彈墊、平墊。

（2）避雷線彎曲處不得小于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、避雷網安裝做法

      發電機房避雷網安裝示例如圖5所示，效果圖如圖6所示。

（1）避雷線如為扁鋼，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，進行冷拉調直。

（2）將調直的避雷線運到安裝地點。

（3）將避雷線用大繩提升到頂部，凋直、敷設、卡固、焊接連成一體，同引下線焊接。焊接的藥皮應敲掉，進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、電視天線等，這些部位的金屬導體都必須與避雷網焊接成--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）避雷網分明網和暗網兩種，暗網格越密，其可靠性就越好。網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的網格；一般建筑物采用20m×20m的網格即可。如果設計有特殊要求應按設計要求去做。

 

圖5  發電機房避雷網安裝示意圖

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，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，該接地裝置可與接地網連接，但避雷針與主接地網的地下連接點至35kV及以下設備與主接地網的地下連接點，沿接地體的長度不得小于15m。

（3）獨立避雷針的接地裝置與接地網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應和建筑物頂部的其他金屬物體連接成一個整體。

（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；避雷環圓鋼直徑為12mm；扁鋼截面長100mm，厚度為4mm。

（2）把放電尖端打磨光滑后進行涮錫。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度分多節進行下料，然后把各節管按粗細拼裝起來，相鄰兩節應把細管插入粗管中一段，插入長度一般為250mm。最后把各個接頭用φ12鉚釘鉚接或采用開槽焊接，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、找正后進行點焊，然后加以校正，焊上其他三塊肋板。最后將引下線焊在底板上，清除藥皮刷防銹漆及銀粉。

 

總結：

      科學研究表明，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”，力爭將其產生的危害降低到最低點。因此，發電機房接地措施可降低由電源及柴發機組本身設備所產生的電波干擾；在出現雷電和或瞬間高壓時，為故障電源提供釋放電路；減少發生電弧和電擊的機會，保證柴發機組操作人員的人身安全。

 

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