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第十三章 接地与防雷装置安装


第十三章 接地与防雷装置安装
13.1 接地的类型与方式 13.2 建筑防雷装置与安装 本章小结

13.1 接地的类型与方式
一、电气接地类型
电力系统和电气设备的接地, 电力系统和电气设备的接地,按其不同的作用分为工作接 地、重复接地和接零、保护接地。为防止雷电的危害所做的接 重复接地和接零、保护接地。 地称为过电压保护接地

。此外,还有静电接地和隔离接地等。 地称为过电压保护接地。此外,还有静电接地和隔离接地等。

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13.1 接地的类型与方式
1.工作接地 1.工作接地 在正常或事故情况下,为保证电气设备可靠地运行, 在正常或事故情况下,为保证电气设备可靠地运行,必须 在电力系统中某点(如发电机或变压器的中性点、 在电力系统中某点(如发电机或变压器的中性点、防止过电压的 避雷器的某点等)直接或经特殊装置(如消弧线圈、电抗、电阻、 避雷器的某点等)直接或经特殊装置(如消弧线圈、电抗、电阻、 击穿熔断器)与地作金属连接,称为工作接地。如图13 所示。 13击穿熔断器)与地作金属连接,称为工作接地。如图13-1所示。 2.重复接地 2.重复接地 将零线上的一点或多点与地再次作金属的连接称为重复接 如图13 所示。 13地,如图13-1所示。 3.接零 3.接零 与变压器和发电机接地中性点连接的中性线, 与变压器和发电机接地中性点连接的中性线,或与直流回 路中的接地中线相连称为接零,如图13 所示。 13路中的接地中线相连称为接零,如图13-1所示。
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13.1 接地的类型与方式
4.保护接地 4.保护接地 电气设备的金属外壳,由于绝缘损坏有可能带电, 电气设备的金属外壳,由于绝缘损坏有可能带电,为防止 这种电压危及人身安全的接地,称为保护接地,如图13 所示。 13这种电压危及人身安全的接地,称为保护接地,如图13-2所示。 这种接地一般在中性点不接地系统中采用。 这种接地一般在中性点不接地系统中采用。

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13.1 接地的类型与方式
5.过电压保护接地 5.过电压保护接地 过电压保护装置或设备的金属结构为消除过电压危险影响 的接地,称为过电压保护接地。 的接地,称为过电压保护接地。 6.静电接地 6.静电接地 为防止可能产生或聚集电荷,对设备、 为防止可能产生或聚集电荷,对设备、管道和容器等所进 行的接地,称为静电接地。 行的接地,称为静电接地。 7.隔离接地 7.隔离接地 把电气设备用金属机壳封闭,防止外来信号干扰, 把电气设备用金属机壳封闭,防止外来信号干扰,或把干 扰源屏蔽,使它不影响屏蔽体外的其他设备的金属屏蔽接地, 扰源屏蔽,使它不影响屏蔽体外的其他设备的金属屏蔽接地, 称为隔离接地。 称为隔离接地。

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13.1 接地的类型与方式
二、低压配电系统的接地方式
在低压配电系统中,其常用的接地方式有 系统 系统、 系统 在低压配电系统中,其常用的接地方式有TT系统、TV系统 系统。 和IT系统。 系统 1.TT系统 1. 系统 电源端直接接地, 电源端直接接地,电气设备金属外壳接至与电力系统的接 13地点无关的接地体,即接地制,如图13 所示。 地点无关的接地体,即接地制,如图13-3所示。

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13.1 接地的类型与方式
2. TN系统 系统 电源端直接接地,电气设备金属外壳与中性线相连接, 电源端直接接地,电气设备金属外壳与中性线相连接,即 接零制。根据中性线和电气设备金属外壳连接的不同方式, 接零制。根据中性线和电气设备金属外壳连接的不同方式,又 分为TN-C系统、TN-C-S系统和 系统、 系统和TN-S系统。 系统。 分为 系统 系统和 系统 (1)TN-C系统。在整个系统中,保护导线和中性线是合用的(简 系统。 (1) 系统 在整个系统中,保护导线和中性线是合用的( ),如图13称PEN),如图13-4所示。 ),如图13 所示。 (2)TN-C-S系统。在整个系统中,保护导线(PE)和中性线(N)是 系统。 (2) 系统 在整个系统中,保护导线( )和中性线( ) 部分合用的,如图13 所示。 13部分合用的,如图13-5所示。 (3)TN-S系统。在整个系统中,保护导线和中性线是分开的,如 系统。 (3) 系统 在整个系统中,保护导线和中性线是分开的, 13- 所示。 图13-6所示。

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13.1 接地的类型与方式
3. IT系统 系统 电源端不接地或接入阻抗接地, 电源端不接地或接入阻抗接地,电气设备金属外壳直接与 13接地体相连接的,称为不接地系统或阻抗接地系统,如图13 接地体相连接的,称为不接地系统或阻抗接地系统,如图13-7 所示。 所示。

