简议建筑电气防雷接地系统的设计要点

简议建筑电气防雷接地系统的设计要点

丛晓静周婷婷

蓬莱市水利勘察设计院山东蓬莱265600

摘要：建筑电气防雷接地系统的合理设计对于整个建筑安全具有重要作用。如果建筑遭受到雷击现象，将会对建筑物以及人员的安全产生严重的威胁。因此建筑电气防雷接地系统设计必须选择合理的防雷装置，根据建筑实际情况，进行合理的防雷接地设计。基于此，本文阐述了建筑电气防雷接地的重要性以及建筑电气防雷策略，对建筑电气防雷接地系统设计要点进行了论述分析。

关键词：建筑电气；防雷接地；重要性；防雷措施；设计要点

雷电产生的强大闪电电流、炽热的高温、猛烈的冲击波效应、瞬变静电场和强烈的电磁辐射等物理机械效应，会对地面建筑、电气设备等造成直接电击损坏，还可能对地面上的人、畜造成伤亡以及造成停电事故。基于雷击对建筑电气设备的危害，使得建筑电气防雷接地对于整个建筑的安全具有重要的作用。以下就筑电气防雷接地系统设计要点进行分析。

1.建筑电气防雷接地的重要性

建筑电气防雷接地是指将建筑物接闪器、电力电子系统感应或接收的雷电，经由连接接地系统的引下线释放至大地中，以此实现保护电气设备及整个建筑的目的。其中避雷器、避雷针等雷电接收装置、接地装置、连接雷电接收装置和接地装置的接地线是建筑防雷接地系统的重要构成。由于在实际施工中，容易出现诸多问题，如未预留外接线、接地体埋深不够、忽视引出线防腐、为连接屋面金属物、螺栓连接不当、引下点间距偏大、出现相互串联等，这些均对防雷效果有一定的影响，因此对建筑电气防雷接地的分析非常重要。建筑电气防雷接地可以利用建筑的梁、柱、地基梁、桩基等结构钢筋，作为防直击(侧击)雷的做法十分常见，利用建筑物桩基础和地下层建筑物的混凝土基础中的钢筋或混凝土中的金属结构作为接地体时，称为自然接地体，为了均衡电位，降低电位梯度，从而保障建筑安全。

2.建筑电气防雷的策略

2.1建筑电气内部防雷策略。建筑电气内部防雷可以减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应，并能防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电磁脉冲所造成的危害。内部防雷主要采取等电位连接、屏蔽等措施。

2.1.1合理的屏蔽。建筑物中做屏蔽的主要目的是对微电子设备的防护。对有大量微电子设备房间要采取屏蔽措施，使仪器处于无干扰的环境中。屏蔽的有效性不仅与房间加装的屏蔽网和仪器金属外壳—屏蔽体本身有关，还与微电子设备的电源线和信号线接口的防过电压、等电位联结和接地等措施有关。为了保证非防雷系统的电气线路在防雷装置接闪时不受影响，应采用金属管布线，这样防止雷电反击的能力强，对防各种电磁脉冲也具有较好的屏蔽能力。

2.1.2等电位联结。等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。为保证建筑物内部不产生反击和危险的接触电压、跨步电压，应当使建筑物地面、墙板和金属管、线路等都处于同一电位，为此钢筋混凝土建筑物应在各层的适当位置预埋与房屋结构内防雷导体相连的等电位连接板，以便与接地主干线相连。

2.2建筑电气外部防雷策略。建筑电气外部防雷主要采用避雷针与接地装置等加以保护。防雷接闪器是专门用来接收直接雷击电流的金属物。建筑物的房顶尤其是房顶上较突出的部位(如房角、房脊、女儿墙与房檐等)最易遭受雷击，设置在房顶上的设备与器具是雷击的主要对象。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计。为了有效防止雷击，应采用针网或针带组合接闪器，在房顶最高点和其他次高点多处设置避雷针。避雷网覆盖于房顶，并延伸到女儿墙上，使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接，利用柱内钢筋作引下线，柱内钢筋与建筑物基础钢筋这个自然接地体连接。另外，圈梁钢筋、楼层钢筋、外墙面所有金属构件也应与引下线连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样，不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。

