建筑电气系统的接地与防雷(新版)

建筑电气系统的接地与防雷

(新版)

Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.

( 安全管理 )

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编号：AQ-SN-0146

建筑电气系统的接地与防雷(新版)

随着社会经济的快速发展，科技的不断进步，出现了大量的智能建筑，这对建筑的电气设计提出了更高的要求，其中接地系统的设计是尤为重要的一个环节，对于建筑的弱电系统经常出现故障造成严重的后果，根据有关部门的调查显示，其中超过25%的事故是由于雷电以及其它的电磁干扰引起的，保护电气设备的安全，不要受到雷电以及浪涌电压的影响成为电气接地系统设计的一个重要课题。电力系统的使用安全关系到建筑的正常使用，以及使用的安全性和可靠性，对于建筑内的设备和人员安全也是一个保证，为了更好的设计接地系统，就要清楚建筑中接地系统的分类以及它们之间的关系，这样才可以确保接地系统安全可靠。

1建筑接地系统的种类和作用

对于建筑电气的接地系统从所起作用我们一般分为三种，分别

是防雷接地、工作接地及保护接地，下面分别阐述。

1.1防雷接地

防雷接地对于建筑是较为重要的接地系统。当建筑遭到雷击时可以有效的把电流导入大地，保护了建筑物以及其内部物件和人员的安全。在雷击的瞬间雷电流是极为大的，可以达到几十到几百千安培，以致瞬时的感应电压可以达到几十到几百千伏，建筑物内的电子设备受到雷电反击以及感应过电压的严重威胁。所以防雷接地系统的另一个重要作用是使建筑物内的设备具有等电位、均压和多层屏蔽的安全防雷结构。对于建筑物的接地系统设计中，防雷接地系统设计是最为重要的，以防雷为基础，做好其他两方面的接地系统的设计，提高人们工作生活环境的安全性。

1.2工作接地

工作接地主要针对建筑内部的各种电器设备，使其正常工作需要的接地系统，一般分为直流和交流工作接地。民用建筑的交流工作接地为交流配电系统中的电源变压器中性点或者把建筑物引入的交流电源中性线直接接地，保证建筑内电器具有220/380V正常使用

的稳定工作电压。直流工作接地的目的是让建筑内部的电子设备信号放大，使信号传输和在各个电路的信息传递过程有一个平稳的基准电位，保证建筑内电力系统可以安全稳定正常的工作。

1.3保护接地

保护接地主要针对建筑内的人员安全，避免遭到间接的接触电击及在出现接地故障的状况下免遭由于金属壳体之间存在的电位差造成的打火而引发的火灾。在配电回路中出现接地故障时会产生非常大的接地故障电流，导致配电回路保护开关快速动作，及时切断故障回路的电源起到保护作用。对于不可以快速切断故障回路电源的地方，保护接地使用等电位措施来保护人员的安全。

2建筑防雷接地、工作接地、保护接地系统的设计

2.1防雷接地系统的设计

防雷接地在建筑接地系统设计中是极为重要的，一般把建筑物的防雷保护分为三级：一类、二类和三类，民用建筑大多采用二类防雷保护进行设计，对于建筑内存在爆炸危险环境的建筑采用一类防雷保护设计。建筑的防雷接地系统一般是由引下线、接闪器、均

压环以及接地体等装置组成。其中接闪器可以使用避雷带、避雷针或者针带组合接闪器。其中避雷带要沿房角、房脊、房檐等溶液受到雷击的地方敷设。建筑表面外露的金属构件和管道要与避雷带相连接。建筑上的接闪器要同下线焊接相连通。对于高层建筑物的引下线要尽量利用钢筋混凝柱的钢筋作为引下线。选为当做引下线的柱内两根主钢筋的直径一般不小于12mm，其两者的连接一般使用焊接法或者绑扎法均可，对于建筑物周围引下线的下部适当位置要设置几个测量点，可以把人工接地体同等电位的连接板连接。对于外引连接板同引下线的连接要使用焊接。引下线上端要同建筑的避雷装置焊接，其下端要同接地体焊接。对于引下线的这种设计优点很多，雷电流的泄漏点多、省材料、施工方便以及不损坏建筑物外观。

在接地系统设计中接地体的设计是另一个难点，接地体一般是利用桩基内部钢筋作为自然接地体，此种设计优点是施工方便、工程投资少、接地效果好，设计过程应注意以下几点：利用外圈桩基和基础梁内钢筋组成的闭环，如果没有基础地梁钢筋时，一般用40mm ×4mm的镀锌扁钢当做连接体，使建筑的外沿敷设成闭合、环状、水

平的接地体。尽量把所有桩基都和闭环连接；对于作接地装置钢筋的直径如只有一根时要大于10mm，一般可以利用基础梁的底部两个直径大于12mm的钢筋当接地体；当使用基础内钢筋当接地体时，其周围地面的深度要大于0.5m。

2.2工作接地系统的设计

（1）交流工作接地

建筑内的交流工作接地通常指交流配电系统中性点的接地。当建筑供电是由附近地区变电所提供时，那么工作接地就已经在区域的变电所内完成了，当把配电线路从区域变电所引进建筑前，中性线即PEN线要重复接地。对于建筑设置有独立变电所的情况，就可以在变电所内完成交流接地。就是把变压器的中性线和中性点共同直接接地。在变电所内若有发电机组的情况也要把发电机的中性点接地。交流工作接地使用独立的接地体时，一般接地电阻都要小于4Ω，如使用共用接地体时其接地电阻要小于1Ω。对于高层建筑一般都使用共用接地体。有些设计是把变压器的中性点接地通过配电中性线，主要是利用低压的配电屏对保护接地线进行接地保护。发电

机和变压器的工作接地要在设备上用最短线路并使用单独接地线直接和接地装置进行连接。

（2）直流工作接地

一般在通信机房、计算机机房、监控中心、消防控制室、广播音响机房、电梯机房、BA机房以及其它使用电子设备集中的场所都需要设置直流工作接地，其接地电阻值一般不大于4Ω，有特殊要求的除外，当采用共同接地体时，接地电阻应小于1Ω。一般供货商都要求在弱电系统设备要设置单独接地。与建筑防雷系统分开时，其距离不应小于20m，不然将会产生的干扰。但现在城市中建筑密度都很高，很难满足两个接地系统把电气真正分开，因此，经过多个工程的实践证明使用共接地体可以较为有效的解决多个系统接地的复杂问题。

2.3保护接地系统的设计

（1）保护接地系统方式

保护接地系统的方式选择是通过配电系统的保护线(PE)和中性线(N)之间的配置分TN-C，TN-CS，TN-S，TT，IT五种情况。其中TN-S