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行業知識 常見基礎形式的接地做法,總結!
常見基礎形式的接地做法,總結!
發表時間:2021/6/29 14:12:30

文《淺談幾種基礎形式的接地做法》作者王旭坤,刊于《中華民居·學術版》。用與工業建筑的電氣配電中,接地和接地系統設計及施工的好壞,直接關系到人身安全和設備安全。為此,建設部曾下達了有關接地及接地系統的強制性條文標準及嚴格的質量驗收標準,故此在設計和施工中必須引起充分的重視。

 

 

建筑物接地的必要性

 

所謂接地就是指電氣設備以及其他設備某些可導電部分與大地做良好的電氣連接。其目的有三:一、保證人身和設備的安全;二、提高產品質量;三、提高系統運行的可靠性。

 

防雷接地系統是由大地、接地電極、接地引入線、地線匯流排、接地配線五部分組成的整體。其中:大地具有導電性和無限大的容電量,是良好的公共地參考電位;接地極是與大地電氣接觸的金屬帶等,用于使電流擴散入地;接地引線是在接地電極與室內地線匯流銅排之間起連接作用的部分;地線匯流排為匯集接地配線所用的母線銅排;接地配線是連接設備到地線匯流排的導線。

 

接地極有垂直打入地下的棒形接地極組(用扁鋼或角鋼)、鋼板接地極組和水平輻射的帶狀接地極,也有用這幾種形式混合組成的復合式地網的。垂直打入地下,然后用導線連接起來的方式比破土方式好。因為重填的泥土緊密性差,接地電阻大。避雷針、引下線和接地體等整個防雷接地系統,最好采用相同的金屬材料,以防止長期的電化學反應使接地線遭受腐蝕而接地不良。尤其要避免銅與鍍鋅鐵制件直接接觸,因為銅鋅會在接觸面上形成銅鋅電池而很快腐蝕。當接地線從樓頂引下時,應防止靠近其他導體或與其作平行布置,即使其他導體接觸、地也應該相隔2m以上。當接地引線必須穿金屬管道時,則必須使引下線在被穿過的導線的兩端與導線相連接,此金屬也稱為地線的連接線。

 

防雷接地系統的要求主要體現在以下兩個方面,①接地電阻的要求:接地電阻主要包括:土壤電阻、土壤和地電極之間的接觸電阻、地電極自身電阻、接地引下線電阻等,由于后幾種電阻很小,一般可忽略不計,所以接地電阻主要是指土壤電阻。降低接地電阻是實現雷電流泄流的關鍵,雷電流通過單根引下線的全部電壓降計算公式其中為電壓降。②聯合接地的要求:IEC(國際電工委員會)和ITU-T(國際電信聯盟)的相關防雷接地設計規范中都不再有單獨接地,而是建立公共地網以防雷,即電源地、工作地、保護地等在公共地線上連成電氣一體化,以建立零電位參考電平平臺。

 

常見基礎形式的接地做法

 

下面就建筑設計中常見的幾種建筑物基礎形式的接地做法做簡單闡述:

 

筏板或箱形基礎

 

 

為利于保證施工圖質量和便于全國同行間進行交流,《民用建筑工程電氣施工圖設計深度圖樣》04DX003為國內民用建筑工程建筑電氣施工圖的編制提供了示范畫法,第13、41頁和第68頁對利用此種類型基礎內鋼筋網作接地體作了示范性設計說明。13頁接地體施工設計說明:接地極為建筑物基礎底梁上的上下兩層鋼筋中的兩根主筋通長焊接形成的基礎接地網。41頁接地體作法:接地極為基礎底板軸線上的上下兩層主筋中的兩根通長焊接形成的基礎接地網。第68頁接地體作法:利用建筑物基礎作接地體,將基礎底板上下兩層主筋沿建筑物外圈焊接成環行,并將主軸線上的基礎梁及結構地板上下兩層主筋相互焊接成網作接地體。以上三種接地體作法都對該類型基礎體具體利用基礎中哪些鋼筋,如何連接作了明確具體的說明。其共同點是利用了基礎內上下兩層鋼筋中的兩根主筋,即使基礎中單根主筋直徑達不到10mm,兩根主筋通長及相互焊接既滿足了《建筑物防雷設計規范》GB50057-94第3.3.5條第四款或3.4.3條第一款要求,又提高了連接的可靠性。其作法應該成為建筑電氣設計人員進行接地體設計效仿的樣板,不應棄之不顧。設計中具體利用的鋼筋基礎名稱應與該工程結構設計相統一,以方便施工。

