建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计

建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计

,孟冲,周如意

中国市政工程西北设计研究院有限公司 甘肃 兰州 730000

摘要：城市中每一栋建筑都具备接地的线路系统，而在智能楼房建筑逐渐覆盖城市取代旧楼的今天，建筑物中装置的接地线路系统需要具有理想的防雷效果。这样在雷雨天时，如果雷电打到楼房建筑上，系统也可以通过线路将雷电带来的巨大电流引导到地层中，以此维护建筑的完整以及内部居民的安全。同时，接地系统还能令楼房建筑之中的各种设备以及电气拥有电压平均的、电位平衡的雷电阻隔构造。在帮助楼房建筑进行接地线路规划时，必须重点强化线路系统的防雷效果，令内部居民能够放心在楼房建筑内部生活。

关键词：建筑电气；防雷接地；功能；设计

一、建筑内电气装置接地系统的防护设计

1.1接地系统存在的问题和防护设计方式

城市不少建筑在装置线路以及电气时，会把许多电气和线路都安装在楼房的外部，并且地面部分的某些线路容易出现短路。这些情况致使装置在外部的导电线路结构中存在一定的故障电压。当出现线路存在故障电压并且未能马上处理时，就可能形成电弧并导致着火情况。所以在对线路进行规划设计时，对于建筑内部的配电间必须设计重复接地的一段线路，同时其中如果存在总配电装置，也需要进行反复接地的设计，在建筑之中存在许多配电的设备以及线路，在这些线路内部的中间部分和尾端，需要通过重复接地的设备对这些重要部分进行防雷保护。

1.2防雷系统存在的问题和防护设计方式

在打雷时，雷电一般通过直接劈打的方式接触耸立的建筑或者物体，而当城市电气设备的装置数量越来越多，打雷时雷电能够经由一些金属材质的物品或者导电设施，通过传输电流的方式毁坏楼房建筑的内部，或者通过电流引导对建筑之中活动的人员带来威胁。因为雷电迫害楼房以及居民的方式出现了变化，防雷的系统也随之进行了更新。从前一般只需单纯在楼房建筑上装置一根避雷针设施或者装置阻挡电流的避雷带，但是现在都需要实施ADBSGP。目前打雷时所带来的电流会通过通信装置、网络线路以及某些无线的装置和设备传输并侵犯楼房建筑的内部。当发生这种类型的雷击情况时，通常会给楼房内部的民众带来恶劣的损失和侵害。

目前不少城市楼房建筑之中都装置了具有防雷作用的电涌维护设备。这种保护装置在运行是能够压制附近的浪涌电流，同时还能够对过电压进行防控，以此保障建筑内部各个电气装置以及线路的安全。通过电涌设备能在一段非常短暂的事件中，将维护传导线路移动并转接到附近的等电位结构内部，令电气装置上多处电压都可以转换为等电位水平，同时将由雷电打击而出现的强大脉冲传输至地层。随后这些设备上不同端口原本存在的电位差值会逐渐复原并下降，由此一来连接在线路系统之中的装置以及设备就可以获得保障与维护。概括来说，电涌维护装置在楼房建筑的线路中除了包括信息方面的维护装置之外，还有针对电源设备装置的电涌设备，此外具有绝缘能力的火化隙装置和其中的等电位线路连接都是关键部分。如果按照电涌设备之中的电流传输实际流通量来说，能够划分成过电压维护装置、雷电防护装置以及相应的SPD。在整体电路结构之中的进入以及输出电缆中，需要装置上电涌保护器装置。如果雷电落下时对电缆线路造成直接侵害，或者电缆在运作时对过电压产生明显的感应，就能经由电涌装置对电压指数以及电位进行调整，令系统之中的设备在不同的端口上都能够达到一个相等、平衡的电压水平，这样就能达到维护线路设备的效果。

