關于建筑電氣防雷接地系統施工分析

張 永 峰

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030013)

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關于建筑電氣防雷接地系統施工分析

張 永 峰

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030013)

介紹了建筑電氣防雷接地的概念及作用，從接閃器設置、引下線設置、防雷導線設置、等電位聯結等方面，闡述了建筑電氣防雷接地系統的設置要求與方法，以有效避免雷電對建筑電氣的影響。

建筑電氣，防雷裝置，接地系統，接閃器，引下線

0 引言

建筑物中的電氣防雷接地系統的施工質量是非常重要的，它不但決定著居民的人身與財產方面的安全，而且對于人們的日常生活也有著非常重要的影響。尤其在一些雷電比較頻發的地區，防雷接地系統能夠避免雷電對人身安全造成的巨大威脅，因此隨著我國建筑行業的不斷進步，對于電氣防雷接地系統施工質量的要求也越來越嚴格。施工的重點就是如何提高施工質量，良好地發揮接地系統的性能。

1 建筑電氣防雷接地系統的作用

作為建筑電氣系統中的一個非常重要的部分，電氣防雷接地系統發揮的作用可謂非常巨大。進行防雷接地系統施工時應當全面考慮很多問題，只有把握好全局并解決了重要影響因素，才能夠有效地防止建筑系統遭受雷擊事故的發生。相比較于其他的事故而言，雷擊事故造成的后果最為嚴重，所造成的損失也最大，建筑物被雷擊以后還可能會產生一些衍生災害。比如火災、電災等，非常難以撲救，因此必須對電氣防雷系統的施工進行重視，做好施工質量的控制工作。雷擊所產生的破壞體現在以下的幾個方面：首先，天氣因素的影響可能造成我國各個地方的雷擊天氣現象。如果雷電沒有被接地系統正常引流到大地當中，而是穿過建筑物本身的話，首當其沖的就是其強大的電流會對電氣設備造成相當大的破壞，電氣設備的損壞在嚴重的時候能夠引起火災，而火災對于建筑物里居住的人們的人身安全造成的威脅最為巨大，人員傷亡事故比比皆是。其次，電氣設備的受損也會導致建筑物中的很多智能服務的功能都沒有辦法繼續運行，給居民帶來極大的不便，因此，相關的施工人員在施工中必須考慮防雷的問題。

2 建筑電氣防雷接地的概念

1)防雷裝置：防雷裝置分為兩個組成部分，第一個組成部分就是內部的雷電防雷裝置，第二個組成部分是外部的防雷裝置。內部的雷電防雷裝置又由以下幾個部分組成：合理布線系統、電涌保護器、等電位的聯結系統、拼比系統。其重要的功能是避免電流的通過對于電氣設備產生電磁效應，從而影響到防雷裝置的內部布置。外部雷電防雷裝置的主要作用是防止雷擊，外部雷電防雷裝置由以下幾個部分組成：接閃器、接地裝置以及引下線等。

2)等電位聯結：等電位聯結就是用一些導電的聯結導體，例如采用電涌保護器或者其他的等電位聯結導體把分離開來的導電物體聯結到裝置上來。等電位聯結的主要作用就是消除被連接體之間的電位差，使其成為等電位。

3)避雷引下線：避雷引下線就是安置在避雷針下面的能夠引導雷電走向的導線體。作為能夠引導雷電走向的導體，具有耐熱性、導電性良好、機械強度高以及熱穩定的特點。

4)接地：我國電氣建筑施工當中的接地分為兩種。這兩種防雷接地的類型是根據保護對象的不同而分開的，其中的一種是為了保護設備或者人員不受到雷電的傷害所進行的接地保護，這種保護被稱為保護性的接地，另一種接地是為了保護電氣設備的主要功能而設置的接地，所以這種保護被稱為功能性的接地。

5)雷擊電磁脈沖：雷擊電磁脈沖指的是一種由干擾源進行直接的雷擊與另一種干擾源進行間接的雷擊從而引起的電磁效應。一般這種情況都是由于雷電的電流或者電磁輻射的影響或者被雷電擊中的物體產生的電位差導致電位上升從而通過連接體的干擾。

3 建筑當中所要求的防雷施工設置

1)接閃器的設置。接閃器的結構主要包括接閃帶、接閃網以及接閃桿、金屬構件、金屬屋面等。其中接閃桿的作用是接引雷電導向自己從而避免要保護的對象遭受雷擊。為了確保被保護的對象安全，接閃桿的高度是有所要求的，一般的接閃桿都要做的高一些。但是如果接閃桿的高度過高，那么容易引來多次雷擊，即多次遭受雷電的影響，所以為了對接閃桿進行一定的保護，一般在施工當中采用接閃網或者采用接閃帶進行引流，防止接閃桿多次被雷電擊中而損害。目前我國采用多個短接閃桿進行雷電的接引，在這種情況下同一根接閃桿受到雷電擊中的概率就會小很多，就能夠對接閃桿進行有效的保護。當前在我國的研究當中也創造出了能夠降低阻抗限流的接閃桿和能夠采用氣隙放電的接閃桿，這種接閃桿的作用是有效降低雷電的幅值，使接閃桿的波頭平緩，能夠有效地避免二次雷電感應對接閃桿造成的危害，減少地電位的反擊。在建筑物的接閃器設計當中應當注意對幾個方面進行控制：a.在高層中應當注意接閃器的保護要包含衛星接收裝置、航空障礙燈等，如果這些裝置被設置在接閃器的保護之外，那么應當增加接閃網或者接閃帶進行保護。b.如果在建筑物的女兒墻或者屋檐上有明設的接閃帶，那么接閃帶應當位于住宅建筑的外面或者垂直于屋檐，接閃帶的支架也應當向外傾斜，這樣設置可以保護女兒墻等凸出的建筑結構不會被雷電炸裂，從而避免碎塊傷人，保護建筑物中人員的人身安全以及相關設備的完好。c.建筑物的屋面有風井與煙道，一般這些部位的標高較高，容易受到雷擊，所以這些部位也應當安裝接閃器，并連接到屋面的防雷裝置上去，屋面的周圍還有一些凸出構件也應當敷設接閃帶，保證建筑結構的安全。

