简述建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计

陈 雷



简述建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计

陈 雷

保定市建筑设计院有限公司华北电力大学（硕士研究生）

摘 要：防雷接地是电气设计中极为至关重要的环节，因为这涉及到用电的安全，因此日益受到人们的重视和关注，本文主要从建筑防雷接地相关概念的介绍、建筑防雷接地系统的设计和建筑电气的防雷设计三个方面进行了分析。

关键词：防雷接地；设计；等电位

前言

随着科技的进步和城市化进程的不断推进，建筑电气设计要求越来越高，防雷接地设计也越来越重要。一旦建筑物遭到雷击，那么就会对建筑物本身和居民的生命财产安全造成严重的威胁。因此，为了保证建筑物、居民和设备等的安全，在高层建筑防雷设计中，必须综合考虑外部防雷和内部防雷，并做好建筑电气设计中的防雷接地设计，从而提高居民周围环境及建筑物的安全性。只有这样，才能有效降低雷击事故的发生。

1建筑防雷接地相关概念的介绍

（1）防雷装置。通常所说的防雷装置，主要分为两部分，分别是外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。外部雷电防护装置，主要作用就是防止直击雷，减少雷电对建筑物的危害，是由引下线、接闪器、接地装置组成而成；而内部雷电防护装置则分为四部分，分别是等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器，其中每个组成部分所发挥的作用也不相同。

（2）避雷引下线。避雷引下线其实是与避雷针结合使用的，负责将避雷针所承受的电流引入到地下，充当导线体部分。在选择避雷引下线时，一定要确保其耐腐蚀性强、机械性能较强等性能。

（3）等电位连接。通常导电物体与装置是通过等电位连接导体相互连接的，其功能就是减少两者之间的电位差，这样就可以降低雷电对接地装置的损坏强度。

（4）雷击电磁脉冲。通常所说的雷击电磁脉冲其实就是一种电磁效应， 是由干扰源的直接雷击和附件的间接雷击产生的，这种电磁效应的存在会对防雷装置的电位造成影响，从而对连接导体造成极大地干扰。

（5）接地。当前在建筑电气中最为常用的防雷接地方式分为两种，分别是功能性接地和保护性接地，这两种防雷接地方式所保护的对象不同，第一种功能性接地方式主要保护对象是建筑物内的设备； 而第二种保护性接地主要保护对象是人，避免建筑物内的居住者受到雷击伤害。

2建筑防雷接地系统的设计

在现代建筑物中防雷接地系统是必不可少的，通常会根据建筑物防雷保护对象而进行等级的划分， 分别是一类防雷保护、二类防雷保护、三类防雷保护。如果建筑物内存在危险爆炸物，那就需要采用一级防雷保护设计，而一般的民用建筑基本都是采用二类防雷保护设计。通常建筑物的防雷接地系统主要是由四个部分组成，分别是引下线、接闪器、均压环、接地体等装置。建筑物的接闪器选择范围较为广泛，可以是避雷带、也可以是避雷针，而在建筑物顶部敷设避雷带时，要沿着房檐、房角进行敷设，避免遗漏。同时建筑物表面外漏的金属物件要用接引线与避雷带相连接，这样就可以提高建筑物的防雷击能力。在高层建筑物防雷接地设计中， 要加强对引下线的设计，通常会选择直径不小于12mm 的钢筋作为两根主钢筋，并用焊接法或绑扎法将两根钢筋连接在一起。同时还要对建筑物周围的引下线进行特殊处理，要选择合适的位置设置测量点，然后用人工焊接的方法将引下线与等电位连接板相连，并要将引下线引入地下。

3建筑电气的防雷设计

3.1 建筑电气的外部防雷设计

建筑物电气外部防雷设计主要是针对的直击雷，通常外部防雷装置分为两部分，分别是避雷针、接地装置等。而在现代建筑物防雷设计中也会采用防雷接闪器，这是为了减少直击雷电流对外界金属物的雷击危害。由于现代城市发展中高层建筑物的增多，对于建筑物的房顶防雷设计要格外重视，尤其是房檐、房角等部位要加装防雷装置。而且城市建设中，智能建筑越来越多，相关部门已经将智能建筑划分为一级防雷建筑物，在建筑物顶端多处安装避雷针，并将避雷网覆盖整个建筑物的房顶，使其防雷性能增强。

3.2 建筑物内部防雷设计

通常建筑物内部防雷设计主要分为三类，分别是防雷电感应、防反击、防雷电波侵入等。建筑物的内部防雷设计至关重要，可以减少电磁效应的出现，还能够降低雷电磁脉冲所造成的危害。目前在建筑物内部防雷设计中经常采用的防雷措施有等电位连接、屏蔽两种。

（1）等电位连接。其实所说的等电位就是将防雷装置、金属构架、外来导体物、电气设备和电讯装置等用导线连接到一起，这样就可以使得建筑物地面、墙板、金属管和线路始终处于同一电位，不会产生接触电压和跨步电压。在对建筑物进行设计时，应该做好等电位连接板的预埋，并要将其与接地主干线相连接。在现代智能建筑中，许多建筑功能都是需要通过电气系统来实现的，设计人员必须要将建筑物的金属导体与电源线等进行等电位连接，还要人为制作钢筋网，使其整个建筑物形成一个健全的 “法拉第笼”。

（2）做好屏蔽设计。在现代建筑物中安装有大量电子设备，设计人员必须要加强对屏蔽措施的应用，要尽量为电子设备创造一个无干扰的环境，同时还要在房间内加装屏蔽网，要对电子设备的电源线进行等电位连接，减少雷电天气对电子设备的影响。在对建筑物进行防雷接地设计时，应该对所有线路进行穿管，要选择金属材质的管材进行布线，这样可以减少雷电天气，电磁脉冲对电子线路的干扰，起到较好的屏蔽作用。此外，用电设备、配电设备、配电线路应采用防雷电波侵入低压系统的措施，从配电盘引出的线路应穿钢管，钢管的一端应与配电盘外壳相连，另一端应与用电设备外壳、保护罩相连，并应就近与屋顶防雷装置相连。

3.3注重防雷系统新技术的普及

就目前看来，避雷针是普遍度最高的避雷使用方法，已经发展到了一定的成熟阶段并形成了规范化的操作要求。从长久的应用看来，使用现有的避雷方法可以起到良好的保护建筑物的作用。随着科技的不断发展进步，建筑物的防雷系统也在不间断的更新优化，新技术只有通过系统有效的推广效应，被多数人接受并投入实际中使用，才能实现它自身的价值和意义。新技术也只有经得住实际的检测，才算是真正的意义上的进步。建筑物的防雷系统具有很重要的现实价值，所以相关部门和单位应投入更多的精力和资源用于防雷新技术的研发。

4结语

综上所述，为了确保建筑电气的安全，防雷接地设计在这个层面上具有举足轻重的作用，这需要设计工程人员在设计规划的过程中讲究方法，不断 提升防雷设计水平，注重一些时常出现的问题，从而确保防雷接地系统的最优化。

参考文献：

［1］赵健林，管茜，纪峰.新建建筑物防雷设计存在的问题［J］.山西建筑，2012（17）.

［2］ 建筑物防雷设计规范GB50057-2010 ［M］.北京：中国建筑出版社，2010.

［3］毕志强.关于建筑电气防雷接地系统施工简述［J］.黑龙江科技信息.2014，21（ 06） ： 1152-1154.