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13.2 建筑防雷装置与安装
防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。 防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。弱电保护器 常用的保护元件有放电管、氧化锌压敏电阻和 常用的保护元件有放电管、氧化锌压敏电阻和TVS二极管及其 二极管及其 常用的各类保护器(如浪涌过压保护器SPD)。接地端子板的铜质、 常用的各类保护器(如浪涌过压保护器 ) 接地端子板的铜质、 钢质材料,螺栓材料,焊接材料,接地线等器材, 钢质材料,螺栓材料,焊接材料,接地线等器材,应符合设计 要求,器材应有出厂检验证明、合格证等质量保证资料, 要求,器材应有出厂检验证明、合格证等质量保证资料,主要 技术参数均应符合国家标准和国际标准中的有关规定。 技术参数均应符合国家标准和国际标准中的有关规定。

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13.2 建筑防雷装置与安装
一、接闪器安装
接闪器是建筑物防雷装置的一部分。 接闪器是建筑物防雷装置的一部分。接闪器包括避雷针和 避雷带( 接闪器是接受雷电流的装置。 避雷带(网)等,接闪器是接受雷电流的装置。 1.基本规定 1.基本规定 (1)接闪器安装用材料的进场验收 接闪器安装用材料的进场验收。 (1)接闪器安装用材料的进场验收。镀锌制品的避雷用型钢等的 材料进场验收的有关事项,可参见“ 接地装置安装” 材料进场验收的有关事项,可参见“三、接地装置安装”的相 关内容。 关内容。 (2)接闪器安装工序的交接确认 接闪器安装工序的交接确认。 (2)接闪器安装工序的交接确认。接闪器安装要在接地装置和引 下线施工完成后安装,且与引下线连接。 下线施工完成后安装,且与引下线连接。这是一个重要的工序 安排,不准逆反,否则酿成大祸。首先装接闪器, 安排,不准逆反,否则酿成大祸。首先装接闪器,而接地装置 尚未施工,引下线也没有连接,会使建筑物遭雷击概率增大。 尚未施工,引下线也没有连接,会使建筑物遭雷击概率增大。

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13.2 建筑防雷装置与安装
2.避雷针的制作安装 2.避雷针的制作安装 避雷针一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作,针长在1 以下 避雷针一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作,针长在1 m以下 圆钢直径为12 时,圆钢直径为12 mm,钢管为直径20 mm;针长在1~2 m ,钢管为直径20 ;针长在1 2 圆钢直径为16 时,圆钢直径为16 mm,钢管直径为25 mm。 ,钢管直径为25 。 避雷针在屋面上安装, 避雷针在屋面上安装,电气专业应向土建专业提供地脚螺 栓和混凝土支座的资料, 栓和混凝土支座的资料,在屋面施工中由土建人员浇筑好混凝 土支座,与屋面成一体,并预埋好地脚螺栓, 土支座,与屋面成一体,并预埋好地脚螺栓,地脚螺栓预埋在 支座内,最少有2根与屋面、墙体或梁内钢筋焊接。 支座内,最少有2根与屋面、墙体或梁内钢筋焊接。待混凝土强 度符合要求后,再安装避雷针,连接引下线。 度符合要求后,再安装避雷针,连接引下线。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(1)避雷针安装应位置正确,焊接固定的焊缝饱满无遗漏, (1)避雷针安装应位置正确,焊接固定的焊缝饱满无遗漏,螺栓 避雷针安装应位置正确 固定的应备帽等防松零件齐全,焊接部分补刷的防腐油漆完整。 固定的应备帽等防松零件齐全,焊接部分补刷的防腐油漆完整。 (2)避雷针要与引下线焊接牢固 屋面上若有避雷带( ),还要 避雷针要与引下线焊接牢固, (2)避雷针要与引下线焊接牢固,屋面上若有避雷带(网),还要 与其焊成个整体。 与其焊成个整体。

