防雷接地系统是建筑安全的重要组成部分,直接关系到人员和设备的安全。在实际工程中,许多问题源于对技术规范理解不透彻或施工细节不到位。本文将围绕防雷接地的核心要点展开,提供可直接落地的操作指南。
等电位连接是防雷设计的核心环节,其关键在于消除电位差。所有金属管道、设备外壳、电缆桥架等导电体必须与接地干线可靠连接,连接点间距不超过20米。使用铜编织带时截面积不小于16mm²,扁钢厚度不小于4mm。特别注意电梯轨道、水箱、空调外机等易忽视部位,必须采用双螺栓紧固,接触面需打磨去除氧化层并涂抹导电膏。配电箱内等电位排应与接地干线直接连接,不得串接。
接地电阻值直接影响泄流效果,土壤电阻率高的地区可采用深井接地或降阻剂。垂直接地体宜采用热镀锌角钢(50×50×5mm)或钢管(直径50mm),长度不小于2.5米,间距为其长度的2倍。水平接地体用40×4mm镀锌扁钢,埋深不低于0.8米。在岩石地区,可换用离子接地极或采用爆破接地技术。施工后必须实测土壤电阻率,计算公式ρ=2πaR中,a为电极间距,建议采用温纳四极法测量。
接地电阻测量必须避开雨后三天内进行,使用4102A或同类接地电阻测试仪。三极法测量时电压极与电流极布置成直线,间距分别为20米和40米。当测得值大于设计要求时,可采取以下措施:增加接地极数量(但不超过6根)、换用石墨接地模块、施加长效降阻剂(如膨润土类)。测量数据需记录测试时的天气、土壤湿度、温度等环境参数。
焊接质量决定系统寿命,搭接焊长度应为扁钢宽度的2倍且至少三个棱边焊接。圆钢与圆钢搭接长度不小于直径的6倍,双面施焊。焊缝应饱满无夹渣,焊后清除药皮并涂刷两道防锈漆。采用放热焊接时,模具必须干燥清洁,焊药用量按说明书称量。所有焊接点需做标记并拍照存档,建议使用防松标识牌注明施工日期。
浪涌保护器(SPD)安装要注意分级配合,一级SPD(10/350μs波形)应安装在总配电柜,冲击电流Iimp≥12.5kA;二级SPD(8/20μs波形)在分配电箱,标称放电电流In≥20kA;三级SPD在设备前端。SPD前端必须串接熔断器,导线长度不超过0.5米,采用"V"型接线方式。信号SPD的插入损耗需小于0.5dB,响应时间低于10ns。
检测维护应形成制度化,每年雷雨季节前全面检测接地电阻,使用毫欧表检查连接电阻(应<0.03Ω)。重点检查接闪器有无锈蚀、变形,特别是焊接点和弯曲部位。地下部分每三年开挖抽查20%,检查腐蚀情况,当镀锌层损失超过30%时必须更换。建立防雷装置档案,包括设计图纸、检测报告、维修记录等,保存期限不少于10年。
施工常见问题包括:接地体间距不足导致屏蔽效应、使用螺纹钢代替圆钢(螺纹钢表面氧化层影响泄流)、忘记拆除临时接地线、混凝土内钢筋未做电气贯通测试。解决方案是施工前进行技术交底,关键工序实行样板引路。混凝土结构内钢筋跨接应采用≥φ10圆钢焊接,绑扎丝必须做导电处理。
特殊场所如加油站、数据中心需额外注意。油罐防雷接地必须设断接卡,法兰盘跨接电阻<0.03Ω。数据中心应采用M型等电位网格,机房地板下敷设600×600mm铜排网格,网格节点与接地干线连接。医疗场所的IT系统接地电阻≤4Ω,隔离变压器二次侧不得接地。
防雷工程验收应提供:材料合格证明文件、隐蔽工程影像资料、接地电阻测试原始记录、SPD检测报告。现场抽查连接点不少于10%,使用扭矩扳手检查螺栓紧固度(M10螺栓需达到25N·m)。验收时应模拟雷电流冲击测试,采用8/20μs波形,电流幅值不低于15kA,观察接闪器与引下线连接点有无异常发热。