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防雷接地分项工程 目录 防雷简述防雷接地施工规范 流程地阻值测试防雷资料归档 2007年4月23日4点 重庆开县义和镇兴业村遭遇雷电袭击 造成兴业村小学四 六年级共四十六名学生被雷电击中 此次雷击事故造成七名学生死亡 三十九名学生不同程度受伤 防雷简述 雷电案例回放 防雷简述 雷电案例回放 2010年4月13日东方明珠被雷击照片 防雷简述 雷电案例回放 防雷简述 雷电现象 雷电 给我们人类社会带来的损失非数字所能形容 轻者造成家用电器 工业用电设备 尖端高科技精密仪器烧 重者可造成人身伤亡 建筑物毁损等等严重后果 那么雷电到底是如何形成的呢 人们通常把发生闪电的云称为雷雨云 有几种云都与闪电有关 如层积云 雨层云 积云 积雨云 最重要的则是积雨云 一般专业书中讲的雷雨云就是指积雨云 积雨云形成过程中 在大气电场以及温差起电效应 破碎起电效应的同时作用下 正负电荷分别在云的不同部位积聚 当电荷积聚到一定程度 就会在云与云之间或云与地之间发生放电 也就是人们平常所说的 闪电 雷电是由天空中大体积的云层间的相互高速运动 剧烈磨擦 使高端云层和低端云层带上异性电荷 此时地面上的尖端物体 比如避雷针 低端云层在其下面的大地上也感应出大量的异种电荷 形成一个极大的电容 当其场强达到一定强度时 就会产生对地放电 这就是雷电现象 雷击分为直击雷和感应雷 前者对房屋等造成损毁 后者主要对电器设备造成破坏 直击雷与建筑本身的位置和设计有关 一般易在水边 山脚 水田边较开阔的地方产生 同时 像房屋的屋檐 屋脊 檐角因电荷往此处聚集 易产生放电现象 常见的避雷针 带 网 线 对感应雷的防护是无能为力的 因为感应雷击的发生是金属管 线将雷击电流引入室内 这些雷电流的危害传输距离为3公里 也就是说对于某一建筑物来说 距其3公里的地方有落雷发生 它室内的电子设备就存在发生感应雷击的可能性 感应雷的防护方法主要有在进户线上安装电力避雷器 对进户金属管线等电位连接 以及对主要场所进行屏蔽等 防雷简述 避雷针 在南昌移动通信基站建设中 鉴于室内外通信设备安全保护以及基站所处环境范围内电器设备以及人身安全 引出基站建设防雷接地工程 防雷接地 顾名思义 对我们移动通信基站来讲 就是将设备与大地 或代替大地的导体之间 这里指防雷带 或者楼体大梁主钢筋 的导电的连接 其主要目的就是 一方面保证基站内部通信设备的安全 另一方面 因为我们天线抱杆 或者铁塔 较高 存在引雷的隐患 可以保护基站所在的环境的电器设备以及人身安全 从而避免因雷电带来的损失 避雷针作为接闪器的防雷电原理是 避雷针通过导线接入地下 与地面形成等电位差 利用自身的高度 使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变 开始电离并下行先导放电 避雷针在强电场作用下产生尖端放电 形成向上先导放电 两者会合形成雷电通路 随之泻入大地 达到避雷效果 实际上 避雷针是引雷针 可将周围的雷电引来并提前放电 将雷电电流通过自身的接地导体传向地面 避免保护对象直接遭雷击 通俗的解释就是 避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样 覆盖着它一定范围内的建筑设施 一旦有雷电进入到了这个伞状的范围 雷电就会被避雷针吸引过来 再通过本体泄人大地 从而使伞状以下的建筑不被雷击 避雷针之外还有避雷线 