现代建筑物防雷接地探讨

现代建筑物防雷接地探讨

张东明1王皓2

(1、杭州防雷安全检测有限公司，浙江杭州310000，2、杭州市气象局浙江杭州，310000)

摘要：防雷接地设计是建筑电气设计的重要组成部分，是建筑设计的重要一环，其设计工作好坏，直接影响建筑工程质量，对于保护人民生命、财产安全，提高建筑使用功能具有重要意义。本文重点探讨现代建筑物防雷接地设计。

关键词：现代建筑物；外部防雷；内部防雷；防雷接地

引言

随着社会经济快速发展和城市化进程不断加快，城市内的现代建筑物数量不断增多。再加上科学技术进步，现代化的建筑物正逐渐朝着高层、智能化方向发展，建筑物内包含有很多电子信息设备，一旦遭受雷击，很有可能造成建筑物破坏、人员伤亡、电子计算机设备损坏等，因此做好建筑物，尤其是现代建筑物防雷接地工作显得十分重要。

1现代建筑物外部防雷

1.1接闪器

接闪器是由接闪带（线）、接闪网、接闪杆、金属构件和金属屋面等组成。接闪杆可以将雷电中雷电流引向自身而确保保护区内保护对象安全，为避免保护对象遭受雷击，应保证接闪杆高度适宜，接闪杆高度增加后，自身遭受雷击概率也会提升。在防护直击雷时尽量选用接闪网或接闪带，采用接闪杆时应选用短针多针保护，以降低被雷电击中概率。当前，具有气隙放电、降低阻抗限流等接闪杆得到应用，可有效减少地电位反击和二次感应雷击危害。

现代建筑物接闪器设计应考虑以下几方面问题：若建筑物屋顶安装有电视天线、卫星接收装置、节日彩灯、航空障碍灯等装置，应保证其在接闪器有效保护范围内；若不在保护范围内，应加装接闪带、接闪杆或接闪网；建筑物屋檐或女儿墙上明敷接闪带或相关支架应朝着建筑物外部倾斜，确保接闪带在建筑物外或屋檐边垂直面外部，保证建筑物和人们生命财产安全；建筑物屋面的烟道和风井极易遭受雷击，应将接闪器安装在盖板处，并与屋面防雷装置有效连接；针对屋顶四周构件应敷设接闪带。

1.2引下线

引下线主要作用是将建筑物雷电流通过接闪器传入到接地装置中导体。现代建筑物的引下线大都是选择钢筋混凝土柱子或剪力墙内钢筋。应合理安排引下线数量和安装位置，沿着建筑物四周对引下线均匀对称布置，引下线的间距应同规定要求相符，尽可能增加引下线数量，适当减小引下线间距。若现代建筑物较高，此时引下线具有较大高度，雷电感应能力增强，应每间隔几层设置均压环，同时连接建筑物结构钢筋和引下线；为防止雷电反击，应将屋内金属物体和建筑物钢筋之间电气连接。

1.3接地装置

接地装置涵盖有接地体和接地线，主要是将雷电中雷电流泄放进入大地。应优先选用建筑物内结构基础和地梁内钢筋作为接地装置，若不满足要求，应选用钢管、圆钢、铜、角钢或扁钢等做人工接地体。

1.4防侧击雷

对于现代建筑物来说，雷电可能击中建筑物侧部，在防侧击雷时不需要单独装置接闪器。在对侧击雷进行防护过程中，应结合现代建筑物防雷类别，每间隔一定距离设置均压环，同时将其与防雷引下线进行有效焊接，同时还要将金属门窗的框架、金属栏杆分别于均压环连接，避免现代建筑物遭受侧击雷。

2现代建筑物内部防雷

2.1等电位连接

等电位连接是将处于防雷空间内防雷物体、外来导体、金属物体、电信和电气装置等利用导线连接起来。其目的是消除或降低电位差，确保电位保持平衡，降低接触电压。若现代建筑物使用的是TN-C-S系统，在等电位连接时，能有效降低故障状态下接触电压。