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13.2 建筑防雷装置与安装
3.明装避雷带( 3.明装避雷带(网)安装 明装避雷带 避雷带适用于建筑物的屋脊、屋檐(坡屋顶) 避雷带适用于建筑物的屋脊、屋檐(坡屋顶)或屋顶边缘及 女儿墙上(平屋顶) 对建筑物的易受雷击部位进行重点保护, 女儿墙上(平屋顶),对建筑物的易受雷击部位进行重点保护, 如图13 所示。 13如图13-8所示。 避雷网则是适用于较重要的防雷保护。 避雷网则是适用于较重要的防雷保护。明装避雷网是在屋 顶上部以较疏的明装金属网格作为接闪器,沿外墙引下线, 顶上部以较疏的明装金属网格作为接闪器,沿外墙引下线,接 到接地装置上。 到接地装置上。 明装避雷带( 的安装应遵循以下原则和要求: 明装避雷带(网)的安装应遵循以下原则和要求: (1)建筑物顶部的避雷带 建筑物顶部的避雷带( (1)建筑物顶部的避雷带(网)等必须与顶部外露的其他金属物体 连成一个整体的电气通路,形成等电位,可防静电危害, 连成一个整体的电气通路,形成等电位,可防静电危害,且与 避雷引下线连接可靠。 避雷引下线连接可靠。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(2)避雷带( (2)避雷带(网)应平正顺直,固定点支持件间距均匀、固定牢 避雷带 应平正顺直,固定点支持件间距均匀、 每个支持件应能承受大于49 的垂直拉力 的垂直拉力, 靠,每个支持件应能承受大于49 N的垂直拉力,不因受外力作 用而发生脱落现象。 用而发生脱落现象。 (3)避雷带在转弯处的做法 应符合设计要求。 避雷带在转弯处的做法, (3)避雷带在转弯处的做法,应符合设计要求。 (4)避雷带 避雷带( 应位置正确,焊接固定的焊缝饱满无遗漏, (4)避雷带(网)应位置正确,焊接固定的焊缝饱满无遗漏,螺栓 固定的应备帽等防松零件齐全,焊接部分补刷的防腐油漆完整。 固定的应备帽等防松零件齐全,焊接部分补刷的防腐油漆完整。 (5)避雷带 避雷带( 之间及与引下线的焊接,应采用搭接焊, (5)避雷带(网)之间及与引下线的焊接,应采用搭接焊,搭接长 度应符合接地装置安装中相关内容的规定。 度应符合接地装置安装中相关内容的规定。

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13.2 建筑防雷装置与安装
4.暗装避雷网安装 4.暗装避雷网安装 (1)利用建筑物内的钢筋作避雷网 这是暗装避雷网的特点, 利用建筑物内的钢筋作避雷网, (1)利用建筑物内的钢筋作避雷网,这是暗装避雷网的特点,无 论是屋面板内还是女儿墙内的钢筋形成的避雷网, 论是屋面板内还是女儿墙内的钢筋形成的避雷网,都必须与引 下线焊接。 下线焊接。 (2)采用明装避雷带与暗装避雷网相结合 是最好的防雷措施, 采用明装避雷带与暗装避雷网相结合, (2)采用明装避雷带与暗装避雷网相结合,是最好的防雷措施, 即在女儿墙上部安装避雷带,与暗装避雷网再连接在一起。 即在女儿墙上部安装避雷带,与暗装避雷网再连接在一起。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(3)建筑物屋面上部,往往有很多金属凸出物,如金属旗杆、 (3)建筑物屋面上部,往往有很多金属凸出物,如金属旗杆、透 建筑物屋面上部 气管、金属天沟、铁栏杆等, 气管、金属天沟、铁栏杆等,这些金属导体都必须与暗装避雷 网焊接成一体作为接闪装置。 网焊接成一体作为接闪装置。 (4)对高层建筑 一定要注意防备侧向雷击和采取等电位措施。 对高层建筑, (4)对高层建筑,一定要注意防备侧向雷击和采取等电位措施。 应注意检查均压环,并与防雷装置的所有引下线连接。 应注意检查均压环,并与防雷装置的所有引下线连接。建筑物 高度在30 以上的外墙上的栏杆 以上的外墙上的栏杆、 高度在30 m以上的外墙上的栏杆、金属门窗等较大金属物应与 防雷装置连接。 防雷装置连接。

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13.2 建筑防雷装置与安装
5.半导体少长针消雷装置安装 5.半导体少长针消雷装置安装 半导体少长针消雷装置是在避雷针的基础上发展起来的新 技术。它利用了少长针的独特结构, 技术。它利用了少长针的独特结构,在雷云电场下发生强烈的 电晕放电,使布满在空中的空间电荷产生屏蔽效应, 电晕放电,使布满在空中的空间电荷产生屏蔽效应,并中和雷 云电荷;利用半导体材料的非线性改变雷电发展过程, 云电荷;利用半导体材料的非线性改变雷电发展过程,延长雷 电放电时间以减小雷电流的峰值和陡度, 电放电时间以减小雷电流的峰值和陡度,从而有效地保护了被 保护物体及内部和内部的各种强弱电设备。 保护物体及内部和内部的各种强弱电设备。 半导体针下部的金属箍及电气连接, 半导体针下部的金属箍及电气连接,不得有松动和断开现 象,应保证其接触电阻小于消雷装置要求接地装置的接地电阻 接地引下线应保持完好,接地电阻每年雨季前应测量一次。 值。接地引下线应保持完好,接地电阻每年雨季前应测量一次。