它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电 它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针 这种采用避雷针和避雷线引下至地网的防雷方式在南昌移动通信基站建设中 是最常规 选择最多的一种防雷方式 防雷简述 防雷概念 为了保护人民生命和财产的安全 我们采用接地装置将雷击产生的带有破坏力的冲击电流导入大地 这就是防雷接地的概念 有了良好的接地装置 才能可靠避免雷击产生的破坏 云与大地之间产生雷电释放的现象发生时 就好似水往低处流的道理一样 雷电电流从云中泄放到地面电流是最容易通过电阻小的通道穿流的 很多建筑物为了防止直击雷的袭击 都安装了避雷针或避雷带等接闪器 当雷电发生时 往往这些防雷装置起到的是引雷的效果 雷电电流由接闪器通过引下线导入地下 它可以保护周围不遭直击雷的袭击 所以如果在室外万一无处躲藏 你可以躲在与避雷装置顶成45 夹角的圆锥范围内 这是一个避雷针安全保护的区域 但不要靠近这些建筑物或构筑物 在房间里不要使用任何家用电器 包括 电视 电脑 电话 电冰箱 洗衣机 微波炉等 这些电器除了都有电源线外 电视机还会有由天线引入的馈线 电脑和电话还会有信号线 雷击电磁脉冲产生的过电压 会通过电源线 天线的馈线和信号线将设备烧毁 有的还会酿成火灾 人若接触或靠近设备也会被击伤 烧伤 最好的办法是在雷电天气的时候 不要使用这些电器 拔掉所有的电源 南昌通信基站防雷接地施工简图 防雷接地关键点控制 均压环4mm 40mmor接地铜牌 引下线 70mm2钢绞线 镀铜钢棒14 4 1500mm2 结构连接 引下线就等同于水渠 其作用是为了将接闪器接闪到的电流引入换型地网 环型地网主要构件 由地表深入地下 一般普通宏站深度要求2 5米左右 结构连接包括均压环连接 引下线与均压环连接 引下线与地网钢棒连接 引下线与接闪器连接 铜铁转换连接 均亚环的作用就是在机房内部的配电回路或分支回路里 所有的回路和设备都通过导电连接互相连通 从而减少它们之间的电位差 或将电位差限制到最小值 也就是说让它们之间成为一个等势体 均压环or接地排 机房均压环施工质量 工艺规范 1 均压环由4 40mm铜条环接而成 2 均压环必须形成一个等电势环 其中某些单走线架站点 如塔边屋 亦要求于走线架下方两侧成环 2 新建基站铜条对接处常规采用热熔焊接方式 要求焊点饱满 无虚焊 无过大瑕疵残留 老机房考虑到焊接时焊渣掉落存在烧毁设备的风险 采取铜条打孔 双螺丝固定的方式 要求打孔均匀 连接紧固 连接后平行美观 另外要求衔长度最好不超过5cm 3 铜条预留设备地线接口均匀 可满足所有设备地线能够横平竖直的接至环路 铜条路由符合后期扩容需求 4 铜条与走线架之间挂钩连接螺丝紧固 不可松动 法拉第笼 FaradayCage 是一个由金属或者良导体形成的笼子 是以电磁学的奠基人 英国物理学家迈克尔 法拉第的姓氏命名的一种用于演示等电势 静电屏蔽和高压带电作业原理的设备 它是由笼体 高压电源 电压显示器和控制部分组成 其笼体与大地连通 高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆 当放电杆尖端距笼体10厘米时 出现放电火花 根据接地导体静电平衡的条件 笼体是一个等位体 内部电势为零 电场为零 电荷分布在接近放电杆的外表面上 引下线 镀铜钢绞线 引下线施工标准 1 材料 南昌移动要求使用引下线材料规格为 