二、对楼房建筑之中的雷电防护接地线路系统进行设计的方式

对于当前的楼房建筑来说，在内部装置具有防雷作用的接地系统对于线路设计而言是非常关键的环节。通常将楼房建筑之中的雷电防护设计系统能够划分成三个不同的类别:即专业电气设计领域中所说的一类线路、二类线路以及三类线路。对于许多用于居住的楼房建筑来说，通常选择装置二类的线路系统，这个系统具备理想的雷电防护效果，如果楼房建筑之中装置了某些具有爆炸可能的设备或者堆放了一些容易起火的物品，就需要选择一类的雷电防护系统设计，这个类别的雷电防护线路系统通常包含电路的引下线部分、接闪装置以及平衡电压的均压环部分，同时其中还有连接地层的线路结构。在一类设计中，对接闪装置进行设计时，技术人员通常会选择装置避雷针设备以及避雷带，或者将这两种具有避雷效果的设备结合起来。在对避雷带设施进行装置时，需要顺着房屋的边角，楼房中的窗檐以及屋脊部分进行敷设。对于建筑楼房外层的一些金属材质部分和某些建筑构件，则必须和雷电防护设备进行贯通衔接。对于楼房上方的接闪装置，则需联合其中的引下线进行衔接并利用电焊方式相互关联。在一些楼层较高的建筑楼房中，引下线部分需要尽可能选择钢筋材质或者水泥材质充当系统之中的引下线，在系统的引下线结构之中包含两条关键的钢筋材质，这个部分的钢筋材料在粗细上需要超过12毫米，设计和装置时需要通过电焊技术或者特殊的捆绑方式将两根关键的主钢筋互相连接。在系统之中的引下线部分，可以设定多个进行测量的准确位置，将连接地层电压电位平衡的连接板互相衔接起来。设计引下线结构能够通过多点将接收到的雷电迅速导出，并且可以节约许多设计及安装材料，在实际装置施工方面更加便捷，并且不会对楼房外部设计的美观性造成破坏。

三、电力系统接地和防雷故障及防护问题

3.1接地故障及防护

主要是相线同电气装置的外露部分和地面间的短路问题，导致外露导电部分带有故障电压，这个电压对接地金属打火及建立电弧，引起一处或者多处起火，配电室以及总配电箱应重复接地之外，在配电线路的中间及末端处保护地线也要做重复接地。要求工地的临电设多点保护，并合理选择漏电保护的类型。

3.2防雷故障及防护

过去的雷害问题是以直击雷的形式对地面上的人和物进行击毁，现在已发展为通过金属导体传播的雷电波对建筑、事物、人员造成伤害。防雷方法也发生了很大的变化，由原来简单的避雷针和避雷带防护转为现在的ADBSGP方法。现在雷电波的侵入指感应雷或直击雷通过通信电缆、无线电天线、输电线等金属引到建筑物内发生闪击造成的雷击事故。这种情况的事故发生率较高，且情况都较为严重。

现代的防雷装置—电涌保护器，是通过抑制旁路浪涌电流和瞬间过电压来保护设备安全的装置。它可以在极短的时间内把保护线路转入等电位的系统中，让设备各个端口电压达到等电位，并把因雷击产生的脉冲能量通进大地，设备各个端口电位差降低，这样电路上的设备便得到了保护。电涌保护器应用的方面可分为信息系统电涌保护器、电源系统电涌保护器、绝缘火化隙以及等电位连接。由电涌保护器的放电流通量分类可分为过压保护器、避雷器、复合型SPD。

四、结束语

无论在哪个时期，接地线路系统都能够发挥维护楼房建筑以及民众安全的作用，所以要保证接地线路设计完善，在正式投入运作使用之后，能够发挥优良的防雷效果。要想楼房建筑之中的接地线路系统能长期稳定运作，就需要做好设计工作，对于其中的连接必须保证等电位，同时对于楼房建筑中的信号传输线路、电能的电源线路以及其中金属材质的管网，都需要设计对应的电涌维护设备，并等电位通过线路直接实施对应的连接，同时对于建筑时钟的保护区，同样需要进行等电位设计。

参考文献：

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