建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施 周静文

建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施周静文

发表时间：2018-05-14T15:55:47.600Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：周静文[导读] 摘要：雷电一种自然现象，其会产生强大的闪电电流、炽热的高温及猛烈的冲击波效应，一旦发生雷击事故，则会给人类生活带来较大的危害。

（广东中誉设计院有限公司佛山分公司广东佛山 528299）摘要：雷电一种自然现象，其会产生强大的闪电电流、炽热的高温及猛烈的冲击波效应，一旦发生雷击事故，则会给人类生活带来较大的危害。因此在建筑电气设计中，需要重视防雷接地系统的设计，这对于保障整个建筑的安全具有非常重要的作用。建筑梁、柱、地基梁及桩基等结构中含有金属结构，在防雷设计时，可以将这部分金属结构作为接地体，以此来均衡电位及降低电位梯度。对于超过30m以

上的建筑，需要每隔三层即要设置均压环，即将引下线与水平层内圈梁外侧钢筋进行焊接，使其成为闭合通路，这样由避雷网、引下线、均压环及地基基础的钢筋及金属构件共同形成防雷接地系统，使建筑内各接点形成等电位，使雷电流能够有效的实现散，从而避免雷击事故发生。本文分析了建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施。

关键词：建筑电气；防雷接地系统；设计；防雷措施随着城市化进程发展的不断加快，我国建筑行业快速发展，防雷接地设计成为建筑设计必须要考虑的问题。建筑电气系统很容易受到雷电天气的影响，造成巨大的财产损失和人员伤亡。应当加强防雷接地设置，采取科学、合理的防雷措施，保障防雷接地施工质量，提高建筑电气系统的安全性。因此，做好建筑的防雷设计工作，对提高建筑电气防雷接地能力，对于建筑物的整体使用安全有着重要的意义。 1建筑电气防雷接地基本概念及作用建筑电气防雷接地中的基本概念主要包含防雷装置、引下线、接地装置等等。防雷装置主要分为两部分，分别是外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。引下线其实是与接闪器如接闪带、接闪杆、接闪线、接闪网等结合使用的，负责将雷电流从接闪器传导至接地装置，充当导线体部分。接地装置用于传导雷电流并将其流散入大地。等电位连接主要是减少导电物体与装置电位差，降低雷电对接地装置的损坏。建筑电气的接地系统一般分为防雷接地、工作接地及保护接地。当建筑遭到雷击时可以有效地把电流导入大地，保护建筑物及人员的安全。在雷击的瞬间雷电流是极大的，建筑物内的电子设备受到雷电反击会受到极大的损害。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。在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。做好高层建筑中各种接地系统的设计，提高人们工作生活环境的安全性。 2建筑电气防雷接地的类别 2.1装置

高层建筑的防雷装置分为外部和内部雷电防护装置两部分。外部有效防止了雷击的可能，减少了雷电对建筑物的损害，保护了人民的生命和财产的安全。内部共有电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器四个部分，各个部分也各司其职，对建筑物整体功效的发挥起到了重要作用。

2.2等电位连接

分离的导电物体与装置利用电涌保护器或等电位连接导体有效的连接起来，这样雷电流无法在分离的导电物体与装置之间产生电位差。

2.3雷击电磁脉冲

这是一种电磁效应，主要由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起。

2.4接地

当前有防雷接地方式主要以功能性接地和保护性接地为主。功能性接地即是为了保护设备的主要功能而进行的接地。保护性接地则是为了保护人或是设备不受雷电损坏而进行的接地保护。 3建筑电气防雷接地系统的设计 3.1接闪器的设计

设计时可以采用接闪带与接闪杆共同组成接闪器系统，将一定规格的镀锌圆钢按一定的间距来固定的屋面、女儿墙及楼梯顶处，同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上加设接闪杆，同时在屋面加设一定规格的接闪网络，从而达到良好的防雷效果。

3.2接地装置引下线设计

在接地装置引下线设计过程中，可以利用建筑物柱内主筋作为防雷引下线，引下线主筋要从上到下通长焊通，引下线主筋上部与接闪器焊接在一起，下部与基础焊接在一起，并分别接通各层板筋、梁筋、柱笼纵筋、箍筋、地梁面筋等，使其构成完整的电气通路。当利用建筑物钢筋作为引下线时，需要在柱内做为引下线的钢筋上，距室外护坡度1m处的柱子外侧另焊一根圆钢引屋柱外侧的墙体上，将其作为防雷测试点，以此来测试接地电阻。

