现场电工防雷施工指南

施工现场内的塔式起重机、井字架和龙门架、升降机等高耸机械设备，以及钢脚手架、在建工程金属结构，还有钢筋加工场、附件加工场的金属棚架等，在建工地如果在相邻建筑物、构筑物的防雷装置的保护范围以外时，必须单独设置防雷保护。对于在建工地上的机械设备防雷规定如下：

在年平均雷暴日数≤15天的地区，机械设备高度≥50m时；在年平均雷暴日数＞15天且＜40天的地区，机械设备高度≥32m时；在年平均雷暴日数≥40天且＜90天的地区，机械设备高度≥20m时；在年平均雷暴日数≥90天及雷害特别严重的地区，机械设备高度≥12m时都需要设置防雷保护。规范JGJ46—2005的附录A中给出了全国主要城市、区县的平均雷暴天数，设计时可查询。

1.塔式起重机的防雷保护

由于塔式起重机通常是施工工地最高的机械设备，工地上常利用塔机作为施工作业区直击雷的接闪装置。塔机通常可以利用其金属结构体作为防雷引下线，无须另外敷设引下线，但应保证其良好的电气连接性，并将起重机下部的钢架连接到接地装置上，每台塔机接地连接点不少于两处，接地装置应尽可能利用永久接地系统。如果是移动式塔式起重机，其导轨和防雷接地装置应可靠焊接，实现塔式起重机的防雷接地，其接地电阻值不大于10Ω。

利用塔式起重机防雷时，其保护范围按如下步骤确定：首先勘察施工现场，按照比例绘制塔式起重机和建筑物的平面布置图；然后采用滚球法确定塔式起重机的保护范围。所谓滚球法是以某一规定半径的一个球体，在装有接闪器的建筑物上面滚动，滚球体由于受到建筑物上面安装的接闪器阻挡，而无法触及某些部位（需要保护的部位）时，则该部分就得到接闪器的保护。

根据GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》，滚球半径h_r选择按表9-6中的规定。一般施工工地滚球半径按60m选取。

表9-6 滚球半径取值表

当塔式起重机高度h小于或等于h_r时：

距地面h_r处作一平行于地面的平行线；以针尖为圆心，h_r为半径，作弧线交平行线于A、B两点；以A、B两点为圆心，h_r为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体，如图9-26所示。

在施工作业层h_x高度的xx′平面上塔式起重机的保护半径r_x，可以按照单只独立避雷针的保护范围计算，由下式确定：

式中 r_x——塔式起重机在h_x高度的xx′平面上的保护半径，单位为m；

r₀——避雷针在地面上的保护半径，单位为m；

h——塔式起重机的高度，单位为m；

h_x——被保护高层建筑施工作业层的高度，单位为m；

h_r——滚球半径，单位为m。(www.xing528.com)

图9-26 单只避雷针保护范围

当塔式起重机高度h大于h_r时，在避雷针上取高度h_r的一点代替单只避雷针针尖作为圆心，其余的做法同上述内容。

在塔式起重机和建筑物的平面布置图上，按照比例以塔式起重机中心为圆心，以r₀与r_x为半径分别画圆，确定塔式起重机的实际保护范围。查看塔式起重机能保护施工作业层的哪些部位，还有哪些部位不能被其所保护。

当塔机上装设的避雷针保护范围能覆盖其他设备，且又最后退出施工现场时，则其他设备可不设防雷装置。但是所有固定的动力、控制、照明、信号及通信线路推荐采用钢管敷设，并且钢管与安装避雷针的机械设备的金属结构体做好电气连接，从而形成等电位联结。并且所连接的PE线必须同时做重复接地，同一台机械的电气设备的重复接地和防雷接地可以共用同一个接地体，但是接地电阻不得大于4Ω。如果塔机防雷保护范围无法覆盖整个工地，则需要另设防雷保护措施。

当塔机基础底板钢筋敷设完成后，可以利用塔机基础底板上、下两根主筋与其柱腿（钢柱）焊接作为防雷接地。接地电阻值必须符合安全技术规范要求，接地装置的设置还应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响，雨季测量值需经季节系数调整，季节调节系数按表9-7选取。

表9-7 接地电阻季节调节系数表

2.其他施工设备的防雷设置

如果上述塔机的防雷保护无法覆盖整个工地，通常在沿着建筑物的四角和四边竖起的钢脚手架上，应安装数根避雷针，并直接接到接地装置上。通常井架、脚手架等金属结构体上无须另行设置防雷引下线，应就近利用建筑物作业层层面上的主筋作为防雷引下线。脚手架与防雷引下线主筋之间使用活动的连接导线，导线的截面面积不应小于50mm²，导线的两端应使用专用卡子分别与钢脚手架和引下线主筋可靠连接。如果因其他原因需要设置单独的防雷引下线，引下线必须与井架可靠焊接，确保过电流时等电位，严禁用卡箍固定防雷引下线。为了达到保护全部施工面积的目的，避雷针的长度至少要高出脚手架30cm，防雷装置接地电阻阻值不得大于10Ω。

室外升降机为了防雷，通常在其顶部安装避雷针，针长1～2m，采用钢管，钢管直径不小于25mm。防雷引下线使用ϕ8mm圆钢，上部与避雷针可靠连接，下部与防雷接地装置可靠连接。升降机的防雷装置接地电阻阻值不大于10Ω。

钢筋加工场、辅件加工区的金属棚架可以用来防雷接闪，可不必再设接闪器，但需采用不少于两处的防雷接地。接地连接线可用截面面积不小于16mm²的软铜线、铝线或40mm×4mm的扁钢。

在空旷的施工区域，宜设置防雷避险区。防雷避险区可以是接地良好的棚架，也可以是已经安装完避雷装置的建筑物或构筑物。该建筑宜设两处防雷接地，同样，连接线采用不小于16mm²的软铜线、铝线或40mm×4mm的扁钢。

施工现场的办公板房、宿舍板房等应有防直击雷的设施，且防雷接地电阻不大于10Ω。设置在施工现场的交流电源工作接地、各类施工机械的保护接地、防雷接地宜共用接地装置，因此，接地电阻应小于4Ω，另外还可以利用基础接地装置作为共用接地装置。

施工现场临电主干线应采用屏蔽电缆，屏蔽层两端应做等电位联结和接地。如果采用非屏蔽电缆，则应穿金属管敷设，同样，在金属管的两端应做等电位联结和接地处理。