关于对建筑物防雷接地的探讨

孙雪峰

摘 要 雷电是常见的一种自然现象，即天空云层间一种放电现象，雷击时释放可观的能量，从而使受雷击的物体遭到严重损害，具体表现在以下几个方面：第一，雷电对地面产生的直接雷击；第二，感应雷击；第三，雷击产生机械力；第四，雷击产生跨步电压。建筑物易受雷击部位与建筑物的性质、结构及所处的位置等决定受雷击的程度，如屋面、屋脊及突出高的建筑物等。建筑物防雷永远是一个热门话题，它与人们的人身财产安全息息相关。所以，建筑物在竣工验收时防雷接地是一项必须、重要的项目环节。但最近笔者常听见有人把防雷和接地混为一谈，其实不然，防雷一定要接地，而接地不一定是为了防雷。笔者就此针对建筑物防雷接地和接地装置作简单的阐述。

关键词 雷电 建筑物防雷 接地研究

一、防雷接地

建筑物防雷接地的主要措施：第一，装设独立避雷针，通过引下线接地。第二，装设避雷网、避雷带，通过引下线接地。第三，利用建筑物的結构组成避雷网及引下线。第四，利用电缆进线以防雷电波的侵入。简单地说，防雷就是建筑物通过预先设置的接闪器（突出屋面的金属物，如明装避雷带、避雷针），把雷电引入大地的一个过程，它可以有效地保护建筑物内部不受雷电打击造成损害。大家可能经常会看到，我们的建筑物屋面女儿墙，沿墙压顶有设置一道钢筋（通常是经热镀锌处理过的），这在建筑电气上称为明装避雷带，我们将刚性屋面或者结构层上的钢筋和明装避雷带进行焊接连接，可以使屋面形成一定规格（一级防雷为5m×5m，二级防雷为10m×10m，三级防雷为20m×20m）的避雷网格，再将屋面避雷网与选定作为引线的柱筋进行焊接，再传入基础通过接地装置而引入大地。标高高于30m的建筑物还应设置均压环（非屋面外围框梁或圈梁钢筋通焊一圈），可以有效地防侧击雷。直接设置避雷针的做法基本已经淘汰，因为避雷针的防雷模型可以看作伞状防护，它存在避雷盲区，也不能防侧击雷，但由于其引雷电的功能强大，在一级防雷的地区的建筑物就会采用避雷针、避雷带加设均压环混合安装做法。通过以上安装施工，我们人为把建筑物构成了钢筋避雷笼子，可以全方位避免建筑物遭雷击时受到损害。

二、接地装置

防雷接地装置的组成：接闪器、引下线、接地体三部分。第一，接闪器：避雷针、避雷网、避雷带及均压环；第二，引下线：引下线及保护管、断接卡、接线板、支架；第三，接地体：接地母线、接地支线、接地极、接地板。

防雷接地装置的结构无论是防直击雷或感应雷，最终都是通过接地装置将雷电流送入大地。所以，没有完善的接地装置是无法完成避雷任务的。接地系统是建筑电气的一个难点，可以分大接地和小接地。小接地主要是经阻抗、容抗或感抗接地，而大接地是直接接地。我们这里主要从大接地的三相四线制和三相五线制进行阐述。三相四线制，TN-C系统，是除必须有的三根相线（电工学称火线）外，将中性线（电工学称零线）和保护中性线（接地线）合二为一。这样的系统一旦发生漏电事故，漏电不能直接传入大地可能造成人身触电事故。三相五线制，TN-S系统，是除必须有的三根相线外，中性线和保护中性线严格分开，保护中性线是要进行接地连接的，所有的用电器金属外壳有效地与保护中性线进行连接，可以有效地防止漏电、触电事故。我们常见的三孔插座和插头，其实并非三相380V电源，而是单相220V（两孔的其实也不是两相，是单相，两相是三相火线中选两根接入设备，因为线电压就是380V，无须接入零线，如电焊机就是两相设备），插座最上端的孔是连接到保护中性线的，而用电器插头最上端的端头，是与用电器金属外壳进行连接的。这样我们就可以把金属外壳所带的漏电有效地传入大地，因为人体的电阻比电线电阻大出很多，电流基本不会从人体通过了。改进型的TN-C-S系统省去了变电房至建筑物这一段的接地电缆，减少了造价。总体说来，防雷接地是为了使建筑物在雷电打击中避免因雷电造成损失，而接地系统则是为了防止用电器金属外壳带电伤人，它们最终需要用导体连接到接地装置，排除安全隐患。这是笔者从事两年建筑物防雷竣工验收工作的一些见解，希望读者对了解建筑物防雷接地有所帮助。

（作者单位为枣庄市气象局）