2)引下線的設置。引下線的作用就是把接引到的雷電引流到大地中。一般引下線由框架柱或者墻中的一些鋼筋兼做。所以引下線的數量以及位置是非常重要的。一般要求引下線沿著建筑物的四邊均勻對稱布置，施工中引下線的長度以及間距都必須符合相關施工規范的要求，數量應當適當地增加，并減小布置的間距。如果在高層建筑當中，還應當設置均壓環來解決雷電感應比較大的問題，均壓環應當與建筑物內部的結構鋼筋和引下線連接起來，并與屋內的金屬物體進行連接。這樣做可以防止雷電電壓的反擊，均壓環一般由每層建筑圈梁當中的鋼筋兼做。

3)防雷導線的設置。通過對往常的多個雷電進行測試的資料統計發現，距離地面20 m的時候雷云的高度是最低的。在施工中對于一個20 m高度左右的高層建筑應當在其高處以及其側面同時設置防雷導線來進行防雷。高層建筑可以使用其中設置的鋼筋網當作避雷的網帶。這樣，如果高層建筑物遭受到雷電襲擊，那么鋼筋網就可以把雷電導入到接地裝置當中，再傳遞到大地當中去，減小傷害。這也使得高層建筑具有了能夠引導雷電的優勢，如果電流在引下線當中產生了較大的電壓降，那么沒有進行屏蔽的引下線當中就會產生較高的電位，較高的電位能夠擊穿絕緣體，造成事故，但是如果有效連接了鋼絲網就會分散電流。如果在絕緣的導線上設置鋼管的穿線，那么在雷電的作用之下，鋼管就相當于等電位的連接線，即使電流穿過了絕緣體，也會被鋼管導走而不會對鋼管外的物體造成影響。所以在高層建筑的施工當中，如果有條件的可以采用由屏蔽層的電纜，鎧裝電纜等進行保護，也可以把普通的導線埋設在金屬的橋架當中，使得這些金屬橋架和設備具備防雷的設計要求。

4)等電位的聯結。建筑物當中還需要把不同的等電位體聯結起來，就是處在同樣的防雷空間當中的防雷物體、外來的導體、金屬物體、電氣和電信裝置等等。如果這些物體都能夠聯結起來的話，能夠有效地防止電位差的出現，或者減小其電位差，使得系統內的電位處在一個平衡的狀態中，達到降低接觸電壓的目標。目前在我國的住宅電源當中所采用的等電位聯結系統一般采用TN-S-C系統，這個系統可以把故障狀態下的接觸電壓降到最低，防止由于不同部位出現電壓降而造成電流過大等等燒壞電器設備。在對住宅的建筑物進行施工時，應當特別注意等電位聯結系統，這是防止低壓配電系統在施工當中出現問題和故障的重要措施之一。建筑中的等電位聯結包含總的等電位聯結和局部等電位聯結。一般我們居住的環境當中，浴室與衛生間是當作一個空間所以被使用。但是浴室長期處在一個比較潮濕的環境當中，容易發生一些觸電的事故，所以對于浴室當中的電氣設備的設計，必須考慮防潮，做好相應的聯結。衛生間的局部電位聯結就是把其中的接電端子、與室內的各種金屬管道、金屬構件等等聯結起來。

5)雷電電流的考慮。在防雷的設計當中應當考慮雷電流的散流，如果不對雷電流進行散流，那么電流過大，能量太強，很容易對路過的導線和設備造成傷害。這也與電位的梯度有著一定的關系，因此想要均衡電位就必須降低電位的梯度，也就是在高層建筑當中必須設置均壓環的原因所在。均壓環與接地線形成了一個籠狀的防雷網，在防雷網當中的導線系統比較安全，防雷網能夠起到屏蔽與均壓作用，很好地分流雷電的能量，這樣在建筑物被雷電擊中以后，能夠有效地減少雷電對建筑的影響。

4 結語

根據上文的分析得知：在建筑物當中必須要注意電氣設備的保護，防雷接地是一個比較傳統應用比較廣泛的系統，減少雷電影響的電氣安全保護措施，對一些經常出現的設施進行安裝，比如接閃器、引流線等等能夠很好地避免雷電對于建筑的影響，減少接地電弧的短路等等問題，對于一些重要的建筑更要注意避免雷電的不良影響。只有規范防雷接地系統，才能保證居民人身安全與財產安全。

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On analysis of lightning protection and grounding system construction of electrical construction

Zhang Yongfeng

(ShanxiErjianGroupCo.,Ltd,Taiyuan030013,China)

The paper introduces the concept and role of the lightning protection and grounding of the electric construction, and illustrates its equipment demands and methods for the system from the lightning arrester allocation, air-termination allocation, lightning protection wires, and equipotential bonding, so as to avoid the influence of the lightning on electric construction.

electric construction, lightning protection device, grounding system, lightning arrester, air-termination

1009-6825(2016)11-0128-02

2016-01-28

張永峰(1975- )，男，工程師

TM923.02

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