70mm2镀铜钢绞线 2 质量 引下钢绞线各连接处务必保证有效连接 各连接处 与机房内环路连接 与地网环路连接 与接闪器连接 需用防水胶布胶接 绑扎防水胶布时 以连接点为准两侧分别胶结长度 2cm 3 布放工艺 引下钢绞线布放遵从 业主指定路由 横平竖直 套软硬管分开布放的原则 以不可故意绕线 最佳路由布放为原则 4 沿墙面布线时 上下两侧必须用钢管卡固定 中间可使用塑料管卡固定 5 楼面布线固定必须注意以不可造成业主屋面漏水为前提 注 套软硬管规范 平直走线必须套硬管 拐弯弯曲必须套软管 硬管连接必须用硬管管套 软硬管连接要求软管伸入硬管长度 10cm 以硬管口为线 各向两侧延伸2cm 目前 南昌移动招投标框架合同未涉及到PVC管及其他辅材 故对这些辅材的品牌不做要求 常规基站环型地网 环型地网施工相关标准 1 目前在南昌移动非铁塔站点接地工程施工规范中 未制定关于地网施工的标准 故目前对于防雷接地施工的控制标准是地网测试结果必须达到国家通信基站要求地网性能标准 R 5欧姆 2 地网施工前 需与业主合理沟通 确定开挖地点 确认开挖地下无煤气 城市供水管 光缆 电缆等重要线缆 确认之后 试挖50cm 100cm左右 若土质松软良好 下方无重要线缆管道 则可正式开挖 3 根据土质 开挖面积大小决定开挖深度和长度 常规站点地网长宽高要求 挖沟深度在50cm左右 宽度40cm左右 单沟站点长度一般7m左右 环型沟长一般10 12m左右 实际施工过程中 整个环型长度以实际打铜棒根数为准 铜棒间距要求1 5m左右 4 地网焊接完毕需将焊点铜棒敲至紧贴地面 之后回填 尽可能恢复开挖之前旧貌 结构连接 1 引下线两头紧四连接 监理工作中 务必检查 钢绞线与均压环的紧固有效连接 钢绞线与接闪器连体紧固有效连接 钢绞线与地网有效连接 钢绞线与替代地网铜铁转换紧固连接2 地网钢绞线与镀铜钢棒之间采用热熔焊接的方式 塔边屋防雷接地简述 塔边屋防雷接地主要分为机房地网和铁塔地网两大块 两部分之间无直接联系 下面分开描述 1 机房地网 主设备保护 工作地 机房地网位于机房地梁下 沿着机房一周以及空调房地梁环布一周 同样采取在机房地梁浇注之前 沿着地梁沟间距1 5m将镀铜钢棒打入地下 接着用镀铜钢绞线将各铜棒焊接形成一个环型地网 按照施工图纸在机房外墙位置 机房内部AC屏 传输综合柜 均压环下行靠近墙的位置 空调房的位置以及与之对称的位置这六点预留4 40mm2扁铁供后期市电引入 AC屏 光缆加强芯 室内均压环 屋面钢筋 两点 接地 待机房围墙砌完 搭建屋面钢筋的时候 接地单位还需将之前预留的两根钢绞线或者扁铁焊接至屋面钢筋 塔边屋防雷接地简述 屋面钢筋接入换型地网 室内均压环 三项市电中性点接地 机房换型地网 塔边屋防雷接地简述 2 铁塔地网铁塔地网也分两大块 其一是四个基坑里面的小环 施工方案等同于前面的地网施工方式 焊接完毕用一根钢绞线或者扁铁从地网引至基坑上方与下面讲到的大环相串联 铁塔较高较普通的简易通信塔具有更大的引雷隐患 所以必须保证各连接处焊接饱满无虚焊 连接效果良好 另外选择四个基坑中的一个引一根扁铁至塔基表面 预留供将来铁塔顶端的避雷针泄流使用 其二是沿着塔边屋围墙内侧开挖布放地网 必须注意的是在机房这一侧 沿着空调房外围开挖打钢棒 施工完毕必须将基坑引上的四根预留钢绞线或者扁铁有效焊接 塔边屋防雷接地简述 铁塔大环型地网 室内均压环 铁塔基坑地网 ZC29B 2型地阻测试仪 地阻测试 地阻测试仪又名为接地摇表 接地摇表按供电方式分为传统的手摇式 和电池驱动 