2.2浪涌保护器

在《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）中比较重视浪涌保护器，根据雷电防护分区的原则选择合适的电涌保护器，以起到尽快泄放电涌电流、限制电涌电压目的，将危害降到最低，是建筑物内部防雷的关键。对于现代建筑物低压配电系统来说，在安装电涌保护器时，应在LPZ0(A)区与LPZ1区交界面处穿过供电及配电线路上应安装浪涌保护器，作为一级防护；在LPZ0(B)区与LPZ1区交界面处穿过的电源线路上应安装浪涌保护器，作为二级防护；若电源进线处安装的电涌保护器电压保护水平和其两端引线的感应电压不足以保护配电箱供电设备时，应将合适电涌保护器安装在配电箱处。

2.3合理屏蔽

对现代建筑物电气线路和电子设备进行合理屏蔽可有效防止雷电电磁干扰。通常，建筑物内电气主干线大都是沿着建筑物电气竖井敷设，应尽量远离引下线主筋位置。做好穿线钢管、金属线槽与各楼层等电位连接板、接地母线之间连接。做好配电线路、配电设备等防雷电波侵入，线路穿管配电盘后应穿钢管，分别将钢管两端与配电盘外壳和用电设备外壳相连，随后同最近的建筑物钢筋连接。将过电压保护器设置在配电盘内开关电源和外壳之间。

3现代建筑物各种接地措施

3.1交流工作接地

将电流系统中某点直接或通过特殊设备同大地连接方式称为工作接地。工作接地主要是指对变压器中性点或中性线的接地。应保证中性线使用铜芯绝缘线。配电柜中有辅助等电位接线端子，应保证该接线端子不外露；禁止同其它接地系统混接；禁止与PE线相连。

3.2防雷接地

将雷电流迅速泄放进入大地，避免雷电危害接地称为防雷接地。现代化建筑物内包含有大量的电子设备和布线系统，自身耐压等级低、防干扰要求较高，受雷击危害严重。现代建筑物内所有功能接地，应以防雷接地系统为基础，并建立起完整可靠防雷结构。应根据落雷时反击条件确定防雷接地装置的工频接地电阻值。若防雷装置和电气设备工作接地共用接地网，应保证接地电阻值最小。

3.3直流接地

在现代化建筑物内包含有计算机、通讯等电子设备，在输入/传输信息、转换能量、逻辑动作等的过程中，都需要通过微电流或为微电位，且设备间需要连接互联网络。为确保其正常运行，需要有稳定的供电电源和基准电位。可以选择截面较大绝缘铜芯线作为引线，将其两端分别于基准电位和供电设备直流接地相连。该引线不能与PE线和中性线相连（图1）。

3.4安全保护接地

将电气设备不带电金属部分与接地体进行良好连接称为安全保护接地。也就是借助于PE线将建筑物内的用电设备和金属构件连接起来，应避免将PE线与中性线相连。现代建筑物内的强电设备、弱电设备、非带电导电设备和构件均应做好安全保护接地。

3.5屏蔽接地和防静电接地

屏蔽和正确的接地可以有效防止雷电电磁干扰，主要是连接设备外壳和PE线；屏蔽管路两端分别于PE线进行可靠连接；室内屏蔽需多点与PE线进行可靠连接。防静电接地要求在洁净干燥环境中，所有设备外壳及室内设施必须均与PE线多点可靠连接。

4结论

建筑防雷接地是重要的系统工程，发挥着十分重要的作用。不管是防雷接地设计或是施工，应始终将人们生命财产安全放在首位。不断完善防雷接地设计方案，以适应不同地区对防雷接地系统的要求。

参考文献

[1]郝志云.关于现代建筑防雷接地设计的阐述[J].建筑工程技术与设计,2014(26).

[2]周茂兰.浅析建筑物防雷接地设计要点[J].建筑工程技术与设计,2015(19).

第一作者简介：张东明（1985-），男，朝鲜族，辽宁抚顺人，本科学历，工程师，从事防雷检测工作。