 

獨立基

 

 

對于獨立基礎,則應根據具體情況區別對待。這種情況取決于柱網間距,當柱網間距在6m以內時,基礎底部一般為3~4 的方形或矩形獨立基礎或承臺,兩基礎之間只有2~3m,為起到均壓作用和方便金屬管線的連接,用40*4的鍍鋅扁鋼將獨立基礎內鋼筋焊接連通,并施行總等電位聯結。有時,即使柱網間距較大,如建筑的首層地面中附設有許多金屬管線,仍可利用基礎作為接地裝置,將金屬管線路與基礎內鋼筋連接成一體,也可起到均壓作用。如利用鋼筋混凝土獨立基礎的輕鋼結構建筑物,其接地體作法在現行設計中,一般是將基礎鋼筋作為自然接地體,用40*4的鍍鋅扁鋼將其連通,并施行總等電位聯結。這樣處理,接地電阻很小,一般容易達到設計要求。在設計中需注意,應在室外合適位置預留接地連接板,具體作法可以參考國家標準圖籍《接地裝置安裝》(03D501-4)。這樣,當接地電阻值達不到要求時,施工單位可以方便地連接人工接地體和測試接地電阻值,這一點應在設計圖紙中有所體現。

 

另外,在設計圖紙中,還應注意不能泛泛而談;利用建筑物基礎鋼筋做自然接地體;。還應交待清楚用不小于ф10圓鋼將基礎鋼筋和地腳螺栓可靠焊接,具體作法參見國家標準圖籍《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》(03D501-3)的17頁。這樣,從接閃器到引下線,再到接地裝置,才能形成完整的雷電流通道。如果柱網間距較大,而首層地面無金屬管線路或管線路很少,就應另加接地裝置,這里不再贅述。

 

樁基

 

建筑樁基基礎,不論挖空樁還是沖孔樁,都是將一根根鋼筋混凝土柱子深入地中,直達幾十米深的巖層,樁基上部澆筑鋼筋混凝土承臺與樁基連成一體,承臺上面是建筑的剪力墻和柱子。樁基中鋼筋作接地體的作法一般是:利用樁基內的主筋作為垂直接地體,將樁基頂部一根鋼筋與承臺主筋焊接(預制樁基,一般是預制樁基就位后,在頂端打掉一定長度的混凝土,將外露的鋼筋與承臺鋼筋焊接),利用承臺、地梁內兩條主筋作為水平接地體,承臺的主筋又與上面作為引下線的柱(或剪力墻)中鋼筋焊接。為了便于進出管線的接地,應在室外地平下0.7m處沿建筑四周外延預埋一些鐵件或者用4*4鍍鋅扁鋼圍上一圈,這些鐵件和鍍鋅扁鋼與作為引下線的鋼筋相焊接。

 

當建筑物周邊有護坡樁時,也應利用其作為接地體,做法是:坡樁頂留出一根鋼筋,用φ10圓鋼或鋼筋,或者用≧25*4扁鋼將其連接起來,然后與建筑物基礎鋼筋連接,與土壤接觸的鋼材用1:2水泥砂漿保護起來,水泥砂漿保護厚度≧50mm,即直徑≧100mm。

 

接地體用于將雷電流傳導及散流入地,是現代防雷技術措施的基礎。其設計是否合理,將直接影響到等電位連接、傳導、分流三個防雷措施能不能達到預期的效果。因此,對接地體的設計應引起建筑電氣設計人員足夠重視,使其設計符合規范要求,最大程度地避免和減輕雷電災害。

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