3.3接地装置

利用建筑物的基础作接地装置，具有经济、美观和有利于雷电流场流散，以及不必维护和寿命长等优点。由于我市住宅大部分均是采用人工挖孔柱基础，条件符合《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中5.4.1规定，混凝土内基础也能满足利用钢筋混凝土作为自然基础接地体的要求，因此建议推广使用。利用柱基础作接地体时，对建筑物地梁的处理是很重要的一个环节。地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连成一个环路，这样才能将各个基础连成一个联合接地体，而且地梁的钢筋形成一个很好的水平地环，综合成一个完整的接地系统，其接地电阻≤1Ω。

3.4防雷接地系统设计中应考虑雷电流

建筑物在雷电天气内所需要承受的电位数值较大，在不同位置上所具有的雷电流梯度较大，想要保证建筑物电位的均衡，就应该根据建筑物实际情况适当降低电位梯度。因此电位梯度大，要均衡电位就要降低电位梯度，在建筑物中，每三层就要设置均压环（建筑物钢筋会连成一个大的“法拉弟笼子”，成为一个暗装笼式的防雷网，导线系统安全可靠，可以起到均压和屏蔽的作用，将雷电电流很好的分流，那么在建筑遇到雷电袭击后，就可以避免雷电对建筑造成不良的影响。 4建筑电气的防雷措施

4.1外部防雷系统

（1）直击雷防雷设计。当雷电降临之时，闪电破击长空，避雷针及避雷网等接闪器的使用极为重要，除了这些，建筑施工时还可使用一些符合相关规定的金属类设备。在众多建筑物中，我们也可以看到，有的建筑物还使用了消雷器，将雷击的损害降低到最少。在现实生活当中，有的建筑物拥有比较奇特的造型，所以，突出的某些地方也需要专门做处理，防雷工作要做到位，需处处留心。在一些民用高层建筑物中，防雷接地引下线的设计也很重要。金属类引下线的布设，应该及时进行测量，将其作为一个整体相连，可将电传导到地下，避免人类和建筑物遭受损失，或将损失降低至最少。钢筋的铺设、混凝土的填埋、接地线的连接都需要注意，保证防雷接地设计的安全质量。（2）侧击雷防雷设计。建筑高度大于60m的高层建筑物，结构为钢筋混凝土或是钢结构，主要的防止侧雷击的措施主要包含对于高层建筑物内的钢筋结构，应该要连接在一起；建筑物内的钢筋，可以作为引下线采用；在建筑外墙上的金属栏杆，包括门窗之类的金属物体，如果高于60m，在进行防雷设计时，要考虑这些因素；如果在建筑物内部，对于竖直铺设的金属管道，要在其顶部与底部连接到防雷装置上面。

4.2内部防雷系统

建筑内部防雷系统有效减少了雷电流的攻击，通过设置避雷系统，可将电流流回到地下，使电压限制在建筑物能承受的攻击范围之内，保护家用电器的安全，防止“烧坏”电器、喷射冒火的现象。建筑物设计时，还应做好等电位连接板的预埋。建筑物的金属类导体与电源线要进行等电位连接，设计人员需要制作钢筋网，形成“法拉第笼”，这样就会确保建筑物的电线与建筑物本身合二为一，更好地为保护建筑物而服务。随着科技的发展，建筑物中微电子设备也越来越多，屏蔽就成为一个重要议题。雷电对微电子设备的干扰很严重，因此，在建筑物中做到如何使仪器处于无干扰的环境，便成为了工作人员突破的重点。 5结语

近年来，人们对建筑电气设计的要求不断提高，特别是对防雷设计越来越关注，这就需要做好建筑防雷接地系统的设计工作，采用有效的防雷装置，科学对防雷接地系统进行设计，提高建筑电气的防雷能力，有效的保证建筑物及人们的生命财产的安全。

参考文献：

[1]吴勇.智能建筑防雷接地系统现状及改进建议[J].河南电力，2011.

[2]李华仁.建筑电气系统的接地与防雷[J].建筑安全，2010.