防雷接地技術淺談

摘 要：進入21世紀，隨著信息技術的發展，特別是因特網技術的迅猛發展，以及經濟快速的發展，全世界各大城市爭先構建數字化城市，大量的建筑拔地而起，其中采用了大量的電子設備，而這些設備的種類繁多，功能千差萬別，耐壓等也不盡相同、抗干擾能力差，另外由于信號來源路徑增多，系統較以前更容易遭受雷電波的侵入，致使雷電災害導致頻頻發生。據統計，雷電對電子設備的損壞占設備損壞因素的比例高達26%，防雷過電壓已成為具有時代特點的一項迫切要求。

關鍵詞：防雷接地

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0244-01

1 防雷接地的基礎知識

為使雷電迅速導入大地，以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。防雷接地的主要作用是保障人身和財產的安全。多點接地、重復接地、就近接地是防雷接地的基本原則。接地根據其作用和要求，可大致分為工作接地、保護接地、防雷接地三大類。

1.1 工作接地

工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準電位。當該基準不與大地連接時，視為相對的零電位。這種相對的零電位會隨著外界電磁場的變化而變化，從而導致電路系統工作的不穩定。當該基準與大地連接時，基準電位視為大地的零電位，而不會隨著外界電磁場的變化而變化。根據電路的性質，將工作接地分為信號地、模擬地、數字地、直流地、交流地、電源地、功率地、屏蔽地、設備地、系統地等。工作接地的目的是無論在工作還是事故的情況下，都能對電器設備的可靠運行進行保證，使人體接觸得電降低，迅速切除故障設備或線路，從而使電器設備和輸電線路的絕緣水平降低。

1.2 保護接地

保護接地也稱安全接地，保護接地是將電氣設備的金屬外殼或機架通過接地裝置與大地直接連接起來，其目的是防止因絕緣損壞或其他原因使設備金屬外殼帶電而造成觸電的危險。在中性點不接地系統中，如果沒有對電氣設備采取保護接地措施，那么，一旦該設備某處出現絕緣損壞，外殼就會帶電，同時由于線路與大地間有電容存在，人體碰到此絕緣損壞電器設備外殼，電流就會流入人體，從而形成通路，人因此會受到觸電的危險。相反，如果裝有接地裝置以后，接地電流就會同時沿著接地體和人體兩條通路流過，流過人體的電流和接地的電阻大小成正比，當接地電阻極其小時，流經人體的電流對人體的生命安全就不會構成威脅，人體就避免了觸電的危險。

1.3 防雷接地

防雷接地是為了使雷電浪涌電流并導入大地，從而避免了被保護物遭受直擊雷或感應雷等浪涌過電壓、過電流的危害，對建筑物及相關電器設備、線路以及網絡等不帶電金屬部分，以及一切水、氣管道等都和防雷接地裝置進行了金屬性連接。防雷接地裝置具體包括避雷針、帶、線、網、接地引下線、接地引入線、接地匯集線、接地體等。

2 防雷接地的技術要求

接地就是讓已經納入防雷系統的閃電能量泄放入大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的過電壓，避免發生反擊。接地是防雷技術最重要的環節，不管是直擊雷、感應雷、或其他形式的雷，最終都是把雷電流送入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置是不能可靠地避雷的。接地電阻越小，散流就越快，被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。

關于接地電阻的大小，參照國家相關規范的規定，第一類防雷建筑物小于10歐姆、二類建筑物小于10歐姆、三類建筑物小于30歐姆。

3 綜合防雷接地的辦法

防雷作為一項系統的工程，主要包括防止直接的雷擊和抑制雷電電磁脈沖干擾等各種傳輸形式造成的危害等。智能建筑系統采用的是攔截、屏蔽、光電隔離、均壓分流和等電位連接等綜合防雷措施。

對于攔截方面的設計，具體按照《建筑物防雷設計規范》的要求進行設計以及安裝避雷裝置。

信號傳輸線的屏蔽，長距離傳輸的室外電纜，其最外層的鎧裝保護套要多點可靠接地；長距離通信的室外光纜，其加強筋應在中心機房、接入端做到多點可靠接地。

光進銅退，在條件允許的情況下，信號傳輸（視頻信號、控制信號等）要盡可能選用光纜傳輸替代傳統電纜傳輸，阻斷感應提高系統的安全及穩定性。

均壓、分流。均壓就是對導體進行良好的導電性連接，從而讓它們達到電位相等的條件，提供低阻抗的連續通道給雷電流，使其得以快速的導入大地。造成機電系統電子設備損壞的主要原因之一就是雷電感應過電壓。為了對雷電造成的過電壓波的侵害進行有效地防止，機電系統還必須把避雷器裝置在電纜和終端設備輸入端的連接處。

等電位連接。等電位連接是近年來所采用的新技術，它是將建筑物及附近的所有金屬物如鋼筋、水管、鋁合金窗、設備外殼、零線、接地線統統用電氣連接的方法連接起來，使之成為一個良好的電位體，這對于建筑物來說無疑是安全的。在條件允許的情況下，對建筑物和機電系統或機電系統不同的子系統之間最好能夠采取聯合接地方式進行連接。并且在建筑物和機電系統之間采用聯合接地的時候要以自然接地體為主，輔之以其它接地方式。當然，對于自然接地體來說，它必須要同時滿足三個條件，也就是：（1）接地電阻滿足規定值的要求；（2）基礎外表面應該不存在絕緣防水層；（3）基礎內鋼筋要相互連接成電氣通路，并形成閉合環，這樣之后就不再對它設置人工接地體。采用此方法采，就形成了一個電阻極小、引下線阻抗極小以及平面的等電位自然防雷網絡框架。

4 結語

總之，防雷接地的問題是十分復雜的，它的涉及面也比較廣。防雷接地系統的好與壞，可靠與否，關系到廣大人民群眾的人身和財產安全。為了把雷擊造成的損失降到最小，這就要求工程建設者在工程規劃、設計初期就要嚴格執行國家相關規范關于防雷接地的各項要求，從綜合防雷的角度，從各個可能的雷擊引入途徑進行規劃、設計、施工，把工作落到實處，從源頭上保證整個建筑防雷接地系統的安全運行。

參考文獻

[1]《建筑物防雷設計規范》GB50057-94.

[2]建筑物防雷設計安裝99D562.

[3]21世紀建筑電氣設計手冊下冊.

[4]《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004[S].