隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,出現(xiàn)了大量的智能建筑,這對(duì)建筑的電氣設(shè)計(jì)提出了更高的要求,其中接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)于建筑的弱電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障造成嚴(yán)重的后果,根據(jù)有關(guān)部門的調(diào)查顯示,其中超過(guò)25%的事故是由于雷電以及其它的電磁干擾引起的,保護(hù)電氣設(shè)備的安全,不要受到雷電以及浪涌電壓的影響成為電氣接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題。電力系統(tǒng)的使用安全關(guān)系到建筑的正常使用,以及使用的安全性和可靠性,對(duì)于建筑內(nèi)的設(shè)備和人員安全也是一個(gè)保證,為了更好的設(shè)計(jì)接地系統(tǒng),就要清楚建筑中接地系統(tǒng)的分類以及它們之間的關(guān)系,這樣才可以確保接地系統(tǒng)安全可靠。
1 建筑接地系統(tǒng)的種類和作用
對(duì)于建筑電氣的接地系統(tǒng)從所起作用我們一般分為三種,分別是防雷接地、工作接地及保護(hù)接地,下面分別闡述。
1.1防雷接地
防雷接地對(duì)于建筑是較為重要的接地系統(tǒng)。當(dāng)建筑遭到雷擊時(shí)可以有效的把電流導(dǎo)入大地,保護(hù)了建筑物以及其內(nèi)部物件和人員的安全。在雷擊的瞬間雷電流是極為大的,可以達(dá)到幾十到幾百千安培,以致瞬時(shí)的感應(yīng)電壓可以達(dá)到幾十到幾百千伏,建筑物內(nèi)的電子設(shè)備受到雷電反擊以及感應(yīng)過(guò)電壓的嚴(yán)重威脅。所以防雷接地系統(tǒng)的另一個(gè)重要作用是使建筑物內(nèi)的設(shè)備具有等電位、均壓和多層屏蔽的安全防雷結(jié)構(gòu)。對(duì)于建筑物的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)是最為重要的,以防雷為基礎(chǔ),做好其他兩方面的接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提高人們工作生活環(huán)境的安全性。
1.2工作接地
工作接地主要針對(duì)建筑內(nèi)部的各種電器設(shè)備,使其正常工作需要的接地系統(tǒng),一般分為直流和交流工作接地。民用建筑的交流工作接地為交流配電系統(tǒng)中的電源變壓器中性點(diǎn)或者把建筑物引入的交流電源中性線直接接地,保證建筑內(nèi)電器具有220/380V正常使用的穩(wěn)定工作電壓。直流工作接地的目的是讓建筑內(nèi)部的電子設(shè)備信號(hào)放大,使信號(hào)傳輸和在各個(gè)電路的信息傳遞過(guò)程有一個(gè)平穩(wěn)的基準(zhǔn)電位,保證建筑內(nèi)電力系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定正常的工作。
1.3保護(hù)接地
保護(hù)接地主要針對(duì)建筑內(nèi)的人員安全,避免遭到間接的接觸電擊及在出現(xiàn)接地故障的狀況下免遭由于金屬殼體之間存在的電位差造成的打火而引發(fā)的火災(zāi)。在配電回路中出現(xiàn)接地故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常大的接地故障電流,導(dǎo)致配電回路保護(hù)開關(guān)快速動(dòng)作,及時(shí)切斷故障回路的電源起到保護(hù)作用。對(duì)于不可以快速切斷故障回路電源的地方,保護(hù)接地使用等電位措施來(lái)保護(hù)人員的安全。
2 建筑防雷接地、工作接地、保護(hù)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
防雷接地在建筑接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是極為重要的,一般把建筑物的防雷保護(hù)分為三級(jí):一類、二類和三類,民用建筑大多采用二類防雷保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)于建筑內(nèi)存在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑采用一類防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。建筑的防雷接地系統(tǒng)一般是由引下線、接閃器、均壓環(huán)以及接地體等裝置組成。其中接閃器可以使用避雷帶、避雷針或者針帶組合接閃器。其中避雷帶要沿房角、房脊、房檐等溶液受到雷擊的地方敷設(shè)。建筑表面外露的金屬構(gòu)件和管道要與避雷帶相連接。建筑上的接閃器要同下線焊接相連通。對(duì)于高層建筑物的引下線要盡量利用鋼筋混凝柱的鋼筋作為引下線。選為當(dāng)做引下線的柱內(nèi)兩根主鋼筋的直徑一般不小于12mm,其兩者的連接一般使用焊接法或者綁扎法均可,對(duì)于建筑物周圍引下線的下部適當(dāng)位置要設(shè)置幾個(gè)測(cè)量點(diǎn),可以把人工接地體同等電位的連接板連接。對(duì)于外引連接板同引下線的連接要使用焊接。引下線上端要同建筑的避雷裝置焊接,其下端要同接地體焊接。對(duì)于引下線的這種設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)很多,雷電流的泄漏點(diǎn)多、省材料、施工方便以及不損壞建筑物外觀。
在接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中接地體的設(shè)計(jì)是另一個(gè)難點(diǎn),接地體一般是利用樁基內(nèi)部鋼筋作為自然接地體,此種設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是施工方便、工程投資少、接地效果好,設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)注意以下幾點(diǎn):利用外圈樁基和基礎(chǔ)梁內(nèi)鋼筋組成的閉環(huán),如果沒有基礎(chǔ)地梁鋼筋時(shí),一般用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼當(dāng)做連接體,使建筑的外沿敷設(shè)成閉合、環(huán)狀、水平的接地體。盡量把所有樁基都和閉環(huán)連接;對(duì)于作接地裝置鋼筋的直徑如只有一根時(shí)要大于10mm,一般可以利用基礎(chǔ)梁的底部?jī)蓚€(gè)直徑大于12mm的鋼筋當(dāng)接地體;當(dāng)使用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋當(dāng)接地體時(shí),其周圍地面的深度要大于0.5m。