建筑电气安装工程防雷接地施工技术研究

武建生

（山西五建集团有限公司，山西 太原 030000）

1 建筑电气防雷接地施工的重要性

1.1 延长家电等设施的使用寿命

大功率电器一般都是三孔插头，其中最上面的一孔就是地线插头。由于大功率电器产生的电流较强，因而在强对流天气中更加容易受到雷电的干扰攻击，从而损坏设备，影响其使用寿命。而接地这一措施可以使电流对通过地线直接传入大地，电流不再二次经过设施本身，这就大大降低了其受到雷电袭击的可能性，从而减少强电流对家电等设施的损害，延长使用寿命。

1.2 保证人身安全

我们知道，有许多家用电器是金属外壳，是无法做到裸露部分完全绝缘的。如果受到雷电攻击，家电电流输送不畅导致其瞬间短路放电，金属材质无疑是为电流伤人提供了一个绝佳的导体。而防雷接地技术就是一种将电流直接输送到地下绝缘处理，家电本身不再二次接收电流传导的方式。就算家电等设施受到雷电袭击，电流也会很快被输送至地下，其金属外壳不会作为导体对人产生威胁。这对使用家电的人来说，安全性无疑提升了很多［1］。

2 防雷接地工程的研究成果

为防止雷电灾害，新中国成立之后，我国对如何防止建筑物遭受雷电击打进行了具体而深入的研究并制定了一套规则。《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《建筑物防雷设计规范》等文件就对防雷工艺、防雷材质标准等做出了具体规定。此外，我国还研究了多种工艺以供建筑电气防雷工程使用，如主要采用埋设接地网、建筑物顶端安置避雷针等措施引雷。而接地方式也有多种，如以建筑材料本体为基准的管桩内主筋接地法、或是利用承台的主筋或钢筋为传导的接地法、采用人工接地法，以人工架设传导体接地等方式。这几种措施有效地减少了雷电灾害带给居民的损失，减少了触电事件的发生。但可供选择的方法仍旧较少，且其中部分安全性无法得到保证。接地设备材质、可承受电压问题也无法提前得到估量，这也为防雷接地施工增加了难度。

3 防雷接地工程的缺陷

这一部分笔者将主要论述我国现存防雷接地工程在设置上及施工过程中所产生的缺陷，为了使结果更直观，笔者将结合具体例子来探究。

案例一，某地楼房施工结束，避雷接地措施等都较为齐全。但在雷电天气中，其楼旁变压器因遭受雷击而失火，无人员伤亡，但造成一定财产损失。

以上材料算是一个典型案例了。在防雷措施俱全的情况下，为什么还会出现变压器遭受雷击造成失火的问题呢？这就是防雷接地工程的缺陷之一。有些楼房在施工过程中，施工者没有注意变压器与高压侧避雷器之间的距离问题，导致变压器与高压侧避雷器之间距离过大。根据电压公式，雷电侵入后电压与变压器与高压侧避雷器之间的距离成正比。如果所使用的变压器可承受的最大电压小于雷电本身的电压冲击，就会造成变压器损害，引起一系列问题。所以，在施工过程中，工作人员要根据实际情况合理安排变压器与高压侧避雷器之间的距离问题，尽量使其距离保持较近。如果无法保持其距离，应该适当更换变压器，提高变压器的承受能力，提高其安全性，减少安全隐患与事故发生几率。

案例二，为减少雷电灾害所带来的灾害损失，某农村响应号召，对村内的避雷设施整体做了改造。改造后在一定时间段内确实取得了比较良好的效果，但仅仅半年后防雷效果就大不如前，甚至出现了雷电伤人的情况。该村重新改造避雷接地设施后状况消失。

以上案例发生自乡村，所以我们不得不考虑乡村自身所产生的问题。这种情况多是因为接地电阻模块产生了问题或者安装时就不符合要求导致的。接地电阻模块是保护变压器与保证防雷设施有效运作的关键性设备，一旦接地电阻模块出现问题，变压器就会很快受损，导致防雷措施失效。但是一些农村地区对此并不是十分重视。接地电阻模块设备受到周边环境影响程度高，土壤污染、酸雨、化学废水排放等都会对其产生腐蚀。农村地区缺少成规模的、有序的正规组织，管控难度较高，加之缺少定期检修，接地电阻损坏的风险自然较城市地区大。另外，接地电阻模块所联系接地体埋藏深度不够，开荒掘地对接地体产生的人为损害等，也在一定程度上缩短了其使用寿命。若不幸碰触，则会产生危险。

案例三，某单位因房屋年久失修，翻修时对避雷接地线也做了改造。但改造后的避雷效果并不理想，但因周围有较高建筑物，并未造成严重损失。经综合考量后，该单位不得不将所有防雷设施拆除重新安装。