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13.2 建筑防雷装置与安装
二、引下线安装
防雷引下线是将接闪器接受的雷电流引到接地装置, 防雷引下线是将接闪器接受的雷电流引到接地装置,引下 线有明敷设和暗敷设两种。 线有明敷设和暗敷设两种。暗敷设引下线分为在建筑物抹灰层 内敷设、 内敷设、沿墙或混凝土构造柱暗敷设和利用建筑物钢筋作引下 线等几种。变配电室接地干线是供室内的电气设备接地使用的。 线等几种。变配电室接地干线是供室内的电气设备接地使用的。 1.基本规定 1.基本规定 (1)镀锌圆钢和扁钢的进场验收要点如下 镀锌圆钢和扁钢的进场验收要点如下。 (1)镀锌圆钢和扁钢的进场验收要点如下。 1)按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书 按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书。 1)按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书。 2)外观检查镀锌层应覆盖完整 表面无锈斑。 外观检查镀锌层应覆盖完整、 2)外观检查镀锌层应覆盖完整、表面无锈斑。 3)对镀锌质量有异议时 按批抽样送往有资质的试验室检测。 对镀锌质量有异议时, 3)对镀锌质量有异议时,按批抽样送往有资质的试验室检测。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(2)引下线安装的工序交接确认内容如下。 (2)引下线安装的工序交接确认内容如下。 引下线安装的工序交接确认内容如下 1)利用建筑物柱内主筋作引下线 在柱内主筋绑扎后, 利用建筑物柱内主筋作引下线, 1)利用建筑物柱内主筋作引下线,在柱内主筋绑扎后,按设计 要求施工,经检查确认,才能支模。 要求施工,经检查确认,才能支模。 2)直接从基础接地体或人工接地体暗敷埋入粉刷层内的引下 2)直接从基础接地体或人工接地体暗敷埋入粉刷层内的引下 经检查确认不外露,才能贴面砖或刷涂料等。 线,经检查确认不外露,才能贴面砖或刷涂料等。 3)直接从基础接地体或人工接地体引出明敷的引下线 直接从基础接地体或人工接地体引出明敷的引下线, 3)直接从基础接地体或人工接地体引出明敷的引下线,先埋设 或安装支架,经检查确认,才能敷设引下线。 或安装支架,经检查确认,才能敷设引下线。

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13.2 建筑防雷装置与安装
2.安装要求 2.安装要求 (1)引下线采用圆钢或扁钢 截面积不应小于如下数值: 引下线采用圆钢或扁钢, (1)引下线采用圆钢或扁钢,截面积不应小于如下数值:圆钢直 径为8 径为8 mm或12 mm,扁钢截面积为48 mm2或100 mm2,扁钢厚 或 ,扁钢截面积为48 度为4 度为4 mm。 。 (2)引下线应镀锌 焊接处应涂防腐漆, 引下线应镀锌, (2)引下线应镀锌,焊接处应涂防腐漆,但利用混凝土中钢筋作 引下线除外(暗敷时其截面积应加大一级) 引下线除外(暗敷时其截面积应加大一级)。在腐蚀性较强的场 还应增大截面积或采取其他防腐措施。 所,还应增大截面积或采取其他防腐措施。 (3)一级 二级,三级)防雷建筑物专设引下线时, 一级( (3)一级(二级,三级)防雷建筑物专设引下线时,其根数不应小 于两根,间距不应大于18 (20 、 于两根,间距不应大于18 m(20 m、25 m)。 )

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13.2 建筑防雷装置与安装
(4)引下线固定支架与其敷设方法不同,应据施工规范进行安装。 (4)引下线固定支架与其敷设方法不同,应据施工规范进行安装。 引下线固定支架与其敷设方法不同 引下线路径尽可能短而直。当通过屋面挑檐板等处, 引下线路径尽可能短而直。当通过屋面挑檐板等处,在不 能直线引下而要拐弯时,不应构成锐角转折, 能直线引下而要拐弯时,不应构成锐角转折,应做成曲径较大 的慢弯,弯曲部分线段的总长度,应小于拐弯开口处距离的10 的慢弯,弯曲部分线段的总长度,应小于拐弯开口处距离的10 如图13 所示。 13倍,如图13-9所示。

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13.2 建筑防雷装置与安装
3.引下线支持卡子预埋 3.引下线支持卡子预埋 当引下线位置确定后, 当引下线位置确定后,明装引下线应随着建筑物主体施工 预埋支持卡子,然后将圆钢或扁钢固定在支持卡子上, 预埋支持卡子,然后将圆钢或扁钢固定在支持卡子上,作为引 下线。一般在距室外护坡2 高处 预埋第一个支持卡子, 高处, 下线。一般在距室外护坡2 m高处,预埋第一个支持卡子,随着 主体施工,在距第一个卡子正上方1.5 1.5~2 处 主体施工,在距第一个卡子正上方1.5 2 m处,用线坠吊直第 一个卡子的中心点,埋设第二个卡子,依此向上逐个埋设, 一个卡子的中心点,埋设第二个卡子,依此向上逐个埋设,其 间距应均匀相等,支持卡子应凸出建筑外墙装饰面15 间距应均匀相等,支持卡子应凸出建筑外墙装饰面15 mm以 以 露出长度应一致。 上,露出长度应一致。