接地摇表按显示方式分为指针式和数字式 目前在南昌移动通信基站防雷接地工程中 比较普及的是ZC29B 2型指针式接地摇表 1 ZC29B 2型摇表测试方法如下 1 在E E两个接线柱测量接地电阻时 用镀铬铜板短接 并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上 导线的另一端接在待测的地网裸露铜线回路中任何一点上 2 P柱接随仪表配来的20m纯铜导线 导线另一端接插针1 3 C柱接随仪表配来的40m纯铜导线 导线的另一端接插针2 4 缓慢转动手柄 检流表指针从0平衡点向右偏移 则说明接地电阻值仍偏大 在缓慢转动手柄同时 接地电阻旋钮应缓慢顺时针转动 当检流表指针归0时 逐渐加快手柄转速 使手柄转速达到120转 分 此时的读数为接地电阻 转盘指示的电阻值乘以档位的倍数 就是测量接地体的接地电阻值 如果检流表指针缓慢向左偏转 说明接地电阻旋钮所处在的阻值小于实际接地阻值 可缓慢逆时针旋转 调大仪表电阻指示值 2 地阻测试仪使用的技术要求 1 接地电阻测试仪应放置在离测试点1 3m处 放置应平稳 便于操作 2 每个接线头的接线柱都必须接触良好 连接牢固 3 两个接地极插针应设置在离待测地网左右分别为20m和40m的位置 如果用一直线将两插针连接 待测接地体应基本在这一直线上 4 不得用其他导线代替随仪表配置来的5m 20m 40m长的纯铜导线 5 如果以接地电阻测试仪为圆心 则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小于120 更不可同方向设置 6 两插针设置的土质必须坚实 不能设置在泥地 回填土 树根旁 草丛等位置 7 雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试 8 待测接地体应先进行除锈等处理 以保证可靠的电气连接 当出现所测试地阻大于5欧姆的情况 说明施工的地网性能不符合标准 基站的设备就存在着被击毁的隐患 所以此时我们应该采取一定的措施 使得该地网符合标准 此时可采用的方法有 1 增加土壤的盐碱度 翻开潮湿的土壤 加入工业咸盐搅拌后掩埋 还可加入其它可以增加电离度的酸性或者碱性化学物 2 继续开挖一定的沟槽 增加几组接地铜棒 再重新焊接 即通过增加地网面积的方式 降低地阻 3 附近若有排水的地方 那么可以选择挖一条沟槽就近引一条水流流入接地地网所在处 使得土壤潮湿 以达到降低地阻的目的 监理工作注意事项 接闪器与引下线之间的接头 均亚环与引下线之间的接头 钢绞线与接地铜棒之间的焊接一定要稳固 不可松动 两根引下钢绞线分别用两根32 PVC管分别固定引下 禁止两根钢绞线沿着一根PVC管布线而下 这样做的目的在于 当接闪器引下雷电电流时 防止因电磁感应现象而产生回流 使得电流回流入机房 烧毁设备 保证各个设备保护地 工作地均已连接至均亚环 务必保证室内走线架与均亚环相连接 前期工程案例 有一施工单位在施工时 室内均亚环固定时 在墙壁打孔时触碰到了业主墙内的暗线 室内走线架与业主一房间内开关电源线连通 导致后期设备安装单位进场安装设备时 发生触电事故 目前南昌移动所采用的焊接方法 为氧化铜与铝的混合物 当火药燃烧产生高温时发生化学反应 从而达到焊接的目的 焊接时 需注意模具如果有泄漏现象 应当用防火泥封住漏孔 防止泄漏影响焊接效果和防止爆炸 并且应当及时修理或者更换新的模具 施工完毕后 防雷接地地网性能测试 接地电阻测量 根据江西南昌当地气候变化情况 接合