老式小區(qū)表出戶(hù)防雷接地問(wèn)題探討

南通大眾燃?xì)庥邢薰?陳立琴 陳興蓮

老式小區(qū)表出戶(hù)防雷接地問(wèn)題探討

南通大眾燃?xì)庥邢薰?陳立琴 陳興蓮

針對(duì)我公司燃?xì)夤こ贪惭b特點(diǎn)，結(jié)合工作實(shí)際，采用理論與實(shí)際相結(jié)合，探討老式小區(qū)表出戶(hù)需采用何種適宜的防雷接地方式，以確保燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行，同時(shí)達(dá)到防雷接地要求。

設(shè)計(jì)規(guī)范 接地方式 防雷接地 等電位接地

0 引言

南通大眾燃?xì)庥邢薰緸閷?shí)施便民工程服務(wù)大眾，自 2012年起將南通市老式小區(qū)燃?xì)夤艿廊扛谋沓鰬?hù)，由于老式小區(qū)表出戶(hù)情況特殊，各小區(qū)防雷系統(tǒng)情況不一，我們根據(jù)老式小區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)和燃?xì)夤艿涝O(shè)置狀況，針對(duì)燃?xì)夤艿琅c設(shè)施設(shè)置的不同形式與位置，分析表出戶(hù)需采用何種適宜的防雷接地方式，確保燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行，同時(shí)達(dá)到防雷接地要求。

1 老式小區(qū)燃?xì)夤艿啦贾门c防雷接地要求

1.1 燃?xì)饬⒐芊览自O(shè)施的設(shè)置：

建筑物的防雷對(duì)象主要考慮三種：一是防直擊雷；二是防雷電感應(yīng)；三是防雷電波侵入。進(jìn)行燃?xì)夤艿婪览椎闹饕椒ǎ?/p>

(1)將燃?xì)夤馨惭b在原有避雷裝置的保護(hù)范圍之內(nèi)，避免直擊雷；

(2)將燃?xì)夤艿琅c防雷裝置進(jìn)行等電位連接，避免感應(yīng)雷和雷電波侵入。

每幢建筑物樓頂都建有一個(gè)防止雷擊的避雷網(wǎng)，該避雷網(wǎng)能避免直擊雷從房頂擊中建筑，當(dāng)雷電擊中避雷網(wǎng)時(shí)，雷電的巨大能量由接地線直接傳輸入地，這就避免了雷擊對(duì)該建筑物內(nèi)人員及設(shè)施的危害。

當(dāng)燃?xì)庥脩?hù)金屬立管沿外墻敷設(shè)時(shí)，由建筑物側(cè)面引入雷電時(shí)，燃?xì)饨饘倭⒐軙?huì)將雷擊的巨大能量直接傳入室內(nèi)造成室內(nèi)人員、設(shè)施的傷害，因此對(duì)戶(hù)外燃?xì)夤艿缹?shí)施防雷接地措施是必不可少的。為減輕雷擊的危害以等電位安裝的方式是現(xiàn)有規(guī)范的要求，也是最可靠全面的防雷接地措施。

《城鎮(zhèn)燃?xì)夥览准夹g(shù)規(guī)范》(QX/T 109—2009)第 6.3.2條規(guī)定，“沿外墻豎直敷設(shè)的燃?xì)饨饘俟艿缿?yīng)每隔不大于 12米就近與建筑物防雷裝置可靠連接?！?/p>

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057—2010)第4.3.9條規(guī)定，“外墻內(nèi)、外豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端，應(yīng)與防雷裝置等電位連接?！?/p>

老式小區(qū)建筑一般不超過(guò)6層，有部分樓房只有3~5層。沿外墻敷設(shè)的表后立管均用D8鍍鋅圓鋼與住宅樓屋頂?shù)姆览拙W(wǎng)連接，焊接連接處刷紅丹漆兩道，銀色面漆兩道進(jìn)行防腐。4層以上6層以下的建筑物防雷裝置設(shè)置兩個(gè)連接點(diǎn)，連接處的標(biāo)高分別為1層和6層地坪標(biāo)高，4層以?xún)?nèi)的建筑樓與建筑物防雷裝置做一處可靠連接，設(shè)置一個(gè)連接點(diǎn)(車(chē)庫(kù)層上方或一層地坪上方)，標(biāo)高統(tǒng)一在室外地坪以上3.0 m處。6層處的燃?xì)夤艿琅c屋頂避雷裝置相連接，1層處的燃?xì)夤艿揽膳c建筑物兩側(cè)的斷接卡相連。有些建筑物住宅單元較多，中間單元的集中表箱離建筑物兩側(cè)太遠(yuǎn)，或者兩側(cè)斷接卡箱被遮擋，因此只能做獨(dú)立接地裝置連接。

