防雷接地系统是建筑安全的重要保障,直接关系到人员和设备的安全。等电位连接是防雷设计的核心环节,其目的是消除不同金属部件之间的电位差,防止雷电流通过时产生火花放电。具体操作中,所有金属管道、电缆桥架、设备外壳等必须通过铜编织带或镀锌扁钢与接地干线可靠连接,连接点应使用不锈钢螺栓并涂抹导电膏。特别注意电梯轨道、消防管道等大型金属构件的等电位连接,这些部位往往被忽视但却是雷电流泄放的关键路径。施工时采用放射式连接优于串联式,确保每处连接点独立导通。
防雷接地系统的质量评估必须从材料、工艺和测试三个维度入手。材料方面,镀锌扁钢厚度不得小于4mm,镀锌层厚度需达到80μm以上,现场可用磁性测厚仪抽检。铜绞线截面积不小于50mm²,肉眼观察应无断股、氧化现象。工艺检查重点在焊接质量,搭接长度需达到扁钢宽度的2倍以上,焊缝饱满无夹渣,敲掉焊渣后刷两道防锈漆。测试环节除了接地电阻值,更要关注接地网的连续性,使用毫欧表测量任意两点间电阻应小于0.05Ω。新建项目建议在基础接地体施工阶段就进行中间验收,拍摄隐蔽工程照片存档。
接地电阻测量必须遵循季节修正原则,干燥季节测得的数据需乘以1.3-1.5的修正系数。对于大型建筑群,采用三级测量法:先用钳形接地电阻测试仪快速筛查各接地极状况,再对异常点使用三极法精测,最后用土壤电阻率测试仪分析周边地质条件。测量时电极布置有讲究,电流极与被测接地极距离应大于接地网更大对角线的4倍,电压极布置在0.618倍处(补偿法)。实测遇到高阻土壤时,可尝试在测试点周边泼洒盐水临时改善接触,但正式整改需采用换土或降阻剂等长效措施。
建筑防雷接地施工中常犯的错误包括过度依赖自然接地体、忽视跨接处理、漏设测试端子等。混凝土桩基作为自然接地体时,必须验证主筋之间的电气连通性,每根桩至少引出两根φ16mm镀锌圆钢与接地干线连接。不同标高接地网之间要用40×4镀锌扁钢做垂直跨接,间距不超过20米。所有接地分支线必须在地面0.3米处设置断接卡,采用铜铝过渡接头防止电化学腐蚀。屋面接闪器安装时,不锈钢避雷针与镀锌支架间要加装绝缘垫片,避免不同金属直接接触导致腐蚀加速。
最新版雷电防护标准对医疗、数据中心等特殊场所提出更高要求。手术室接地电阻必须≤1Ω,且要单独设置等电位接地端子箱,与防雷接地系统保持绝缘。云计算中心的机架接地线应选用6mm²多股铜线,每20个机柜设置1个接地汇集排。加油站储油罐的防雷接地现在要求双接地极系统,两组接地极间距不小于3米,接地电阻差值控制在20%以内。对于土壤电阻率高于500Ω·m的地区,标准允许采用深井接地极,但深度超过20米时必须安装分段检修井。
现场改良接地电阻有六种实用方法:换土法适用于小面积改造,将接地极周围0.5米范围内土壤更换为粘土与木炭的混合物;添加降阻剂时要注意分层回填,每30厘米夯实一次;电解离子接地极特别适合岩石地区,施工后需连续三天浇灌盐水激活;在接地网外围敷设石墨缆绳可形成电子导通网络;对于临时建筑,将接地极与地下金属管道绑扎时,必须确认管道有防腐层且连接点做防水处理;在接地极上方铺设焦炭层能有效保持土壤湿度。
防雷接地系统的日常维护容易被忽视却至关重要。每年雷雨季节前要用红外热像仪检测各连接点温升,异常发热点往往是接触不良的先兆。接地引下线在距地面1.8米处要套绝缘PVC管保护,防止机械损伤。测试端子应每季度涂抹凡士林防止氧化,铜排连接处可贴示温蜡片监测温度变化。遇到接地电阻异常升高时,首先检查地下30cm处的连接头是否腐蚀,其次检测周边是否有新敷设的绝缘管道改变了土壤导电特性。对于化工区等腐蚀环境,接地体每5年需开挖抽检,重点查看镀锌层完好度。