建筑物防雷接地施工技术探析

刘鹏 郑全新 郑健

摘 要：根据技术规范进行建筑物防雷接地工程施工工作，是确保建筑工程质量的重要环节，本文从建筑物遭受雷击的种类，建筑物防雷接地工程技术要求，防雷接地工程施工重点内容以入建筑物防雷接地工程施工质量控制等方面进行了探析，为有关单位及工作人员在实际建筑电气工程实践中提供一定的借鉴和参考。

关键词：防雷接地；工程要求；工程施工；质量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.099

雷电危害是生产生活中常见的自然灾害。我们知道雷云是由于大气在流动过程中气体微粒相互摩擦而产生的带电的云团，当雷云距离建筑物较近时，就会在建筑物的上端感应出异种电荷，与雷云之间形成强大的电场并产生尖端放电现象，即雷云对建筑物放电。有关资料显示，放电电流可达到200KA，强大的电流不仅会击毁建筑物，而且会杀伤人畜。同时，由于雷云对建筑物的静电感应的作用，常会造成建筑物内金属设施设备和电线放电，引发电气火灾、短路和人身伤亡。随着经济的不断发展，建筑工程项目特别是高层智能化建筑工程不断开工建设，因此，在项目施工过程中务必做好防雷接地工作。

1 建筑物遭受雷击的种类

建筑物遭受雷害的种类主要有直击雷、感应雷和雷电侵入波。直击雷：带负电的雷云离建筑物较近时，因静电感应，在建筑物的最上部凸起部分感应出大量的正电荷，形成并达到与雷云之间的几百万伏的电场，进而产生尖端放电现象。巨大的放电电流会引发雷电火灾、建筑物损毁和人畜伤亡。感应雷：带负电的雷云距离建筑物稍远时，在建筑物上感应出正电荷，当带负电的雷云飘走后，虽然负电雷云与建筑物间的电场已消失，但聚集在建筑物上的正电荷还不能很快疏散，从而导致建筑的顶部相对大地的巨大电位差，从而引起建筑物内金属设备、管道和电气线路放电，引发电气火灾、电线短路和和人畜伤亡。雷电侵入波：建筑物室内配电线路一般与室外架空线路相连接，当架空线路上某一位遭受到直击雷或感应雷时，高电位就会沿着输电线路引入到室内，造成室内电气设备或电气控制线路强大过电压而引发雷电火灾和人身伤亡。

2 防雷接地及建筑物防雷接地工程要求

防雷在于接地，将雷击产生的巨大电流或电位差通过引下线与预先设置在地面以下的接地体，将雷电流泄放到大地中。

2.1 防雷电气接地的概念

防雷接地中的“地”与地面中的“地”不是同一概念。防雷接地中的“地”指电位为零的位置。因地表以下存在大量电解质和水分，地球就像一个能容纳无限电荷的电容器，无论电压多高、电流多大，无论是直流还是交流，流入到地下都会被中和，变为零电位。另外，在工程实践中，因为土壤存在电阻，接触到土壤的导体中的电流将以半球形散流电场形式流入到土壤，在距离接地点约20m深处，土壤的导电截面积达到2500m2，电阻率趋近于零，导体中的电位下降到零。因此，通常把距离地表20m深处的土壤认是防雷接地中的“地”。建筑物防雷接地是指为避免建筑物因遭受雷击而引发雷击事故，在建筑物易遭受雷击的部位设装设避雷装置，并将避雷装置（常见的建筑防雷接地设施有避雷针、避雷线、避雷带、避雷网和避雷器）与接地体作可靠的电气连接。

2.2 建筑物防雷接地技术要求

为有效降低建筑物遭受雷击的可能性，保护人民生命财产安全，将因雷击带来的经济损失减少到最低程度，必须要根建筑物的防雷等级要求、重要性、结构及其所处的位置等实际情况选择适当的防雷接地装置。例如：一般建筑物高度超过20m，住宅楼处于建筑楼群的边沿或高于周围建筑时应安装防雷接地装置，平顶屋面的边缘布置避雷带；屋顶上容易遭受雷击的凸起部位如电梯机房、高位水箱房、共用天线等金属构架等装设避雷针，防直击雷害和感应雷害；与建筑物内配电线路相连接的架空线路和电缆线路，在进户处和开关柜内装设避雷器，防止雷电侵入波或高次谐波产生的高电位等。

根据建筑物的重要性及遭受雷击带来的经济损失和社会影响，将建筑物的防雷等级分为三类。一类防雷建筑：如用来存放炸药、火药等爆炸物的建筑物，这类建筑物因雷击电火花会引起爆炸，破坏力巨大或引起人身伤亡；二类防雷建筑：如国家级会堂、办公建筑物、大型火车站等特别重要的建筑物，以及用来存放爆炸物但电火花不易引起爆炸或不会造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物；三類防雷建筑：如部、省级办公建筑、人员密集的公共建筑物。对不同防雷等级的建筑物，应根据国家规定的建筑物防雷设计规范的要求做好防雷接地工作。

3 防雷接地工程施工重点内容探析

3.1 防雷装置的结构

防雷装置主要由接闪器、引下线和接地体等三部分构成。接闪器：如避雷针、避雷线、避雷网等；引下线：是连接闪器和接地体的金属材料，一般由扁钢或圆钢材料构成；接地体：是深埋在大地中的与土壤充分接触的将电流导入到大地金属导体，是就影响防雷装置接地电阻大小的关键。

3.2 防雷接地工程施工中的问题

建筑电气防雷接地施工时，经常出现的问题：避雷带损坏或变形；引下线预留余度不够或接闪器与接地体之间的引下线过长；避雷带、均压环和连接引下线的长度不够；没有正确的完成焊接；没有按照技术深度指标去掩埋接地体，接地电阻过大；防腐处理不到位，造成引出线腐蚀严重；引下线没有接闪器（避雷针避雷线、避雷带、避雷网）紧密的连接起来；没有正确连接螺栓连接片。

3.3 防雷接地工程施工技术要点

安装接地体。利用独立桩基内主筋和地下室底板主筋将建筑物基础接地可靠的连接到一起。首先将桩帽安放到独立桩基内部；然后，焊接插筋和主筋之后，再与所选择的底板面筋焊接到一起；进一步，将多条接地预留线在外圈梁面上印出来，用直径12mm的圆钢作为连接钢筋，依据图纸的位置，将室内预留总等电位箱端子与地下室基础梁连接；最后，测试接地电阻值，当测试值与要求不符时，须将人工接地极增设到引出预留线处。