建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计分析李琛

建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计分析李琛

李琛

（陕西省现代建筑设计研究院陕西西安710000）

摘要：当雷电灾害发生时，将会对建筑物造成极强的损害，有时也会导致居住者的人身伤亡。想要减少雷电灾害带来的影响，就必须要加强建筑电气防雷接地系统的设计，要充分利用现代化防雷技术，提高建筑物电气使用安全水平。

关键词：防雷接地；防雷设计

一、建筑防雷接地系统相关概念的介绍

1.1防雷防护装置

通常所说的雷电防护装置，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。外部雷电防护装置，主要作用就是防止直击雷，减少雷电对建筑物的危害，是由引下线、接闪器、接地装置组成而成；而内部雷电防护装置则分为四部分，分别是等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器，其中每个组成部分所发挥的作用也不相同。

1.2避雷引下线

避雷引下线是与避雷针结合使用的，负责将避雷针所承受的雷电流引入到地下，充当导线体部分。在选择避雷引下线时，一定要确保其耐腐蚀性强、机械性能较强等性能。

1.3等电位连接

通常导电物体与装置是通过等电位连接导体相互连接的，其功能就是减少两者之间的电位差，这样就可以降低雷电对接地装置的损坏强度。

1.4雷击电磁脉冲

通常所说的雷击电磁脉冲其实就是一种电磁效应，是由干扰源的直接雷击和附件的间接雷击产生的，这种电磁效应的存在会对防雷装置的电位造成影响，从而对连接导体造成极大地干扰。

1.5接地装置

当前在建筑电气中最为常用的防雷接地方式分为两种，分别是功能性接地和保护性接地，这两种防雷接地方式所保护的对象不同，第一种功能性接地方式主要保护对象是建筑物内的设备；而第二种保护性接地主要保护对象是人，避免建筑物内的居住者受到雷击伤害。

二、建筑内电气装置接地系统的防护设计

2.1接地系统存在的问题和防护设计方式

城市不少建筑在装置线路以及电气时，会把许多电气和线路都安装在楼房的外部，并且地面部分的某些线路容易出现短路。这些情况致使装置在外部的导电线路结构中存在一定的故障电压。当出现线路存在故障电压并且未能马上处理时，就可能形成电弧并导致着火情况。所以在对线路进行规划设计时，对于建筑内部的配电间必须设计重复接地的一段线路，同时其中如果存在总配电装置，也需要进行反复接地的设计，在建筑之中存在许多配电的设备以及线路，在这些线路内部的中间部分和尾端，需要通过重复接地的设备对这些重要部分进行防雷保护。

2.2防雷系统存在的问题和防护设计方式

在打雷时，雷电一般通过直接劈打的方式接触耸立的建筑或者物体，而当城市电气设备的装置数量越来越多，打雷时雷电能够经由一些金属材质的物品或者导电设施，通过传输电流的方式毁坏楼房建筑的内部，或者通过电流引导对建筑之中活动的人员带来威胁。因为雷电迫害楼房以及居民的方式出现了变化，防雷的系统也随之进行了更新。从前一般只需单纯在楼房建筑上装置一根避雷针设施或者装置阻挡电流的避雷带，但是现在都需要采用DBSGP技术。目前打雷时所带来的电流会通过通信装置、网络线路以及某些无线的装置和设备传输并侵犯楼房建筑的内部。当发生这种类型的雷击情况时，通常会给楼房内部的民众带来严重的损失和侵害。

目前不少城市楼房建筑之中都装置了具有防雷作用的电涌维护设备。这种保护装置在运行是能够压制附近的浪涌电流，同时还能够对过电压进行防控，以此保障建筑内部各个电气装置以及线路的安全。通过电涌设备能在一段非常短暂的事件中，将维护传导线路移动并转接到附近的等电位结构内部，令电气装置上多处电压都可以转换为等电位水平，同时将由雷电打击而出现的强大脉冲传输至地层。随后这些设备上不同端口原本存在的电位差值会逐渐复原并下降，由此一来连接在线路系统之中的装置以及设备就可以获得保障与维护。

三、建筑电气的防雷设计

3.1建筑电气的外部防雷设计

建筑物电气外部防雷设计主要是针对的直击雷，通常外部防雷装置分为两部分，分别是避雷针、接地装置等。而在现代建筑物防雷设计中也会采用防雷接闪器，这是为了减少直击雷电流对外界金属物的雷击危害。由于现代城市发展中高层建筑物的增多，对于建筑物的房顶防雷设计要格外重视，尤其是房檐、房角等部位要加装防雷装置。而且城市建设中，智能建筑越来越多，相关部门已经将智能建筑划分为一级防雷建筑物，在建筑物顶端多处安装避雷针，并将避雷网覆盖整个建筑物的房顶，使其防雷性能增强。设计人员还将避雷网与建筑物内部钢筋柱相连接，这样就可以形成天然的引下线，直接形成了多层屏蔽的笼形防雷体系，也可以减少外界电磁信号对建筑物电气系统的干扰。

3.2建筑物内部防雷设计

（1）等电位连接。其实所说的等电位就是将防雷装置、金属构架、外来导体物、电气设备和电讯装置等用导线连接到一起，这样就可以使得建筑物地面、墙板、金属管和线路始终处于同一电位，不会产生接触电压和跨步电压。在对建筑物进行设计时，应该做好等电位连接板的预埋，并要将其与接地主干线相连接。在现代智能建筑中，许多建筑功能都是需要通过电气系统来实现的，设计人员必须要将建筑物的金属导体与电源线等进行等电位连接，还要利用结构体内或专门敷设的钢筋网，使其整个建筑物形成一个健全的“法拉第金属笼”。

（2）做好屏蔽设计。当现代建筑物中安装有大量电子设备时，设计人员必须要加强对屏蔽措施的应用，要尽量为电子设备创造一个无干扰的环境，同时还要在房间内加装屏蔽网，要对电子设备的电源线进行等电位连接，减少雷电天气对电子设备的影响。在对建筑物进行防雷接地设计时，应该对所有线路进行穿管，要选择金属材质的管材进行布线，这样可以减少雷电天气，电磁脉冲对电子线路的干扰，起到较好的屏蔽作用。

四、结语

接地是一个传统而应用广泛的电气安全措施，为了保证接地系统的高效正常运行，对于一些经常出现的故障如接地线与接地体的选择和安装、接地电弧性短路等问题要特别注意，对于存在爆炸危险性的场所接地安装要更加严格，操作要更加规范，保证不出现意外。为了完全消除雷电所造成的毁坏性电位差，要严格实行等电位连接，信号线、电源线、金属管道等各种金属设备都应由电涌保护器或运用导线直接进行等电位连接，并且各个内层的保护区界面也都要做等电位连接，局部等电位连接端子互相连接并与主等电位端子相连。现在建筑中一旦发生雷电事故就极为严重，所以要多加防范，严格要求，保证建筑以及其内部设备和人员的安全。

参考文献：

［1］张淑河．防雷接地在楼宇建筑中智能化系统的作用［J］．电脑知识与技术．2012，34（27）：562－564．

［2］王春莹，高雪莲．某电厂防雷接地系统简析［J］．科技情报开发与经济．2011，06（15）：678－681．

［3］毕志强．关于建筑电气防雷接地系统施工简述［J］．黑龙江科技信息．2014，21（06）：1152－1154．