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13.2 建筑防雷装置与安装
4.利用建筑物钢筋作防雷引下线 4.利用建筑物钢筋作防雷引下线 (1)利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线时 利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线时, (1)利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋作为引下线时,引下线的数 量不作具体规定。一级防雷建筑物引下线间距不应大于18 , 量不作具体规定。一级防雷建筑物引下线间距不应大于18 m, 但建筑外廓各个角上的柱筋应被利用; 但建筑外廓各个角上的柱筋应被利用;二级防雷建筑物引下线 间距不应大于20 ,但建筑物外廓各个角上的柱筋应被利用; 间距不应大于20 m,但建筑物外廓各个角上的柱筋应被利用; 三级防雷建筑物引下线间距不应大于25 , 三级防雷建筑物引下线间距不应大于25 m,建筑物外廓易受雷击 的几个角上的柱子钢筋宜被利用。 的几个角上的柱子钢筋宜被利用。 (2)钢筋直径 钢筋直径≥ 应利用两根(或四根) (2)钢筋直径≥16 mm(或≥10 mm)时,应利用两根(或四根)钢 ( ) 绑扎或焊接)作为一组引下线。 筋(绑扎或焊接)作为一组引下线。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(3)其引下线的上部(屋顶上)应与接闪器焊接, (3)其引下线的上部(屋顶上)应与接闪器焊接,焊接长度不应小 其引下线的上部 于钢筋直径的6 下部应与直径12 于钢筋直径的6倍。下部应与直径12 mm或40 mm×4 mm镀锌 或 × 镀锌 导体焊接,该镀锌导体应距室外墙皮≥ 处埋地深0.8 导体焊接,该镀锌导体应距室外墙皮≥1 m处埋地深0.8 1 m。 处埋地深0.8~1 。 作为接地装置的建筑物基础内混凝土钢筋也应与该导体焊接。 作为接地装置的建筑物基础内混凝土钢筋也应与该导体焊接。 (4)建筑物基础内钢筋网作为接地时 每根引下线在距地面0.5 建筑物基础内钢筋网作为接地时, (4)建筑物基础内钢筋网作为接地时,每根引下线在距地面0.5 m以下的钢筋表面积总和不应小于4.24 KC(对一级防雷建筑物)。 以下的钢筋表面积总和不应小于4.24 对一级防雷建筑物) 以下的钢筋表面积总和不应小于 其中, 为引下线表面积参数, =1(单根引下线 单根引下线) 其中,KC为引下线表面积参数,KC=1(单根引下线),或 KC=0.66(两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线),或 =0.66(两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线 两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线) =0.44(接闪器成闭合环路或网状的多根引下 接闪器成闭合环路或网状的多根引下线 。 KC=0.44(接闪器成闭合环路或网状的多根引下线)。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(5)测试接地电阻值,需在距护坡1.8 处的柱 或墙)的外侧, 处的柱( (5)测试接地电阻值,需在距护坡1.8 m处的柱(或墙)的外侧, 测试接地电阻值 用角钢或扁钢制作的预埋连接板与柱(或墙)的主筋进行焊接, 用角钢或扁钢制作的预埋连接板与柱(或墙)的主筋进行焊接, 再用引出连接板与预埋连接板相焊接,引至墙体的外表面, 再用引出连接板与预埋连接板相焊接,引至墙体的外表面,作 为接地电阻测试点。 为接地电阻测试点。 (6)利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置 利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置, (6)利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置,每根引 下线处的冲击接地电阻不宜大于5 下线处的冲击接地电阻不宜大于5 。

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13.2 建筑防雷装置与安装
三、接地装置安装
接地装置是接地体和接地线的总称。 接地装置是接地体和接地线的总称。接地体是埋入土壤中 或混凝土基础中作散流用的导体; 或混凝土基础中作散流用的导体;接地线是从引下线或换线处 至接地体的连接导线。 至接地体的连接导线。 1.基本规定 1.基本规定 (1)镀锌制品接地装置用材料的进场验收要点如下 镀锌制品接地装置用材料的进场验收要点如下。 (1)镀锌制品接地装置用材料的进场验收要点如下。 1)按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书 按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书。 1)按批查验合格证或镀锌厂出具的镀锌质量证明书。 2)外观检查 镀锌层覆盖完整、表面无锈斑,配件齐全, 外观检查: 2)外观检查:镀锌层覆盖完整、表面无锈斑,配件齐全,无砂 眼。 3)对镀锌质量有异议时 按批抽样送有资质的试验室检测。 对镀锌质量有异议时, 3)对镀锌质量有异议时,按批抽样送有资质的试验室检测。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(2)接地装置施工的工序交接确认。图纸会审和做好土建施工、 (2)接地装置施工的工序交接确认。图纸会审和做好土建施工、 接地装置施工的工序交接确认 电气安装施工协调工作是完成接地装置工序的关键。 电气安装施工协调工作是完成接地装置工序的关键。接地装置 安装应按以下程序进行。 安装应按以下程序进行。 1)建筑物基础接地体要在底板钢筋敷设完成 建筑物基础接地体要在底板钢筋敷设完成, 1)建筑物基础接地体要在底板钢筋敷设完成,按设计要求做接 地施工,经检查确认,才能支模或浇捣混凝土。 地施工,经检查确认,才能支模或浇捣混凝土。 2)人工接地体先按设计要求位置开挖沟槽 经检查确认, 人工接地体先按设计要求位置开挖沟槽, 2)人工接地体先按设计要求位置开挖沟槽,经检查确认,才能 打入接地极和敷设地下接地干线。 打入接地极和敷设地下接地干线。

