隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,科技的不斷進步,出現(xiàn)了大量的智能建筑,這對建筑的電氣設(shè)計提出了更高的要求,其中接地系統(tǒng)的設(shè)計是尤為重要的一個環(huán)節(jié),對于建筑的弱電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障造成嚴重的后果,根據(jù)有關(guān)部門的調(diào)查顯示,其中超過25%的事故是由于雷電以及其它的電磁干擾引起的,保護電氣設(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)計的一個重要課題。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,對于建筑內(nèi)的設(shè)備和人員安全也是一個保證,為了更好的設(shè)計接地系統(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、工作接地及保護接地,下面分別闡述。
1.1防雷接地
防雷接地對于建筑是較為重要的接地系統(tǒng)。當建筑遭到雷擊時可以有效的把電流導(dǎo)入大地,保護了建筑物以及其內(nèi)部物件和人員的安全。在雷擊的瞬間雷電流是極為大的,可以達到幾十到幾百千安培,以致瞬時的感應(yīng)電壓可以達到幾十到幾百千伏,建筑物內(nèi)的電子設(shè)備受到雷電反擊以及感應(yīng)過電壓的嚴重威脅。所以防雷接地系統(tǒng)的另一個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)。對于建筑物的接地系統(tǒng)設(shè)計中,防雷接地系統(tǒng)設(shè)計是最為重要的,以防雷為基礎(chǔ),做好其他兩方面的接地系統(tǒng)的設(shè)計,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)備信號放大,使信號傳輸和在各個電路的信息傳遞過程有一個平穩(wěn)的基準電位,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保護接地
保護接地主要針對建筑內(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)接地故障時會產(chǎn)生非常大的接地故障電流,導(dǎo)致配電回路保護開關(guān)快速動作,及時切斷故障回路的電源起到保護作用。對于不可以快速切斷故障回路電源的地方,保護接地使用等電位措施來保護人員的安全。
2 建筑防雷接地、工作接地、保護接地系統(tǒng)的設(shè)計
2.1防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計
防雷接地在建筑接地系統(tǒng)設(shè)計中是極為重要的,一般把建筑物的防雷保護分為三級:一類、二類和三類,民用建筑大多采用二類防雷保護進行設(shè)計,對于建筑內(nèi)存在爆炸危險環(huán)境的建筑采用一類防雷保護設(shè)計。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,對于建筑物周圍引下線的下部適當位置要設(shè)置幾個測量點,可以把人工接地體同等電位的連接板連接。對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。對于引下線的這種設(shè)計優(yōu)點很多,雷電流的泄漏點多、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)計中接地體的設(shè)計是另一個難點,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)計優(yōu)點是施工方便、工程投資少、接地效果好,設(shè)計過程應(yīng)注意以下幾點: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,一般用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼當做連接體,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;對于作接地裝置鋼筋的直徑如只有一根時要大于10mm,一般可以利用基礎(chǔ)梁的底部兩個直徑大于12mm的鋼筋當接地體;當使用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋當接地體時,其周圍地面的深度要大于0.5m。