关于建筑电气防雷接地系统施工分析

张 永 峰

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)



关于建筑电气防雷接地系统施工分析

张 永 峰

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030013)

介绍了建筑电气防雷接地的概念及作用，从接闪器设置、引下线设置、防雷导线设置、等电位联结等方面，阐述了建筑电气防雷接地系统的设置要求与方法，以有效避免雷电对建筑电气的影响。

建筑电气，防雷装置，接地系统，接闪器，引下线

0 引言

建筑物中的电气防雷接地系统的施工质量是非常重要的，它不但决定着居民的人身与财产方面的安全，而且对于人们的日常生活也有着非常重要的影响。尤其在一些雷电比较频发的地区，防雷接地系统能够避免雷电对人身安全造成的巨大威胁，因此随着我国建筑行业的不断进步，对于电气防雷接地系统施工质量的要求也越来越严格。施工的重点就是如何提高施工质量，良好地发挥接地系统的性能。

1 建筑电气防雷接地系统的作用

作为建筑电气系统中的一个非常重要的部分，电气防雷接地系统发挥的作用可谓非常巨大。进行防雷接地系统施工时应当全面考虑很多问题，只有把握好全局并解决了重要影响因素，才能够有效地防止建筑系统遭受雷击事故的发生。相比较于其他的事故而言，雷击事故造成的后果最为严重，所造成的损失也最大，建筑物被雷击以后还可能会产生一些衍生灾害。比如火灾、电灾等，非常难以扑救，因此必须对电气防雷系统的施工进行重视，做好施工质量的控制工作。雷击所产生的破坏体现在以下的几个方面：首先，天气因素的影响可能造成我国各个地方的雷击天气现象。如果雷电没有被接地系统正常引流到大地当中，而是穿过建筑物本身的话，首当其冲的就是其强大的电流会对电气设备造成相当大的破坏，电气设备的损坏在严重的时候能够引起火灾，而火灾对于建筑物里居住的人们的人身安全造成的威胁最为巨大，人员伤亡事故比比皆是。其次，电气设备的受损也会导致建筑物中的很多智能服务的功能都没有办法继续运行，给居民带来极大的不便，因此，相关的施工人员在施工中必须考虑防雷的问题。

2 建筑电气防雷接地的概念

1)防雷装置：防雷装置分为两个组成部分，第一个组成部分就是内部的雷电防雷装置，第二个组成部分是外部的防雷装置。内部的雷电防雷装置又由以下几个部分组成：合理布线系统、电涌保护器、等电位的联结系统、拼比系统。其重要的功能是避免电流的通过对于电气设备产生电磁效应，从而影响到防雷装置的内部布置。外部雷电防雷装置的主要作用是防止雷击，外部雷电防雷装置由以下几个部分组成：接闪器、接地装置以及引下线等。

2)等电位联结：等电位联结就是用一些导电的联结导体，例如采用电涌保护器或者其他的等电位联结导体把分离开来的导电物体联结到装置上来。等电位联结的主要作用就是消除被连接体之间的电位差，使其成为等电位。

3)避雷引下线：避雷引下线就是安置在避雷针下面的能够引导雷电走向的导线体。作为能够引导雷电走向的导体，具有耐热性、导电性良好、机械强度高以及热稳定的特点。

4)接地：我国电气建筑施工当中的接地分为两种。这两种防雷接地的类型是根据保护对象的不同而分开的，其中的一种是为了保护设备或者人员不受到雷电的伤害所进行的接地保护，这种保护被称为保护性的接地，另一种接地是为了保护电气设备的主要功能而设置的接地，所以这种保护被称为功能性的接地。

5)雷击电磁脉冲：雷击电磁脉冲指的是一种由干扰源进行直接的雷击与另一种干扰源进行间接的雷击从而引起的电磁效应。一般这种情况都是由于雷电的电流或者电磁辐射的影响或者被雷电击中的物体产生的电位差导致电位上升从而通过连接体的干扰。

3 建筑当中所要求的防雷施工设置

1)接闪器的设置。接闪器的结构主要包括接闪带、接闪网以及接闪杆、金属构件、金属屋面等。其中接闪杆的作用是接引雷电导向自己从而避免要保护的对象遭受雷击。为了确保被保护的对象安全，接闪杆的高度是有所要求的，一般的接闪杆都要做的高一些。但是如果接闪杆的高度过高，那么容易引来多次雷击，即多次遭受雷电的影响，所以为了对接闪杆进行一定的保护，一般在施工当中采用接闪网或者采用接闪带进行引流，防止接闪杆多次被雷电击中而损害。目前我国采用多个短接闪杆进行雷电的接引，在这种情况下同一根接闪杆受到雷电击中的概率就会小很多，就能够对接闪杆进行有效的保护。当前在我国的研究当中也创造出了能够降低阻抗限流的接闪杆和能够采用气隙放电的接闪杆，这种接闪杆的作用是有效降低雷电的幅值，使接闪杆的波头平缓，能够有效地避免二次雷电感应对接闪杆造成的危害，减少地电位的反击。在建筑物的接闪器设计当中应当注意对几个方面进行控制：a.在高层中应当注意接闪器的保护要包含卫星接收装置、航空障碍灯等，如果这些装置被设置在接闪器的保护之外，那么应当增加接闪网或者接闪带进行保护。b.如果在建筑物的女儿墙或者屋檐上有明设的接闪带，那么接闪带应当位于住宅建筑的外面或者垂直于屋檐，接闪带的支架也应当向外倾斜，这样设置可以保护女儿墙等凸出的建筑结构不会被雷电炸裂，从而避免碎块伤人，保护建筑物中人员的人身安全以及相关设备的完好。c.建筑物的屋面有风井与烟道，一般这些部位的标高较高，容易受到雷击，所以这些部位也应当安装接闪器，并连接到屋面的防雷装置上去，屋面的周围还有一些凸出构件也应当敷设接闪带，保证建筑结构的安全。