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13.2 建筑防雷装置与安装
3)接地模块应按设计位置开挖模块坑, 3)接地模块应按设计位置开挖模块坑,并将地下接地干线引到 接地模块应按设计位置开挖模块坑 模块上,经检查确认,才能相互焊接。 模块上,经检查确认,才能相互焊接。 接地模块与干线焊接位置, 接地模块与干线焊接位置,要依据模块供货商提供的技术 文件,在实施焊接时作一次核对,以检查有无特殊要求。 文件,在实施焊接时作一次核对,以检查有无特殊要求。 4)接地装置的隐蔽应在检查验收合格以后 才能覆土回填。 接地装置的隐蔽应在检查验收合格以后, 4)接地装置的隐蔽应在检查验收合格以后,才能覆土回填。 接地装置的回填土内,不应夹有石块和建筑垃圾等, 接地装置的回填土内,不应夹有石块和建筑垃圾等,外取 的土壤不得有较强的腐蚀性,在回填土时应分层夯实。 的土壤不得有较强的腐蚀性,在回填土时应分层夯实。

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13.2 建筑防雷装置与安装
2.人工接地装置安装 2.人工接地装置安装 (1)接地模块应集中引线 接地模块应集中引线, (1)接地模块应集中引线,用干线把接地模块并联焊接成一个环 干线的材质与接地模块焊接点的材质应相同, 路,干线的材质与接地模块焊接点的材质应相同,钢制的采用 热浸镀锌扁钢,引出线不少于2 热浸镀锌扁钢,引出线不少于2处。 (2)人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地装置必须在地面 (2)人工接地装置或利用建筑物基础钢筋的接地装置必须在地面 以上按设计要求位置设测试点。 以上按设计要求位置设测试点。 由于人工接地装置、 由于人工接地装置、利用建筑物基础钢筋的接地装置或两 者联合的接地装置,均会随着时间的推移、地下水位的变化、 者联合的接地装置,均会随着时间的推移、地下水位的变化、 土壤导电率的变化,其接地电阻值也会发生变化, 土壤导电率的变化,其接地电阻值也会发生变化,故要对接地 电阻值进行检测监视, 电阻值进行检测监视,则每幢有接地装置的建筑物要设置检测 通常不少于2 施工中不可遗漏。 点,通常不少于2个,施工中不可遗漏。

