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新闻主题	柴油发电机房防雷接地总体要求和结构组成

 

摘要：接地是柴油发电机房防雷系统最重要的环节，不管是直击雷、感应雷还是其他形式的雷，最终还是把雷电流送入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。对于发电机房场地的接地电阻要求欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

 

一、防雷接地总体要求

 

1、接地要求

3、火灾自动报警系统接地

（1） 火灾自动报警系统接地装置的接地电阻值应符合下列要求：

① 采用专用接地装置时，接地电阻不大于 4Ω。

② 采用共用接地装置时，接地电阻不大于 1Ω。

（2） 火灾自动报警系统应设专用的接地干线，并应在消防控制室，设置专用接地板。专用接地干线应从消防控制室专用接地板引至接地体。

（3） 专用接地干线应采用铜芯绝缘导线，其线芯截面面积不应小于 25mm2。专用接地干线宜穿硬质塑料管敷设至接地体。

（4） 由消防控制室接地板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯绝缘导线，其线芯截面面积不应小于 4mm2。

（5） 消防电子设备凡采用交流供电时，设备的金属外壳和金属支架等应作保护接地， 接地线应与电气保护接地干线（ PE）相连。

（6） 火灾报警系统的报警主机、联动控制盘、火灾应急广播、对讲通信等的信号传输线缆宜在进出柴油发电机组工程直击雷非防护区（ LPZ0A）或直击雷防护区（LPZ0B）与第一防护区（LPZ1）交界处装设适配的信号浪涌保护器。

（7） 柴油发电机组工程消防控制室与本地区或城市“119”报警指挥中心之间联网的进出线路端口应装设适配的信号浪涌保护器。

      柴油发电机组工程区域报警器的金属机架（壳）、金属线槽（或钢管）、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等，应就近接至等电位接地端予板。

 

图1  发电机房防雷系统接地电路图

图2  接地网和接地电阻示意图

 

二、接地体的安装

 

1、接地体安装有关规定

（1）接地体顶面埋设深度应符合设计要求。当无要求时，不应小于0.6m。角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外，接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应防腐处理；在作防腐处理前，表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药。

（2）垂直接地体的间距不应小于其长度的3～5倍。水平接地体的间距应符合设计规定。当无设计规定时不宜小于5m。

（3）除环形接地体外，接地体埋设位置应在距建筑物3m以外。距建筑物出入日或人行道也应大于3m，如小于3m时，应采用均压带做法或在接地装置上面敷设50一9Omm厚度的沥青层，其宽度应超过接地装置2m。

（4）接地体敷设完毕，基坑回填土内不应夹有石块和建筑垃圾等。

（5）外取的土壤不得有较强的腐蚀性；在回填土时应分层夯实。

（6）接地装置由多个分接地装置部分组成时，应按设计要求设置便于分开的断接卡。自然接地体与人工接地体连接处应有便于分开的断接卡，断接卡应有保护措施。

2、人工接地体安装

      机房人工接地体安装示例如图3所示。

（1）接地体加工：

      根据设计要求的数量、材料、规格进行加工，材料一般采用钢管和角钢切割，长度不应小于2.5m。如采用钢管打入地下应根据土质加工成一定的形状，遇松软土壤时，可切成斜面形，为了避兔打入时受力不均使管子歪斜，也可以加工成扁尖形；遇±质很硬时，可将尖端加工成圆锥形。如选用角钢时，应采用不小于40mm×40mm×4mm的角钢，切割长度不应小于2.5m，角钢的一端应加工成尖头形状。

（2）沟槽开挖：

      根据发电机房发电机房设计图要求，对接地体（网）的线路进行测量弹线，在此线路上挖掘深为0.8～1m，宽为0.5m的沟槽，沟顶部稍宽，底部渐窄，沟底如有石子应清除。

（3）安装接地体（极）：

      沟槽开挖后应立即安装接地体和敷设接地扁钢，防止土方倒塌。先将接地体放在沟槽的中心线上，打入地下。一般采用大锤打入，一人扶着接地体，一人用大锤敲打接地体顶部。使用大锤敲打接地体时要平稳，锤击接地体正中，不得打偏，应与地面保持垂直、当接地体顶端距离地面600mm时停止打入。

（4）接地体间扁钢敷设：

      扁钢敷设前应调直，然后将扁钢放置于沟内，依次将扁钢与接地体用电（气）焊焊接。扁钢应侧放而不可放平，侧放时散流电阻较小。扁钢与钢管连接的位置距按地体最高点约100mm。焊接时应将扁钢拉直，焊后清除药皮，刷沥青做防腐处理，并将接地线引出至需要的位置，留有足够的连接长度，以待使用。