此案例是因重新施工后而造成的问题，在排除接地零件损坏、线路老化等不可抗力后，最大的可能就是施工过程中所产生的问题。在防雷接地工程施工过程中，施工者不仅要保证工艺步骤完整，保护措施齐全，安全监测合格，施工成果美观等，更需要懂得接地工程的基本要求与技巧。比如许多初级施工者并不能很好地注意到一些施工细节，比如接地线与接地线之间的距离问题，接地线不可以迂回盘绕等。这些不被注意的细节很有可能导致电流无法被顺利地输送到地下、接地零件损坏等问题的产生，从而产生一定安全隐患。

案例四，某城市中的一位白领在洗澡时触电身亡，但经有关部门鉴定，死者所使用热水器没有任何问题，电线与做绝缘处理的胶皮管也都完好无损。在经多方调查后，警方发现在同栋楼居住的其他居民家中也产生了不同程度的漏电情况，但多情况较轻，大多数人都没有在意。有关部门对楼中人员进行了安顿并对居民楼线路进行了检修，得出此事故是由于居民楼地线带电而产生的悲剧。

这也是一个比较典型的案例。由于居民楼的地线大都是提前铺设的，因此施工方只会考虑居民楼中的正常电气使用对地线造成的负荷量，而居民楼中违规电器、超负荷运转电器对地线及电路造成的损害和影响，大多数施工方在施工前是不会将其纳入考虑范围之内的。上述案例中，居民家中的热水器是属于超负荷的大型违规电器，其电压和电流都超出了正常应有的负荷程度。久而久之，就对其地线产生了损害，地线绝缘效果消失带电，致使整一栋居民楼的电器都无法正常接地，酿成了悲剧。在教育居民不要违规使用电器的、不私自改动线路的基础之上，施工方对电气接地及其负荷的考虑缺陷，也是应该解决的问题之一。

综上，我们可以看出电气防雷接地措施的不完善之处，以及其本身存在的一些缺陷。为了保证居民生命财产安全，有关部门不断研究改进，提出解决措施，努力解决此类问题。接下来这一部分，笔者将针对其弊端提出一些解决措施供参考。

4 改进措施

4.1 加强防雷接地系统建设

在当前的高层建筑物中，防雷接地系统的复杂性日益凸显，对其中包含的电气设施设备的智能化要求不断提高，因此，完善防雷接地系统，提升其智能化水平成为当今时代发展的主流趋势［1］。防雷接地工程的系统建设不只指质量和工艺上的建设与完善，在保证质量与安全性的基础上，更要提高其智能性。在如今一个万物互联的时代里，防雷接地工程是否也可以与电子产品连接呢？就如在万物互联的状态下，家电可以对火灾风险进行提醒，智能设备是否可以对电流的不正常运转做出提醒呢？如果智能设施研发团队可以成功研究出监测电流运转情况的设备，在危险情况下及时发出预警信号，那么这将降低居民触电的风险，一定程度上提高了安全性。如若研究成功，这也是防雷措施上的一大进步，具有里程碑式的意义。

4.2 加强施工监管

通过以上文案例我们可以发现，防雷设施产生的问题有半数以上都是施工时不注意造成的。由于国家并没有对接地体、导体材质、型号等作出明确，统一的规定，因此，施工方在施工过程中所使用的零件质量良莠不齐，甚至会出现为了降低成本使用并达不到市面上通用标准的零件的情况。这种零件使用年限、功用效果、耐损坏程度都达不到正常标准，而一旦居民进行小幅度的违规操作，就很容易引发较大的安全隐患，甚至会出现接地线带电导致居民触电的情况。因此，有关部门应该加大监管力度，对市面上通行的零件进行质量规范，并定期抽检，以确保零件质量合格。

4.3 加强施工人员技术培训

由于我国人口基数大，但是教育普及程度仍旧不够高，因此施工者的文化水平很难得到保证。他们进入技校学习，在施工质量、对设施的专业了解上可能更有经验，但是对于一些科学原理，行业发展，以及最新技术的研究成果和推广、甚至于防雷安全意识等，他们的了解程度就远远不如受过高等教育的学生了。防雷设备在电气工程建设中具有非常重要的影响，在安装施工过程中，施工人员的防雷意识差已经成为普遍现象，因此，在施工过程中往往存在较为严重的电气工程线路混搭现象，为电气工程施工埋下了严重的安全隐患［2］。这就需要加强对施工人员的教育，包括安全教育与技术精进教育等。在条件允许的情况下，尽可能地对施工者进行知识性教育，帮助其精进自身技术，了解行业发展趋势，掌握最新技术设置。

5 结语

总而言之，建筑电气安装防雷接地工程在各个方面都有着不可替代性。而针对已产生的问题解决问题则是技术发展的不二法门。以上便是笔者对建筑电气安装接地工程的一些浅见。