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13.2 建筑防雷装置与安装
3.自然建筑物基础接地装置安装 3.自然建筑物基础接地装置安装 高层建筑的接地装置大多以建筑物的深基础作为接地装置。 高层建筑的接地装置大多以建筑物的深基础作为接地装置。 在土壤较好的地区, 在土壤较好的地区,当建筑物基础采用以硅酸盐为基料的水泥 如矿渣水泥、波特共水泥) (如矿渣水泥、波特共水泥)和周围土壤当地历史上一年中最早 发生雷闪时间以前的含水量不低于4% 4%以及基础的外表面无防腐 发生雷闪时间以前的含水量不低于4%以及基础的外表面无防腐 层或有沥青质的防腐层时, 层或有沥青质的防腐层时,钢筋混凝土基础内的钢筋都可以作 为接地装置。 为接地装置。 (1)对于一些用防水水泥 铝酸盐水泥等) 对于一些用防水水泥( (1)对于一些用防水水泥(铝酸盐水泥等)做成的钢筋混凝土基 由于导电性能差,不宜独立作为接地装置。 础,由于导电性能差,不宜独立作为接地装置。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(2)利用钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置时, (2)利用钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置时,敷设在钢筋 利用钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置时 混凝土中的单根钢筋或圆钢,其直径不应小于10 混凝土中的单根钢筋或圆钢,其直径不应小于10 mm。被利用 。 作为防雷装置的混凝土构件内用于箍筋连接的钢筋, 作为防雷装置的混凝土构件内用于箍筋连接的钢筋,其截面积 总和不应小于一根直径10 钢筋的截面积。 总和不应小于一根直径10 mm钢筋的截面积。 钢筋的截面积 (3)利用建筑物基础内的钢筋作为接地装置时 利用建筑物基础内的钢筋作为接地装置时, (3)利用建筑物基础内的钢筋作为接地装置时,应在与防雷引下 线相对应的室外埋深0.8 0.8~1 处 线相对应的室外埋深0.8 1 m处,由被利用作为引下线的钢筋 上焊出一根直径12 镀锌圆钢或扁钢, 上焊出一根直径12 mm或40 mm×4 mm镀锌圆钢或扁钢,此 或 × 镀锌圆钢或扁钢 导体伸向室外,距外墙皮的距离不宜小于1 m。 导体伸向室外,距外墙皮的距离不宜小于1 m。此圆钢或扁钢可 以摇测接地电阻, 以摇测接地电阻,也可以在整个建筑物的接地电阻值达不到规 定要求时,给补打人工接地体创造条件。 定要求时,给补打人工接地体创造条件。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(4)为了防止反击,防雷接地装置宜和电气设备等接地装置共用。 (4)为了防止反击,防雷接地装置宜和电气设备等接地装置共用。 为了防止反击 防雷接地装置宜与进出建筑物的埋地金属管道及不共用的电气 设备的接地装置相连。 设备的接地装置相连。 4.接地装置的各部焊接 4.接地装置的各部焊接 接地装置的焊接应采用搭接焊,搭接长度应符合下列规定: 接地装置的焊接应采用搭接焊,搭接长度应符合下列规定: (1)扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的 扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2 不小于三面施焊。 (1)扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不小于三面施焊。 (2)圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的 圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6 双面施焊。 (2)圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(3)圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6 (3)圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊。 圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的 双面施焊。 (4)扁钢与钢管 扁钢与角钢焊接,紧贴角钢外侧两面, 扁钢与钢管、 (4)扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接,紧贴角钢外侧两面,或紧贴 3/4钢管表面 上下两侧施焊,如图13 10所示 钢管表面, 13- 所示。 3/4钢管表面,上下两侧施焊,如图13-10所示。 (5)除埋设在混凝土中的焊接头外 其他焊接头都要有防腐措施。 除埋设在混凝土中的焊接头外, (5)除埋设在混凝土中的焊接头外,其他焊接头都要有防腐措施。

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13.2 建筑防雷装置与安装
四、接地装置(接地线)涂漆 接地装置(接地线)
1.涂黑漆 1.涂黑漆 明敷的接地线表面应涂黑漆。 明敷的接地线表面应涂黑漆。如因建筑物的设计要求需涂 其他颜色,则应在连接处及分支处涂以各宽为15 其他颜色,则应在连接处及分支处涂以各宽为15 mm的两条黑 的两条黑 其间距为150 13- 所示。 带,其间距为150 mm,如图13-11所示。 ,如图13 11所示 2.涂紫色带黑色条纹 2.涂紫色带黑色条纹 中性点接于接地网的明设接地导线, 中性点接于接地网的明设接地导线,应涂以紫色带黑色条 如图13 12所示 条纹的间距未作规定。 13- 所示, 纹,如图13-12所示,条纹的间距未作规定。 3.涂黑带 3.涂黑带 在三相四线网络中, 在三相四线网络中,如接有单相分支线并用其零线作接地 线时,零线在分支点应涂黑色带以便识别,如图13 13所示 13- 所示。 线时,零线在分支点应涂黑色带以便识别,如图13-13所示。

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13.2 建筑防雷装置与安装
4.标黑色接地记号 4.标黑色接地记号 在接地线引向建筑物内的人口处, 在接地线引向建筑物内的人口处,一般应标以黑色接地记 标在建筑物的外墙上。 号“ ”,标在建筑物的外墙上。 5.刷白底漆后标黑色接地记号 5.刷白底漆后标黑色接地记号 室内干线专门备有检修用临时接地点处, 室内干线专门备有检修用临时接地点处,应刷自色底漆后 标以黑色接地记号“ ”。 标以黑色接地记号“ 6.涂樟丹两道再涂黑漆 6.涂樟丹两道再涂黑漆 接地引下线垂直地面的上、下侧各300 300~500 接地引下线垂直地面的上、下侧各300 500 mm段,应涂 段 刷樟丹两道,然后再涂黑漆。 刷樟丹两道,然后再涂黑漆。涂刷前要将引线的表面锈污等擦刷 干净。 干净。

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13.2 建筑防雷装置与安装
五、接地电阻及其测试
接地装置的接地电阻是接地体的对地电阻和接地线电阻的 总和。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流 总和。 入地中电流的比值。 入地中电流的比值。 接地体的对地电阻又称为流散电阻, 接地体的对地电阻又称为流散电阻,它的数值比接地线的 电阻大得多,所以接地电阻一般可认为等于流散电阻。 电阻大得多,所以接地电阻一般可认为等于流散电阻。 根据通过接地体流入地中的电流性质不同, 根据通过接地体流入地中的电流性质不同,又可将接地电 阻分为工频接地电阻(流入地中的电流为工频电流时,求得的接 阻分为工频接地电阻(流入地中的电流为工频电流时, 地电阻)与冲击接地电阻(流入地中的电流为雷电流时, 地电阻)与冲击接地电阻(流入地中的电流为雷电流时,求得的 接地电阻)两种。 接地电阻)两种。