2)引下线的设置。引下线的作用就是把接引到的雷电引流到大地中。一般引下线由框架柱或者墙中的一些钢筋兼做。所以引下线的数量以及位置是非常重要的。一般要求引下线沿着建筑物的四边均匀对称布置，施工中引下线的长度以及间距都必须符合相关施工规范的要求，数量应当适当地增加，并减小布置的间距。如果在高层建筑当中，还应当设置均压环来解决雷电感应比较大的问题，均压环应当与建筑物内部的结构钢筋和引下线连接起来，并与屋内的金属物体进行连接。这样做可以防止雷电电压的反击，均压环一般由每层建筑圈梁当中的钢筋兼做。

3)防雷导线的设置。通过对往常的多个雷电进行测试的资料统计发现，距离地面20 m的时候雷云的高度是最低的。在施工中对于一个20 m高度左右的高层建筑应当在其高处以及其侧面同时设置防雷导线来进行防雷。高层建筑可以使用其中设置的钢筋网当作避雷的网带。这样，如果高层建筑物遭受到雷电袭击，那么钢筋网就可以把雷电导入到接地装置当中，再传递到大地当中去，减小伤害。这也使得高层建筑具有了能够引导雷电的优势，如果电流在引下线当中产生了较大的电压降，那么没有进行屏蔽的引下线当中就会产生较高的电位，较高的电位能够击穿绝缘体，造成事故，但是如果有效连接了钢丝网就会分散电流。如果在绝缘的导线上设置钢管的穿线，那么在雷电的作用之下，钢管就相当于等电位的连接线，即使电流穿过了绝缘体，也会被钢管导走而不会对钢管外的物体造成影响。所以在高层建筑的施工当中，如果有条件的可以采用由屏蔽层的电缆，铠装电缆等进行保护，也可以把普通的导线埋设在金属的桥架当中，使得这些金属桥架和设备具备防雷的设计要求。

4)等电位的联结。建筑物当中还需要把不同的等电位体联结起来，就是处在同样的防雷空间当中的防雷物体、外来的导体、金属物体、电气和电信装置等等。如果这些物体都能够联结起来的话，能够有效地防止电位差的出现，或者减小其电位差，使得系统内的电位处在一个平衡的状态中，达到降低接触电压的目标。目前在我国的住宅电源当中所采用的等电位联结系统一般采用TN-S-C系统，这个系统可以把故障状态下的接触电压降到最低，防止由于不同部位出现电压降而造成电流过大等等烧坏电器设备。在对住宅的建筑物进行施工时，应当特别注意等电位联结系统，这是防止低压配电系统在施工当中出现问题和故障的重要措施之一。建筑中的等电位联结包含总的等电位联结和局部等电位联结。一般我们居住的环境当中，浴室与卫生间是当作一个空间所以被使用。但是浴室长期处在一个比较潮湿的环境当中，容易发生一些触电的事故，所以对于浴室当中的电气设备的设计，必须考虑防潮，做好相应的联结。卫生间的局部电位联结就是把其中的接电端子、与室内的各种金属管道、金属构件等等联结起来。

5)雷电电流的考虑。在防雷的设计当中应当考虑雷电流的散流，如果不对雷电流进行散流，那么电流过大，能量太强，很容易对路过的导线和设备造成伤害。这也与电位的梯度有着一定的关系，因此想要均衡电位就必须降低电位的梯度，也就是在高层建筑当中必须设置均压环的原因所在。均压环与接地线形成了一个笼状的防雷网，在防雷网当中的导线系统比较安全，防雷网能够起到屏蔽与均压作用，很好地分流雷电的能量，这样在建筑物被雷电击中以后，能够有效地减少雷电对建筑的影响。

4 结语

根据上文的分析得知：在建筑物当中必须要注意电气设备的保护，防雷接地是一个比较传统应用比较广泛的系统，减少雷电影响的电气安全保护措施，对一些经常出现的设施进行安装，比如接闪器、引流线等等能够很好地避免雷电对于建筑的影响，减少接地电弧的短路等等问题，对于一些重要的建筑更要注意避免雷电的不良影响。只有规范防雷接地系统，才能保证居民人身安全与财产安全。

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On analysis of lightning protection and grounding system construction of electrical construction

Zhang Yongfeng

(ShanxiErjianGroupCo.,Ltd,Taiyuan030013,China)

The paper introduces the concept and role of the lightning protection and grounding of the electric construction, and illustrates its equipment demands and methods for the system from the lightning arrester allocation, air-termination allocation, lightning protection wires, and equipotential bonding, so as to avoid the influence of the lightning on electric construction.

electric construction, lightning protection device, grounding system, lightning arrester, air-termination

1009-6825(2016)11-0128-02

2016-01-28

张永峰(1975- )，男，工程师

TM923.02

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