3、自然基础接地体安装

      机房自然基础接地体安装示例如图4所示。

（1）利用底板钢筋或深基础做接地体：

      按发电机房设计图尺寸位置要求，标好位置，将底板钢筋搭接焊好，再将柱主筋（不少于2根）底部与底板筋搭接焊，并在室外地面以下将主筋焊接连接板，清除药皮，并将两根主筋用色漆做好标记，以便引出和检查。

（2）利用柱形桩基及平台钢筋做接地体：

      按发电机房设计图尺寸位置，找好桩基组数位置.把每组桩基四角钢筋搭接封焊，再与柱主筋（不少于2根）焊好，并在室外地面以下，将主筋焊接预埋接地连接板，清除药皮，并将两根主筋用色漆做好标记，便于引出和检查。

4、接地体核验

      接地体安装完毕后，应及时请监理单位进行隐检核验（签署审核意见，并下审核结论），接地体材质、位置、焊接质量等均应符合施工规范要求。接地电阻应及时进行测试，当利用自然接地体作为接地装置时，应在底板钢筋绑扎完毕后进行测试；当利用人工接地体作为接地装置时，应在回填土之前进行测试；若阻值达不到设计、规范要求时应补做人工接地极。接地电阻测试须形成记录。

 

图3  人工接地体安装图

图4  自然基础接地体安装示意图

 

三、接地干线安装

 

1、接地干线安装的有关规定

（1）接地干线在穿过墙壁、楼板和地坪处应加装钢管或其他坚固的保护套；有化学腐蚀的部位还应采取防腐措施。在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处，应设置补偿器，补偿器可用接地线本身弯成弧状代替。

（2）接地干线应设有测量接地电阻而预备的断接卡子。一般采用暗盒装入，同时加装盒盖并做上接地标记。

（3）接地干线应在不同的两点或两点以上与接地网相连接。自然接地体应在不同的两点或两点以上与接地干线或接地网相连接。

（4）每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接，不得在一个接地线中串联几个需要接地的电气装置。

2、接地干线明敷时的有关规定

（1）应便于检查。

（2）敷设位置不应妨碍设备的拆卸与检修。

（3）支持件间的距离，在水平直线部分应为0.5～1.5m，垂直部分应为1.5～3m，转弯部分应为0.3～0.5m。

（4）接地干线沿建筑物墙壁水平敷设时，离地面距离应为250～300mm，与建筑物墙壁间的间隙应为10～15mm。

（5）接地干线应按水平或垂直敷设，亦可与建筑物倾斜结构平行敷设，在直线段上不应有高低起伏及弯曲等情况。

（6）明敷接地线表面应涂15～100mm宽度相等的绿色和黄色相问的条纹。在每个导体的全部长度上或只在每个区间或每个可接触到的部位上应作出标志。当使用胶带时，应使用双色胶带。

3、室外接地干线敷设

（1）首先进行接地干线的调直、测位、打眼、煨弯，并安装断接卡子及接地端子。

（2）敷设前按设计要求的尺寸位置先开挖沟槽，然后将扁钢侧放埋入。回填土应压实，接地干线末端露出地面应不超过0.5m，以便接引地线。

4、室内接地干线敷设

      室内接地干线多为明敷设，但部分设备连接的支线需经过地面也可以埋设在混凝土内，具体做法如下：

（1）预留孔：

      按设计要求尺寸位置，预留出接地线孔，预留孔的大小应比敷设接地干线的厚度、宽度各大油6mm以上，其方法有三种：

第一种：施工时可按上述要求尺寸截一段扁钢预埋在墙壁内，当混凝土还未凝固时，抽动扁钢以便凝固后易于抽出。

第二种：将扁钢上包一层油毛毡或几层牛皮纸后埋设在墙壁内，预留孔距墙壁表面应为15一20mm。

第三种：保护套可用厚1mm以上的铁皮做成方形或圆形，大小应使接地线穿入时，每边有6mm以上的空隙。

（2）支持件的固定

       支持件应采用40mm×4mm的扁钢，尾端应制成燕尾状，入孔深度与宽度各为50mm、总长度为70mm。其具体固定方法如下：

① 砖墙、加气混凝土墙、空心砖墙上固定：

      根据设计要求先在墙上确定轴线位置，然后随砌墙将预制成50mm×50mm的方木样板放入墙内，待墙砌好后将方木样板剔除，然后将支持件放入孔内，同时洒水淋湿孔洞，再用水泥砂浆将支持件埋牢，待凝固后使用。