3.建筑电气防雷接地系统设计要点的分析

3.1建筑电气防雷接地系统一般是由引下线、接闪器、均压环以及接地体等装置组成。其中接闪器可以使用避雷带、避雷针或者针带组合接闪器。其中避雷带要沿房角、房脊、房檐等容易受到雷击的地方敷设。建筑表面外露的金属构件和管道要与避雷带相连接。建筑上的接闪器要同下线焊接相连通。对于建筑物的引下线要尽量利用钢筋混凝柱的钢筋作为引下线。选为当做引下线的柱内两根主钢筋的直径一般不小于12mm，其两者的连接一般使用焊接法或者绑扎法均可。对于建筑物周围引下线的下部适当位置要设置几个测量点，可以把人工接地体同等电位的连接板连接。对外引连接板同引下线的连接要使用焊接。引下线上端要同建筑的避雷装置焊接，下端要同接地体焊接。对于引下线的这种设计优点很多，雷电流的泄漏点多、省材料、施工方便以及不损坏建筑物外观。

3.2建筑防雷接地系统设计要点的分析。

3.2.1实施防雷引下线时，必须严格遵守施工图纸设计，建议使用底筋牢固绑扎位于下方的基础承台，并焊接底筋使其形成一个闭合的导体，配合在其中间的横纵位置各设一道闭合导体，将其引至引下线设计点，保证预留相同长度的钢筋，同时在绑扎主梁钢筋时，除了跟进水电班组外，还应确保内跨接线与预留引下线承台相互紧贴，配以绑扎的铁丝，用于保证梁钢就位，但必须根据标注点加以合理绑扎，切勿主观臆断，随意更改，以免影响防雷效果。而在接地极与入户处的连接过程中，应确保强弱电箱跨接合理、到位，既无外露，也不存在导电部位，且在连接电缆桥架、金属线槽和接地装置时，一般是借助扁钢完成的，但要注意安全、可靠连接，至于卫生间等局部位置应妥善处理其电位连接。

3.2.2基于对防雷接地与电气安全接地、等电位接地、工作接地、屏蔽接地等保持安全有效距离的考虑，选择共用接地法，此时应严格根据相关要求进行实时测量，保证接地阻值低于1Ω，若所测实际数值难以满足标准要求，则应将合适的人工接地极作为补充。在圆钢与底钢板搭接过程中，其钢筋搭接长度至少应为底板钢筋直径的6倍，同时使用双面焊加以焊接，但应基于严格、标准的技术做到焊缝饱满，机械强度达标，并及时清理焊渣，保证无裂纹、气孔、夹渣、虚焊、咬肉等缺陷，且予以妥善的防腐处理，可以采用电弧喷锌方法，也可以利用喷漆、烤漆等进行防腐，而在焊接结束后，还应将蓝色或红色的油气标记在引下线上，以此为后续施工提供依据。

3.2.3合理利用侧位打眼技术架设避雷支架时，应基于工程实际和图纸设计，准确定位打眼位置，然后在成品外皮墙进行直线打眼，随后将避雷支架小心插入孔中并立即灌浆、捣实，螺丝紧固，以及及时清理和适量洒水。在此基础上，将镀锌钢圈调直，使其敷设于固定的支架上，借助搭接、焊接方法牢固避雷带和屋面的金属物体，保证所有的金属突出物均与避雷带连接牢固。

结束语

综上所述，建筑电气防雷接地系统设计是为了保证防雷接地系统的正常运行，并且建筑电气防雷接地系统设计需要注意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，对于存在爆炸危险性的场所接地安装要更加严格，规范操作。

参考文献

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