雷电对建筑物的危害及等电位连接在建筑防雷中的意义研究
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・ ３ ８ ５・ 雷 来自林 正 新 （ 温州市 防雷设施检测所 ，浙江 ，温州 ，３ ２ ５ ０ ０ ０）
【 摘 要】 雷电作为一种 自 然现 象。其 破坏力 非常强大。尤其雷 电袭击没有采取 防 雷措施 的建筑物，将 严重威胁建筑物 的安全 及Ａ ． ４ ｆ ｌ 的生命 与财产。因此 ，客观分析 建筑 物的常见 雷电危 害，意识到等电位连接在 建 筑防雷 中的重要意义 ，具有一 定必要性 。 【 关键词 】建筑物；雷电 ；危 害；等 电
位 连接 ；意 义
在现代建筑发展过程 中，内部安装 了各 种 各样的 电子设备和 电气 设备，做好建筑物 的防雷保护工作非常重要 。如果强大的 电流 经 过建筑 物， 将产 生剧烈 的机械 力及热效应， 对 建筑 物及相关设备造成损 害。因此，当前 建筑物 的雷 电事故频繁发生 ，产生了较大的 损 失，除 了采用传统 的雷 电防护技 术措施 以 外 ，选 用等电位连接技术 ，是 实现 雷电综合 防护技 术的重要选择 ，具有经济性 、实用性 优势 。以下将对 相关内容进 行分析： １ 、雷电对 建筑物的危害 雷 电的破 坏作用主要源 自雷电流 ，其危 害主要包 括：一方面 ，在建筑物 中产 生直接 的电动 力和热效应；另一方面 ，发 生二次作 用 ，即静 电感应、 电磁感应等 ，当雷电流通 过 导体之 后产生热量 ，造成金属 的融化或飞 溅 ，进 而发生火灾及爆炸事件 。如 果输电线 路 、金 属屋顶等 导体处于雷云及大地 之间， 那 么导体就会产生和雷云性质相反 的负荷； 当雷 云完成放 电之后 ，雷云和大地之 间的 电 场就会 快速消失 ，此时导体 中存在 的电荷 尚 未 消散 ，就会形成较大 的对地 电位 ，即“ 静 电 感应 电压” 。如果电荷传播到导体的两侧 ，而 线路 刚好进入建筑物之后 ，就会将 高电位 也 带入室 内，对 设备及 人身安全造成危害 。 ２ 、等 电位连 接在建筑防雷中的意义 ２ ． １等电位 连接在建筑屋顶的应用 为了避免 由于雷 电侵袭建筑物 而产生破 坏 ，根 据雷 电电流特性 ，需要 在建筑 中安装 防雷保 护装置 ，但是单纯 的防雷保 护装置不 足 以抵 挡复杂的雷 电侵害 ，还 需要在建筑 内 部进行 等 电位连接 ，避 免高电位进 入室 内而 发 生跳 闪或者反击 。当前大 多建筑 物是钢筋 混凝 土结构 ，内部钢筋相互 交错，应该将其 有 效连接并保持 网格尺 寸的适 合性，进而形 成 雷电 电流的导通 电路 ，并且在建筑屋顶形 成 等电位平面 。如果 能够将 屋顶的钢筋网与 大 地连接 ，在建筑 中形成 闭合 的笼子状 ，当 雷电入侵到屋顶之后 ，可以瞬间将 电流分散 给 大地 ，进而保障建筑物 中的设备及人员安 全 。随着各种建筑物 中屋顶 设备、管线等越 来越 复杂， 只有发挥 屋顶等 电位 连接的作用， 安装综合接闪器 ，才能有效避 免发生跳闪 问 题， 减少 由于 高电位入侵而产 生的破坏作用。 ２ ． ２等 电位连 接在建筑结构的应用 从现 代建筑物的 内部结构来看 ，大多 以
生。
２ ＿ ３等 电位连接在建筑配 电系统的应 用 在建筑物 的供 配电系统中 ，通过城市 电 网可引入交流 电源 ：如果发生雷 电作用 并直 击 电网，在线路 中就会 形成过 电压波 ，当过 电压波沿着线路进入 到建筑 内部 ，再经过交 流 电源进入 电力设 各，就会对设备运行造成 干扰或者产生破坏 作用 。同时 ，雷 电的过 电 压波也可能通过通信线 路或者交流 电测传播 到直流 电源系统 中，对 直流 电源和负载 电路 的运行安全造成威胁 ；在建筑的防雷界面进 行等 电位连接 ，利用 等电位端子板将接地线 和基础接地连接起 来， 由电源线路而产 生的 雷 电流进入到大地 中，此时等 电位连接 可以 避免局部 电位升高 ，进而形成 电位差 。 