② 现浇混凝土墙上固定：

      先根据发电机房设计图要求弹线定位、钻孔，支架做燕尾埋入孔中，调平正，用水泥砂浆进行固定。

（3）明敷接地线安装：

       当支持件埋设完毕，水泥砂浆凝固后，可敷设墙上的接地线。将接地扁钢沿墙吊起，在支持件一端用卡子将扁钢固定，经过隔墙壁时穿跨预留孔，接地干线连接处应焊接牢固。末端预留或连接应符合设计要求。

 

四、支架安装

 

1、支架安装的有关规定

（1）支架应有燕尾，角钢支架埋注深度不小于100mm，扁钢和钢支架埋深不小于9Omm。

（2）防雷装置的各种支架顶部应距建筑物表面100mm；接地干线支架的端应距墙面20mm。

（3）支架水平间距不大于1m（混凝土支座不大于2m）；垂直间距不大于1.5m，各间距应均匀，允许偏差30mm。转角处两边的支架距转角中心不大于250mm。

（4）埋设支架所用的水泥砂浆，其配合比不应低于1：2。

2、支架安装

（1）应尽可能随结构施工预埋支架或铁件。

（2）根据设计要求进行弹线及分档定位。

（3）用手锤、錾子进行剔洞，洞日的大小应里外一致。

（4）首先埋设一条直线上的两端支架，然后用铅丝拉直线埋设其他支架。在埋设前应先把洞内用水湿润。

（5）如用混凝土支座，将混凝土支座分档摆好，先在两端支架间拉直线，然后将其他支架用砂浆找平找直。

（6）如果女儿墙预留有预埋铁件，可将支架直接焊在铁件上，支架的找直方法同前。

 

五、避雷引下线敷设

 

1、设置要求

      避雷引下线需要装设断接卡子或测试点的部位、数量按图施工设计，无要求时按以下规定设置：

（1）引下线扁钢截面不得小于25mm×4mm；圆钢直径不得小于12mm。

（2）建、构筑物只有一组接地体时，可不做断接卡子，但要设置测试点。

（3）建、构筑物采用多组接地体时，每组接地体均要设置断接卡子。

（4）断接卡子或测试点设置的部位应不影响建筑物的外观且应便于测试，暗设时距地高度为0.5m，明设时距地高度为1.8m；1.8m以下部位应用竹管或镀锌角钢保护。断接卡子所用螺栓直径不得小于10mm，并需加镀锌垫圈和镀锌弹簧垫圈。

2、避雷引下线暗敷设的有关规定

（1）利用主筋作暗敷设引下线时，每条引下线不得少于两根主筋，每根主筋直径不能小于φ12mm。每栋建筑物至少有两根引下线（投影面积小于50m的建筑物例外）。防雷引下线最好为对称位置，例如两根引下线要做成“一”字形或“乙”字形，四根引下线要做成“I”字形，引下线间距离不应大于20m，当大于20m时应在中间多引一根引下线。

（2）现浇混凝土内敷设引下线不做防腐处理。

（3）主筋搭接处按接地线要求焊接，当主筋连接采用压力埋弧焊、对焊、冷挤压、丝接时其接头处可不焊跨接线及其他的焊接处理。

3、避雷引下线暗敷设做法

（1）首先将所需扁钢（或圆钢）用手锤（或钢筋扳子）进行调直或扳直。将调直的引下线运到安装地点，按设计要求随建筑物引上、挂好，及时将引下线的下端与接地体焊接，或与断接卡子连接，随着建筑物的逐步增高，将引下线敷设于建筑物内至屋顶并出屋面一定长度，以备与避雷网连接。如需接头则应进行焊接，焊接后应敲掉药皮并刷防锈漆（现浇混凝土除外）及银粉，最后请有关人员进行隐检验收，做好记录。

（2）利用主筋作引下线时，按设计要求找出全部主筋位置，用油漆做好标记，距室外地面0.5m处焊接断接卡子，随钢筋逐层串联焊接至顶层，并焊接出屋面一定长度的引下线镀锌扁钢40×4或φ12的镀锌圆钢，以备与避雷网连接。每层各引下点焊接后，隐蔽之前，均应请有关人员进行隐检，同时应填写隐检记录。

4、避雷引下线明敷设的有关规定

（1）引下线应躲开建筑物的出入口和行人较易接触到的地点八以兔发生危险。

（2）引下线必须调直后方可进行敷设，弯曲处不应小于90°并不得弯成死角。

（3）引下线除设计有特殊要求外，镀锌扁钢截面不得小于48mm，镀锌圆钢直径不得小于8mm。

5、避雷引下线明敷设做法

（1）引下线如为扁钢.可放在平板上用手锤调直；如为圆钢可将圆钢放开，一端固定在牢固地锚的机具上，另一端固定在绞磨（或倒链）的夹具上进行冷拉直。

（2）将调直的引下线运到安装地点。

（3）将引下线用大绳提升到最高点，然后由上而下逐点固定，直至安装断接卡子处。如需接头或安装断接卡子，则应进行焊接。焊接后清除药皮，局部调直，刷防锈漆（或银粉）。

（4）将引下线地面以上2m段套上保护管，卡固、刷红白油漆。

（5）用镀锌螺栓将断接卡子与接地体连接牢固。

 

