浅谈电气设计中的防雷接地技术

浅谈电气设计中的防雷接地技术

孟燕秋

孟燕秋

中国平煤神马集团平顶山朝川焦化有限公司河南省467500

摘要：建筑电气防雷接地设计直接影响着居民和建筑本身的安全，由于雷电中附带着大量的电压负荷，如果接地系统不够完善，就会造成电气系统中的电流、电压超载，从而损坏电气设备，造成严重的漏电问题，甚至导致建筑火灾事故。在防雷接地技术应用中，由于整个防雷接地系统非常复杂，并且不同环节对接地工艺要求不同，这就需要全面做好防雷接地设计工作，避免在具体施工当中产生质量问题。文中对电气设计中的防雷接地技术进行了分析。

关键词：建筑电气；防雷接地设计；技术

1建筑电气设计意义及原则

1.1建筑电气设计意义

建筑整体设计过程中，电气设计非常关键，具备系统性、复杂性、安全性特征。建筑电气设计初期，要全面分析图纸及整体施工情况，继而确定建筑工程的规模，使用质量等，依据电气系统设计原则和具体施工要求，对建筑电气设计方案予以确定。执行该项设计工作时，还要对紧急、备用和应急电源系统设计情况进行考量。这一过程中，既要注重建筑防雷设计、照明设计，又要严格执行接地保护工作，对智能电器设计关键点和结构等进行分析。

1.2建筑电气设计原则

1.2.1规范性原则

建筑电气设计与施工要依据国家相关规范及政策执行，并参照具体标准对施工设计图纸进行编制，无论是制图标准、设计操作流程，还是设计规范和图集等都要力求准确无误。

1.2.2经济性原则

将“操作方便、节能安全、合理经济”理念应用到建筑电气设计中，充分发挥能源作用，使机械设备利用率提高。节能技术在建筑设计领域应用普遍，需要依据实际情况对经济效益进行衡量。

1.2.3功能性原则

建筑电气设计过程中，要对建筑物的照明和照度因素进行考量，结合使用要求，统一或就地控制建筑照明灯具和风机盘管等相关设备。结合建筑物外观要求，秉承美观性设计原则，同步开展照明设计和内装设计，增强建筑工程装饰性。

2建筑电气的接地种类

2.1防雷接地

防雷接地是指把雷电引发的电雷导入至大地中，进而避免高强电流对电气装置造成破坏的手段。因为现代化的管理办公要求，现代化建筑，办公管理自动化设备、计算机网络、电梯以及电子监控，加上他们所连接的电源线路分布于整个楼层的各个位置，而且这些装置耐压级别对比而言不高，现代化建筑遭遇雷雨天气时非常容易吸引到自然雷电，而高强度电流经过电气装置，便会产生不可恢复性的破坏，其中常见损坏为：电容器与显示管的击穿。所以，一定要依据建筑行业要求，对电气装置进行安装的时候，对防雷等级进行合理预估，进而设计出有效的电气防雷接地。

2.2交流工作接地

交流工作接地指的是把交流电用电设备以及电路中性点与一个电阻又或是与大地直接相连的一种接地手段。此接地方式对于家用电器来说有广泛应用，通常大型家用电气设备，电工的原理就是把用电器变压设备中性点以及中性线接地。中性线材质通常采用铜芯绝缘线。

2.3直流工作接地

直流工作接地是针对于建筑内计算机采取的一种手段，针对电子通讯以及信号转换装置正常性工作进行设计。因为上述电子通讯装置的信息输出输入，无线信号转化成电信号、能量发生转换、信号增强，这些都是以电子管以及其余有微电流需求的装置为基础。直流工作接地都是为了给这些装置提供能够有效供电的外置电源。

2.4安全保护接地

安全保护接地就是把电气中的不带电导体和接地体有效连接的保护手段。安全保护接地，通常应用于弱电箱以及大功率的用电装置之中。若是这种电气没有加强安全保护接地的工作，若是与用电器的外壳相接触，就很有可能出现击伤问题。

2.5防静电接地

静电接地就是把容易出现静电以及静电对于正常工作会产生一定影响的装置利用导静电体和大地相接触。而电气装置表面由于静电会吸附非常多灰尘，随着时间推移系统散热性就会被影响，高位场所电气中出现的静电火花就会引发严重的爆炸问题。

