建筑的防雷接地功能设计研究

建筑的防雷接地功能设计研究

杨萤

身份证号：610121199006190047

摘要：近几年来，随着现代化建筑中电子类、通信类设备的增加，电气系统在现代建筑工程施工中发挥着重要作用，雷电云一经产生会在建筑物上产生的感应电荷，在雷云放电后，不会立即消失，电荷会互相排斥，形成巨大的能量，损坏建筑物；形成的高电位，会造成电气设备、线路的破坏。如果不进行防雷接地保护，将很容易受到雷电袭击，对建筑物内的电气设备及居民都会带来很大的安全威胁，如何保证电气系统的正常运行防雷接地是第一要务。

关键词：建筑电气；防雷接地功能；设计

引言

近年来，国家日益重视建筑使用安全问题，建筑电气施工中的防雷接地保护问题也成为社会各界重点关注的问题，如果建筑防雷接地保护措施不合格，将是一个严重的安全隐患。所以需要认真对电力设计工作中接地与防雷措施进行分析，才能更好地促进预防措施的开展。

综合防雷系统（synthetic lightning protection system）是外部和内部雷电防护系统的总称。外部防雷由接闪器、引下线和接地装置等组成，用于直击雷的防护。内部防雷由等电位连接、共用接地装置、屏蔽、合理布线、电涌保护器等组成，用于减小和防止雷电流在需防护空间内所产生的电磁效应。

1建筑防雷措施

1.1防直击雷防护

从建筑物顶部直接击中建筑物的雷称为直击雷。建筑物的防直击雷系统由：接闪器、引下线、接地装置三个部分组成。其中接闪器也被称为受雷装置或引雷装置，主要作用为将雷云放电诱导过来。接闪器支架应采用热镀锌件，卡子与避雷带吻合安装，位置正确，间距均匀，支架直线段间距为0.5m~1m,支架高度为150mm。转弯处圆滑过渡，固定支架在转弯处两侧均匀分布。遇变形缝处，应做补偿设置；常见形式为避雷针（设置于建筑物顶部，材质为镀锌圆钢Φ12~16mm2或镀锌钢管Φ20~25mm2），避雷带或避雷网（设置于建筑物的四周边缘、顶部，材质为镀锌圆钢≥Φ8mm或镀锌扁钢≥48mm2，避雷网格根据建筑物的防雷等级分为不同的间距密度），避雷带整体安装顺直，接头双面焊接，焊口在两侧，在焊痕外做防锈、刷银粉处理。引下线主要作用为为接闪器承受的大电流提供良好的接地通路。设置在建筑物四周及部分中间的柱子内，材质为柱内两根≥Φ16主钢筋或≥Φ8镀锌圆钢明敷设，引下线间距根据建筑物的防雷等级分为18m、20m、25m三个等级。接地装置主要作用为将从引下线来的大电流迅速散入到大地。常规做法一是利用建筑物基础圈梁内（外围）两根主钢筋焊接成环网，并与引下线焊接为一体。二是在室外做人工接地体。以上三部分组成建筑物防直击雷的主要设置，其总接地电阻即冲击接地电阻应满足一、二级防雷建筑＜10Ω；三级防雷建筑＜30Ω。

1.2防侧击雷

当建筑物高度超过30m时，需要设计防侧击雷的措施。需在30m以上每隔三层设水平均压环，可利用建筑物圈梁内两根主钢筋构成环网。30m以上的所有外墙的金属门窗与均压环连接。

1.3防雷电波侵入

雷电波会沿着架空线路、埋地线路进入建筑物，损坏设备，尤其是计算机类、电子类设备。可采取在室外进户线采用埋地电缆，入户后电缆金属外壳接地或装设电涌保护器两种措施进行防护。