六、避雷网安装

 

1、避雷网安装的有关规定

（1）避雷网卡固时应加镀锌弹垫、平垫。

（2）避雷线弯曲处不得小于90°，弯曲半径不得小于圆钢直径的10倍。

（3）避雷线如用扁钢，截面不得小于48mm；如为圆钢直径不得小于8mm。

（4）遇有变形缝处应做煨弯补偿。

2、避雷网安装做法

      发电机房避雷网安装示例如图5所示，效果图如图6所示。

（1）避雷线如为扁钢，可放在平板上用手锤调直；如为圆钢，可将圆钢放开一端固定在牢固地锚的夹具上，另一端固定在绞磨（或倒链）的夹具上，进行冷拉调直。

（2）将调直的避雷线运到安装地点。

（3）将避雷线用大绳提升到顶部，凋直、敷设、卡固、焊接连成一体，同引下线焊接。焊接的药皮应敲掉，进行局部调直后刷防锈漆及银粉。

（4）建筑物屋顶上有突出物，如金属旗杆、透气管、金屑天沟、铁栏杆、爬梯、冷却水塔、电视天线等，这些部位的金属导体都必须与避雷网焊接成--体。顶层的烟囱应做避雷带或避雷针。

（5）在建筑物的变形缝外应做防雷跨越处理。

（6）避雷网分明网和暗网两种，暗网格越密，其可靠性就越好。网格的密度应视建筑物的重要程度而定。重要建筑物可使10m×10m的网格；一般建筑物采用20m×20m的网格即可。如果设计有特殊要求应按设计要求去做。

 

图5  发电机房避雷网安装示意图

图6  防雷接地装置效果图

 

七、避雷针制作与安装

 

1、避雷针制作与安装的有关规定

（1）独立避雷针及其接地装置与道路或建筑物的出人口等的距离应大于3m。当小于3m时，应采取均压措施或铺设暖石或沥青地面。

（2）独立避雷针应设置独立的集中接地装置。当有困难时，该接地装置可与接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。

（3）独立避雷针的接地装置与接地网的地中距离不应小于3m。配电装置的架构或屋顶上的避雷针应与接地网连接，并在其附近装设集中接地装置。

（4）建筑物上的避雷针或防雷金属网应和建筑物顶部的其他金属物体连接成一个整体。

（5）避雷针采用镀锌钢管制作针尖，管壁厚度不得小于3mm，针尖涮锡长度不得小于70mm。

（6）避雷针应垂直安装牢固。

2、避雷针制作

（1）避雷针一般采用圆钢或钢管制成，其直径不应小于下列数值：

独立避雷针一般采用φ19镀锌圆钢；屋面上的避雷针一般采用φ25镀锌钢管；水塔顶部避雷针圆钢直径为25mm，钢管直径为40mm；烟囱顶上圆钢直径为25mm；避雷环圆钢直径为12mm；扁钢截面长100mm，厚度为4mm。

（2）把放电尖端打磨光滑后进行涮锡。如针尖采用钢管制作，可先将上节钢管一端锯成锯齿形，用手锤收尖后，焊缝磨平、涮锡。

（3）按设计要求的材料所需的长度分多节进行下料，然后把各节管按粗细拼装起来，相邻两节应把细管插入粗管中一段，插入长度一般为250mm。最后把各个接头用φ12铆钉铆接或采用开槽焊接，接口部分应焊牢。

（4）焊接后把避雷针体镀锌或涂银粉。

3、避雷针安装

      先将支座钢板的底板固定在预埋地脚螺栓上，焊上一块肋板，再将避雷针立起、找直、找正后进行点焊，然后加以校正，焊上其他三块肋板。最后将引下线焊在底板上，清除药皮刷防锈漆及银粉。

 

总结：

      科学研究表明，由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是发电机房设备损坏的主要原因。为此采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”，力争将其产生的危害降低到最低点。因此，发电机房接地措施可降低由电源及柴发机组本身设备所产生的电波干扰；在出现雷电和或瞬间高压时，为故障电源提供释放电路；减少发生电弧和电击的机会，保证柴发机组操作人员的人身安全。

 

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