3电气设计中的防雷接地技术

3.1引下线

引下线材料、结构、最小截面要符合规范标准，通常引下线都是采用扁钢、热镀锌圆钢，宜优先选用圆钢。如果独立烟囱上的引下线采用了圆钢，则要保证直径不低于12mm；如果是采用扁钢，则截面不得低于100mm2，厚度要控制在4mm以上。引下线需要沿着建筑外墙敷设，选择最短路径。如果对建筑外观要求较高，需要采用暗敷方法，要求圆钢直径要在10mm以上，扁钢截面要在80mm2以上。引下线设置要保证电气贯通性，通常可以采用熔焊、铜芯合金焊、缝接、螺钉或螺栓连接。如果采用多根引下线时，则要保证引下线距离地面0.3-1.8m。混凝土内钢筋、钢柱作为引下线时，不可设置断接卡，引下线距离地面要超过0.3mm，并设置接地体连接板。

3.2接闪器

接闪器材料、规格需要满足规范标准，如果闪接杆采用了钢管、热镀锌圆钢材料时，则杆径需要满足以下标准：杆长在1m以内，则圆钢不小于12mm、钢管不小于20mm；杆长在1-2m时，圆钢不小于16mm、钢管不小于25mm；采用独立烟囱顶上杆时，则圆钢不小于20mm、钢管不小于40mm；独立烟囱使用热镀锌接闪环时，圆钢不得小于12mm、扁钢截面不小于100mm2，厚度在4mm以上。金属屋面的建筑物利用其屋面作为接闪器，应保证板间连接的电气贯通，可以采用熔焊、缝接、螺钉与螺栓连接。输送、储物体钢管壁厚不得低于2.5mm。

3.3接地装置

在建筑接地装置设计当中，接地装置主要是采用人工接地装置、建筑基础接地装置（钢筋）两种方法，无论是采用哪种防雷接地方法，都必须要确保设计方案的合理性。如业主没有提出具体的设计要求，需要每隔30m安装一个检测点，检测点高度要控制在0.3-2m之间，并保证所有的检测点高度一致。如果工程设计是采用了高级装饰材料，可以地下检测设计方案，并且可以开展防雷接地中的电阻测试。在材料选择当中，主要以热浸镀锌钢材为主，不得采用裸铝导体材料用作接地线、接地体，并且深埋设计要结合实地勘察要求。在施工过程中，要保证水平埋设深度在0.5m以上（冻土层以下），人行通道深埋为1m以上，并且在人行道采用均压措施或上铺鹅卵石。如果是采用垂直接地设计方案，需要做到以下几点：圆钢垂直接地直径为不小于14mm，水平接地不小于78mm；扁钢水平接地不小于90mm；接地体间距要大于3m；为了保证接地装置的牢固性，主要是采用焊接形式，以搭接焊为主。

3.4自然接地体

在防雷接地设计中，可以应用柱内钢筋基础作为接地主体，结合勘察所提出的具体位置、尺寸对地基内钢筋数量进行设计，地基中四角钢筋采用搭接焊接方法，之后再把地基内抛投钢筋、承台梁主钢筋焊接处理，并和引下线钢筋柱子进行焊接，可以用作测试点。在地基结构设计完毕之后，要明确指出测试电阻值的要求，如果实际施工工艺无法达到此标准，要在预留辅助接地连接板位置增设一个人工接地极，辅助接地深度不宜过深，通常要低于0.8m。同时，采用钢筋混凝土板基础作为接地体。结合行业标准设计接地位置，并将地板钢筋搭接部位焊接好，将柱主筋和底板钢筋进行可靠焊接，这样即可完成基础设计工作，之后再进行预埋连接板的人工接地设计。

4结束语

综上所述，防雷接地设计是一项非常系统、复杂的电气设计，需要设计人员能够针对防雷技术的应用要点，对防雷接地中各个环节进行合理的设计，同时还要保证施工过程中各项技术指标满足设计要求，这样才能够充分发挥电气防雷接地设计工作的效能，确保整个建筑工程电气系统的质量。

参考文献：

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[3]严仕林.浅论高层建筑电气设计中的防雷技术[J].华夏地理，2016（12）：749-751.