结合 国家 的相 关规 范和标准 ，在建筑物 的 电源及设备之 间实行防雷接地 ，采取 等电 位连接方法 ：由于雷电流产生 的峰值相对较 大 ，其经过 的地方 就会 发生 电位升高现 象， 容易 引发设备或者 人身事故 。因此 ，采 取等 电位连接方式 ，已成为建筑物配 电系统 防雷 的重要技术手段 ；以建筑物供配 电系统的Ｔ Ｎ 系统模式为例 ， 在该系统 中应用等 电位连接 ， 可 以将Ｔ Ｎ系 统 中沿 着Ｐ Ｅ 线或 者Ｐ Ｅ Ｎ线传 导 的故障及 时清 除，避免 由此引发 电气事 故 在建筑物 的电源进 线位置 ，应设 置电气 接地 母排 ，同时将金 属保护管 、设备外壳 、建筑 物地下钢筋等 ，与接地母排进行可靠连 接。 当总等 电位连接 到同一个 电位 中，建筑 物就 不会产生 电位差 ，可通过总等 电位连接 消除 Ｔ Ｎ 系统 产生 的故 障 电压 ，避 免发生 电击事 故。 ２ ． ４等 电位连接在建筑信 息系统的应用 现代智 能建筑 中的信息系统非常 复杂， 对于其外露 的可 导电部分 ，应该构建等 电位 的连接 网络 ，实现 和接 地系统 的连接 。这种
承 重墙或者构造柱 的结构主筋作为引下线 ， 并以此进行引下线接地 。建筑 中构造柱 的钢 筋连 接性较好 ，也可实现 结构基础钢筋和 内 部钢 筋的可靠性连接 ；再加上 柱子的数量 比 较 多，涉 及钢筋数量也 比较 多，可以形成雷 电电流流通 中的有效通道 。当雷电电流进入 建筑之后 ，在楼板 中形成 了等 电位平面，就 不会影 响设备运行和人员安全 ；对 于竖向金 属管道来说 ，由于其 电位相对较 高，如果不 能妥善处理 ，就可能发生跳 闪问题 。因此， 将 金属 管道 和建 筑物 结 构 中的 主筋连 接起 来 ，就可 实现“ 均压” 。这种情况下 ，无 论建 筑物处于任何 一个 平面， 当雷 电电流 经过之 后 ，就会形成等 电位平面 ，进而保护 设备安 全与人员安全 。利 用接地体的作用 ，可以将 雷 电电流导入到大 地中，当雷 电电流通 过之 后 ，接地体 电位 、相邻 金属导体等上升 ，可 能引发跳 闪。采取 联合接地方法 ，确保其 处 于同一个 电位 ，就 可较 好地避免这一 问题 发
・ ３ ８ ５・ 雷 来自林 正 新 （ 温州市 防雷设施检测所 ，浙江 ，温州 ，３ ２ ５ ０ ０ ０）
【 摘 要】 雷电作为一种 自 然现 象。其 破坏力 非常强大。尤其雷 电袭击没有采取 防 雷措施 的建筑物，将 严重威胁建筑物 的安全 及Ａ ． ４ ｆ ｌ 的生命 与财产。因此 ，客观分析 建筑 物的常见 雷电危 害，意识到等电位连接在 建 筑防雷 中的重要意义 ，具有一 定必要性 。 【 关键词 】建筑物；雷电 ；危 害；等 电
位 连接 ；意 义
在现代建筑发展过程 中，内部安装 了各 种 各样的 电子设备和 电气 设备，做好建筑物 的防雷保护工作非常重要 。如果强大的 电流 经 过建筑 物， 将产 生剧烈 的机械 力及热效应， 对 建筑 物及相关设备造成损 害。因此，当前 建筑物 的雷 电事故频繁发生 ，产生了较大的 损 失，除 了采用传统 的雷 电防护技 术措施 以 外 ，选 用等电位连接技术 ，是 实现 雷电综合 防护技 术的重要选择 ，具有经济性 、实用性 优势 。以下将对 相关内容进 行分析： １ 、雷电对 建筑物的危害 雷 电的破 坏作用主要源 自雷电流 ，其危 害主要包 括：一方面 ，在建筑物 中产 生直接 的电动 力和热效应；另一方面 ，发 生二次作 用 ，即静 电感应、 电磁感应等 ，当雷电流通 过 导体之 后产生热量 ，造成金属 的融化或飞 溅 ，进 而发生火灾及爆炸事件 。如 果输电线 路 、金 属屋顶等 导体处于雷云及大地 之间， 那 么导体就会产生和雷云性质相反 的负荷； 当雷 云完成放 电之后 ，雷云和大地之 间的 电 场就会 快速消失 ，此时导体 中存在 的电荷 尚 未 消散 ，就会形成较大 的对地 电位 ，即“ 静 电 感应 电压” 。如果电荷传播到导体的两侧 ，而 线路 刚好进入建筑物之后 ，就会将 高电位 也 带入室 内，对 设备及 人身安全造成危害 。 ２ 、等 电位连 接在建筑防雷中的意义 ２ ． １等电位 连接在建筑屋顶的应用 为了避免 由于雷 电侵袭建筑物 而产生破 坏 ，根 据雷 电电流特性 ，需要 在建筑 中安装 防雷保 护装置 ，但是单纯 的防雷保 护装置不 足 以抵 挡复杂的雷 电侵害 ，还 需要在建筑 内 部进行 等 电位连接 ，避 免高电位进 入室 内而 发 生跳 闪或者反击 。当前大 多建筑 物是钢筋 混凝 土结构 ，内部钢筋相互 交错，应该将其 有 效连接并保持 网格尺 寸的适 合性，进而形 成 雷电 电流的导通 电路 ，并且在建筑屋顶形 成 等电位平面 。如果 能够将 屋顶的钢筋网与 大 地连接 ，在建筑 中形成 闭合 的笼子状 ，当 雷电入侵到屋顶之后 ，可以瞬间将 电流分散 给 大地 ，进而保障建筑物 中的设备及人员安 全 。随着各种建筑物 中屋顶 设备、管线等越 来越 复杂， 只有发挥 屋顶等 电位 连接的作用， 安装综合接闪器 ，才能有效避 免发生跳闪 问 题， 减少 由于 高电位入侵而产 生的破坏作用。 ２ ． ２等 电位连 接在建筑结构的应用 从现 代建筑物的 内部结构来看 ，大多 以
生。
２ ＿ ３等 电位连接在建筑配 电系统的应 用 在建筑物 的供 配电系统中 ，通过城市 电 网可引入交流 电源 ：如果发生雷 电作用 并直 击 电网，在线路 中就会 形成过 电压波 ，当过 电压波沿着线路进入 到建筑 内部 ，再经过交 流 电源进入 电力设 各，就会对设备运行造成 干扰或者产生破坏 作用 。同时 ，雷 电的过 电 压波也可能通过通信线 路或者交流 电测传播 到直流 电源系统 中，对 直流 电源和负载 电路 的运行安全造成威胁 ；在建筑的防雷界面进 行等 电位连接 ，利用 等电位端子板将接地线 和基础接地连接起 来， 由电源线路而产 生的 雷 电流进入到大地 中，此时等 电位连接 可以 避免局部 电位升高 ，进而形成 电位差 。 结合 国家 的相 关规 范和标准 ，在建筑物 的 电源及设备之 间实行防雷接地 ，采取 等电 位连接方法 ：由于雷电流产生 的峰值相对较 大 ，其经过 的地方 就会 发生 电位升高现 象， 容易 引发设备或者 人身事故 。因此 ，采 取等 电位连接方式 ，已成为建筑物配 电系统 防雷 的重要技术手段 ；以建筑物供配 电系统的Ｔ Ｎ 系统模式为例 ， 在该系统 中应用等 电位连接 ， 可 以将Ｔ Ｎ系 统 中沿 着Ｐ Ｅ 线或 者Ｐ Ｅ Ｎ线传 导 的故障及 时清 除，避免 由此引发 电气事 故 在建筑物 的电源进 线位置 ，应设 置电气 接地 母排 ，同时将金 属保护管 、设备外壳 、建筑 物地下钢筋等 ，与接地母排进行可靠连 接。 当总等 电位连接 到同一个 电位 中，建筑 物就 不会产生 电位差 ，可通过总等 电位连接 消除 Ｔ Ｎ 系统 产生 的故 障 电压 ，避 免发生 电击事 故。 ２ ． ４等 电位连接在建筑信 息系统的应用 现代智 能建筑 中的信息系统非常 复杂， 对于其外露 的可 导电部分 ，应该构建等 电位 的连接 网络 ，实现 和接 地系统 的连接 。这种
承 重墙或者构造柱 的结构主筋作为引下线 ， 并以此进行引下线接地 。建筑 中构造柱 的钢 筋连 接性较好 ，也可实现 结构基础钢筋和 内 部钢 筋的可靠性连接 ；再加上 柱子的数量 比 较 多，涉 及钢筋数量也 比较 多，可以形成雷 电电流流通 中的有效通道 。当雷电电流进入 建筑之后 ，在楼板 中形成 了等 电位平面，就 不会影 响设备运行和人员安全 ；对 于竖向金 属管道来说 ，由于其 电位相对较 高，如果不 能妥善处理 ，就可能发生跳 闪问题 。因此， 将 金属 管道 和建 筑物 结 构 中的 主筋连 接起 来 ，就可 实现“ 均压” 。这种情况下 ，无 论建 筑物处于任何 一个 平面， 当雷 电电流 经过之 后 ，就会形成等 电位平面 ，进而保护 设备安 全与人员安全 。利 用接地体的作用 ，可以将 雷 电电流导入到大 地中，当雷 电电流通 过之 后 ，接地体 电位 、相邻 金属导体等上升 ，可 能引发跳 闪。采取 联合接地方法 ，确保其 处 于同一个 电位 ，就 可较 好地避免这一 问题 发