2建筑电气的防雷接地

为保证电气系统正常运行而对所有电气系统进行接地及等电位连接两大部分设置。

2.1接地设置

常用接地系统有：通信设备接地；变压器中性点接地；电子设备接地等。民用建筑中都采用“TN”接地系统。T表示电源中性点直接接地。N表示设备外壳与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。依据设备外壳如何与电源接地点引出线连接，可分TN—C接地系统（三相四线制）、TN—S接地系统（三相五线制）、TN—C—S接地系统（局部三相五线制）多种TN接地系统。

2.2等电位联结

等电位联结是防止触电危险的一项重要安全措施，分为总等电位联结及局部等电位。总等电位联结将建筑物内所有保护接地线（PE、PEN）、钢筋混凝土基础、进入大楼的裸露的金属物体如：水管、煤气管、空调管道等均联结于同一点，即房屋的接地装置。建筑物的防雷需要接地，室外电源引入室内后需要重复接地，建筑物内部的各个金属物体外壳、各个电气系统需要总等电位联结，也要与接地。现阶段，绝大多数建筑都是采用联合接地：即各种接地都是以房屋基础做为接地装置。此时，要求接地电阻≤1Ω。

局部等电位联结是在一个局部范围内，将上述的导电部分再作一次联结。在建筑物的各个设备间，如水本泵房、风机房、集中空调机房、电梯机房、消防中心、安防机房、电话总机房、网络机房等设备用房都需设置辅助等电位联结，弱电设备的工作接地等采用L40*4镀锌扁钢共用统一联结，作为变配电室内总等电位。局部等电位预埋采用专用等电位带有接线端子排接线盒与结构梁筋焊接，镀锌扁钢进入盒内2/3长度。等电位端子排与卫生间内最近的插座PE线连接。变配电室明敷接地干线安装接地干线连接采用3面焊接，搭接长度为扁钢宽度两倍，安装应平滑顺直。

3其他

3.1外露金属防雷接地

屋面高于避雷带的设施应安装接闪器。通气管高出屋面不得小于0.3m，且应大于最大积雪厚度；上人屋面通气口应高出屋面2m；通气口4m内有窗的，应高出窗顶0.6m。屋面外露金属部分接地，金属透气帽应与防雷网有可靠连接，平垫、弹垫齐全。风机金属基座应与防雷引下线焊接或压接，并做好标识。有高低跨度的金属爬梯应与女儿墙处防雷网进行焊接接地。金属梯架、托盘或槽盒与保护导体的连接应符合：全长不大于30m时，不少于2处与保护导体连接；大于30m时每隔20~30m应增加一个连接点，起始端和终点端应可靠接地。

配电、控制、保护用的屏｛柜、箱）及操作台的金属框架和底座必须接地。柜、台、箱的金属框架及基础型钢应与保护导体可靠连接；对装有电器的可开启门，门和金属框架的接地端子间应选用截面积不小于4mm2的黄绿色绝缘铜芯导线连接，并应有标识。柜、台、箱、盘等配电装置应有可靠地防电击保护；装置内保护接地导体（PE）排应有裸露的连接外部保护接地导体的端子，并应可靠连接。进入配电箱的桥架及管线金属外壳应与配电箱进行接地跨接。

3.2防雷测试盒

防雷的接地电阻值是要求每年都要进行检测的,发现电阻值有改变就要重新修补的,防雷的接地体和引上线都是在地下和建筑物的墙体内敷设完成的,外面是无法接触到防雷引线的,所以为了方便检测我们就在引上线的某处进行可靠的连接一根金属体把它引到我们比较方便的地方一般在建筑物墙体距地面1.8米处予留测试合,以方便我们日后检测电阻值.防雷测试点由避雷引下线钢筋引出，采用40*4镀锌扁钢与柱筋搭接焊至外墙地面+500mm 处。墙装修时，距室外地坪以上0.5m处安装接地测试箱。

结语

综上所述，在具体设计进程中，最大程度掌握与了解防雷接地的基础功能，并在科学展开设计的前提下，最大程度降低雷击所带来的影响与威胁，确保建筑物的安全、可靠，避免出现不必要的人身财产损失。

参考文献

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