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13.2 建筑防雷装置与安装
(1)换土:用电阻率较低的土壤(如黏土、黑土等) (1)换土:用电阻率较低的土壤(如黏土、黑土等)换电阻率较高 换土 的土壤。在接地体上部1/3处和周围1 处的范围内换土 1/3处和周围 处的范围内换土。 的土壤。在接地体上部1/3处和周围1 m处的范围内换土。 (2)深埋 在含砂土壤中,含砂层一般都在表面层, 深埋: (2)深埋:在含砂土壤中,含砂层一般都在表面层,地层深处土 壤电阻率较低。应采用接地体深埋,一般应埋进地层深处2~3 壤电阻率较低。应采用接地体深埋,一般应埋进地层深处2 3 m以下。 以下。 以下 (3)使用化学降阻剂 使用化学降阻剂: (3)使用化学降阻剂:在垂直接地体的周围充填一层适当厚度的 低电阻系数的降阻剂来增加土壤的导电性能, 低电阻系数的降阻剂来增加土壤的导电性能,从而降低接地电 阻。 降阻剂的种类很多,各种牌号的降阻剂有不同的使用方法。 降阻剂的种类很多,各种牌号的降阻剂有不同的使用方法。

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13.2 建筑防雷装置与安装
垂直接地体施工时,用机械打孔,孔径在150 垂直接地体施工时,用机械打孔,孔径在150 mm~200 200 mm之间,孔深按设计要求施工。孔打好后把接地体放入孔中 之间, 之间 孔深按设计要求施工。 然后注入按使用说明配制好的降阻剂,待凝固之后, 心,然后注入按使用说明配制好的降阻剂,待凝固之后,填土 夯实。 夯实。 在无机械打孔时,可利用人工挖孔,再用直径200 在无机械打孔时,可利用人工挖孔,再用直径200 mm的钢 的钢 管作模,垂直放入坑内,周围用湿土夯实后, 管作模,垂直放入坑内,周围用湿土夯实后,拔出的钢管处形 成地孔,然后把接地体放入孔中心,再注入配制的降阻剂, 成地孔,然后把接地体放入孔中心,再注入配制的降阻剂,待 凝固以后,填土夯实,如图13 14(a)所示 13所示。 凝固以后,填土夯实,如图13-14(a)所示。

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13.2 建筑防雷装置与安装
水平接地体施工时,先在地上挖成宽0.6 , 0.8~1.2 、 水平接地体施工时,先在地上挖成宽0.6 m,深0.8 1.2 m、 的沟, 的小沟, 长2.5~20 m的沟,再在沟底挖一个0.2 m×0.2 m的小沟,把 2.5 20 的沟 再在沟底挖一个0.2 × 的小沟 接地体架于小沟中央,然后灌入降阻剂,待凝固后,填土夯 接地体架于小沟中央,然后灌入降阻剂,待凝固后, 如图13 14(b)所示 13所示。 实,如图13-14(b)所示。

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本章小结
一、接地的类型与方式
电力系统和电气设备的接地, 电力系统和电气设备的接地,按其不同的作用分为工作接 重复接地和接零、保护接地。 地、重复接地和接零、保护接地。为防止雷电的危害所做的接 地称为过电压保护接地。此外,还有静电接地和隔离接地等。 地称为过电压保护接地。此外,还有静电接地和隔离接地等。

二、建筑防雷装置与安装
防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。 防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。弱电保护器 常用的保护元件有放电管、氧化锌压敏电阻和TVS二极管及其 常用的保护元件有放电管、氧化锌压敏电阻和 二极管及其 常用的各类保护器(如浪涌过压保护器SPD)。接地端子板的铜质、 常用的各类保护器(如浪涌过压保护器 ) 接地端子板的铜质、 钢质材料,螺检材料,焊接材料,接地线等器材, 钢质材料,螺检材料,焊接材料,接地线等器材,应符合设计 要求,器材应有出厂检验证明、合格证等质量保证资料。 要求,器材应有出厂检验证明、合格证等质量保证资料。

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图13-1

工作接地、 工作接地、重复接地和接 零示意图

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图13-2 保护接地示意图

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图13-3 TT系统 系统

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图13-4 TN-C系统 系统

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图13-5 TN-C-S系统 系统

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图13-6 TN-S系统 系统

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图13-7 IT系统 系统

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图13-8 建筑物易受雷击部位

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图13-9 引下线拐弯的长度要求

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接地装置扁钢与角钢、 图13-10 接地装置扁钢与角钢、钢 管的焊接

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图13-11 室内明敷接地线的涂色 (mm) )

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图13-12 中性点通向接地网的接地 导线的涂色

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图13-13 单相分支点涂黑带

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垂直、 图13-14 垂直、水平接地体做法 (mm) )

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