1.2 燃?xì)夤艿肋M(jìn)戶(hù)防雷設(shè)施的布置

《城鎮(zhèn)燃?xì)夥览准夹g(shù)規(guī)范》(QX/T 109—2009)第 6.3.1條規(guī)定，“建筑用戶(hù)分支管與外墻燃?xì)饨饘倭⒐芟噙B時(shí)，應(yīng)設(shè)絕緣法蘭或鋼塑接頭，絕緣法蘭或鋼塑接頭兩端的管道應(yīng)分別就近接地，接地電阻不應(yīng)大于10 Ω?！庇脩?hù)分支管與室外燃?xì)饬⒐芟噙B時(shí)，在穿墻處設(shè)置防雷接頭，其作用是防止雷電波侵入，對(duì)室內(nèi)燃?xì)庠O(shè)施造成損傷。

在燃?xì)夤艿赖慕^緣處理中，絕緣段前端的燃?xì)夤艿缿?yīng)通過(guò)放電間隙與絕緣段后端的燃?xì)夤艿?或總等電位連接帶)做等電位連接。

如果燃?xì)夤夤艿赖姆ㄌm、閥門(mén)接頭之間生銹腐蝕或接觸不良，在電流幅值相當(dāng)?shù)?10.7 kA)的情況下，法蘭間也能發(fā)生火花，如遇可燃?xì)怏w立即燃燒爆炸。因此，對(duì)室內(nèi)燃?xì)庠O(shè)備及燃?xì)馄骶邞?yīng)做防雷電感應(yīng)接地；對(duì)于燃?xì)鈨x表等應(yīng)跨接，做好等電位技術(shù)處理。對(duì)于可能遭受雷電靜電感應(yīng)的危害防護(hù)，燃?xì)夤夤艿烂扛?0~25 m，應(yīng)設(shè)防雷電感應(yīng)接地，接地電阻均不應(yīng)大于10 Ω；同時(shí)在管道的分支處，應(yīng)設(shè)防靜電接地，接地電阻不應(yīng)大于30 Ω。

在戶(hù)外燃?xì)廨斔腿霊?hù)的金屬管道系統(tǒng)中加入防雷接頭，可以使燃?xì)鈶?hù)外管和戶(hù)內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)施電絕緣隔離，就能防止雷擊電流涌入戶(hù)內(nèi)，這是保障燃?xì)庥脩?hù)防雷安全的有效措施之一。

絕緣裝置一般可分絕緣法蘭和絕緣接頭，由于絕緣法蘭體積較大，施工比較困難，一般較少采用，工程實(shí)踐中多用絕緣接頭。絕緣接頭可采用鋼塑轉(zhuǎn)換接頭，但更好的辦法是采用專(zhuān)用防雷絕緣接頭。即在戶(hù)外立管進(jìn)入戶(hù)內(nèi)的墻壁內(nèi)裝設(shè)一只防雷接頭，在安裝防雷絕緣接頭時(shí)應(yīng)注意：

(1)進(jìn)入戶(hù)內(nèi)的防雷接頭設(shè)置在穿墻位置，且應(yīng)設(shè)置保護(hù)導(dǎo)管，套管兩端應(yīng)伸出墻面0.5~1.0 cm。

(2)套管與防雷接頭的間隙應(yīng)采用絕緣封堵材料封堵。

(3)防雷接頭采用絲口連接時(shí)，應(yīng)用管鉗或扳手穩(wěn)固防雷接頭的金屬端后進(jìn)行連接，不得讓金屬端與絕緣管段產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)影響密封產(chǎn)生漏氣。

(4)防雷接頭采用焊接時(shí)，應(yīng)對(duì)防雷接頭的金屬端采用降溫冷卻措施，防止熱流量集中影響密封或絕緣段變形。不得切短防雷接頭兩端鋼管(包括在防雷接頭上開(kāi)孔焊接)。

(5)安裝時(shí)嚴(yán)禁采用撬、拉、壓、吊等強(qiáng)力組合的方式。

(6)接頭兩端應(yīng)當(dāng)就近接地，接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。

目前防雷接頭作為老式小區(qū)進(jìn)戶(hù)管改造戶(hù)內(nèi)外管連接必需設(shè)置的裝置，由于在南通地區(qū)才開(kāi)始使用，在使用過(guò)程中仍出現(xiàn)有不規(guī)范和安裝不到位的情況，譬如防雷接頭進(jìn)戶(hù)時(shí)不加套管，進(jìn)入戶(hù)內(nèi)的部位較少，在戶(hù)外較長(zhǎng)。

1.3 燃?xì)夤艿澜拥卦O(shè)施的設(shè)置

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057—2010)第5.4.3條規(guī)定，“人工鋼質(zhì)垂直接地體的長(zhǎng)度宜為2.5 m。其間距以及人工水平接地體的間距均宜為5 m，當(dāng)受地方限制時(shí)可適當(dāng)減小?！?，第5.4.4條規(guī)定，“人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5 m，并宜敷設(shè)在當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵?，其距墻或基礎(chǔ)不宜小于1 m。接地體宜遠(yuǎn)離由于燒窯、煙道等高溫影響使土壤電阻率升高的地方。”，第 5.4.7條規(guī)定，“防直擊雷的專(zhuān)設(shè)引下線距出入口或人行道邊沿不宜小于3 m。”

接地裝置是由埋設(shè)在地下的接地體和連接地體的接地線。人為埋入地下的金屬物如角鐵、扁鋼、鋼管等稱(chēng)人工接地體。利用已有的與大地接觸的各種金屬物如鋼筋混凝土基礎(chǔ)，金屬管道，電纜金屬外皮等兼作接地用的稱(chēng)為自然接地體。人工接地體垂直敷設(shè)時(shí)多采用鋼管、角鋼或圓鋼。水平敷設(shè)時(shí)采用的圓鋼直徑不應(yīng)小于10 mm，扁鋼截面不應(yīng)小于100 mm2，其厚度不小于4 mm，角鋼厚度不應(yīng)小于4 mm，鋼管壁厚不應(yīng)小于3.5 mm。人工垂直接地體的長(zhǎng)度宜為2.5 m，埋入深度不應(yīng)小于0.5 m。垂直接地體間的距離及人工水平接地體間的距離宜為5 m。

由于防雷接地裝置要防止跨步電壓造成的危害，所以防直擊雷接地裝置距建筑物和構(gòu)筑物出入口和人行道的距離不應(yīng)小于3 m。當(dāng)小于3 m時(shí)，應(yīng)將水平接地體局部埋深1 m以上，或?qū)⑺浇拥伢w局部包以50~80 mm厚的瀝青，或采用瀝青碎石地面或在地面敷設(shè)50~80 mm厚的瀝青層，其寬度應(yīng)超出接地裝置2 m。敷設(shè)在腐蝕性較強(qiáng)的接地裝置，應(yīng)采用熱鍍鋅、熱鍍錫等防腐措施或加大接地體的規(guī)格等方法均可。

目前在設(shè)置接地裝置時(shí)要求將防雷接地、防靜電接地以及工作接地全部接入接地網(wǎng)中，把建筑物或裝置的金屬結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)鋼筋、金屬設(shè)備、進(jìn)線配電箱、PE母排和接閃器引下線等按照一定的要求連接起來(lái)，用一個(gè)公用的接地裝置與大地相連。采用此方式，不但建筑物內(nèi)實(shí)現(xiàn)等電位連接，全裝置都實(shí)現(xiàn)了等電位連接，相互有管道、電流信號(hào)聯(lián)系的各裝置也實(shí)現(xiàn)了等電位連接。

由于老式小區(qū)室外均是鋪設(shè)好的水泥地面或綠化帶，原建筑物的地下接地裝置是不可能找到的。我們采取兩種方式：

(1)燃?xì)夤艿澜拥匮b置跟建筑物兩側(cè)的斷接卡相連，連接在斷接卡下方，且焊接處做好防腐。

(2)在建筑物中央的集中表箱由于離建筑物兩側(cè)較遠(yuǎn)，只能單獨(dú)打接地裝置，為防跨步電壓，接地網(wǎng)必須距離建筑物3 m以上。

1.4 防雷引下線的防護(hù)措施

防雷引下線為保護(hù)人身安全，必須采取防接觸電壓和跨步電壓措施，這點(diǎn)經(jīng)常被忽視，《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057—2010)第4.5.6條規(guī)定，“外露引下線，其距地面 2.7 m以下的導(dǎo)線用耐1.2/50 μS沖擊電壓100 kV的絕緣層隔離，或用至少3 mm厚的交聯(lián)聚乙烯層隔離。第5.3.7條規(guī)定，“在易受機(jī)械損傷之處，應(yīng)采用暗敷或采用鍍鋅角鋼、改性塑料管或橡膠管等加以保護(hù)?！?/p>

在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)用絕緣套管套住地坪3 m以下的防雷裝置做保護(hù)，以防雷擊時(shí)因人觸碰而發(fā)生事故。

1.5 施工中存在問(wèn)題

(1)焊縫粗糙，且未做防腐。

(2)雷接頭進(jìn)入戶(hù)內(nèi)未設(shè)置保護(hù)導(dǎo)管。

(3)鍍鋅立管與避雷網(wǎng)未連接到位。

2 結(jié)語(yǔ)

老式小區(qū)防雷接地工程在燃?xì)夤こ讨惺且豁?xiàng)重要的防御保護(hù)工程，這是一項(xiàng)長(zhǎng)期的研究工作，由于雷擊發(fā)生情況的多變性和涉及外在因素較多，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做詳細(xì)的分析，對(duì)發(fā)生的實(shí)例探討研究，針對(duì)性地采取適當(dāng)?shù)姆览捉拥卮胧?，并加?qiáng)日常的防雷接地檢測(cè)，有效地預(yù)防雷擊對(duì)燃?xì)庀到y(tǒng)的損壞，以期達(dá)到良好的防雷保護(hù)效果。

Discussion on Grounding for Lightening Problems of Outdoor Meters in Old Residential Districts

Nantong Dazhong Gas CO., Ltd. Chen Liqin Chen Xinglian

According to the attributes of gas engineering in our company, combined with the practice, it is introduced on grounding for lightening problems of outdoor meters in old residential districts, which can ensure the safety operation of the gas network, and can meet the demands of grounding for lightening as well.

design code, grounding mode, grounding for lightening, equipotential earth