建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施

建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施

吴爱平

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摘要：无论在哪个时期，接地线路系统都能够发挥维护楼房建筑以及民众安全的作用，所以要保证接地线路设计完善，在正式投入运作使用之后，能够发挥优良的防雷效果。要想楼房建筑之中的接地线路系统能长期稳定运作，就需要做好设计工作，对于其中的连接必须保证等电位，同时对于楼房建筑中的信号传输线路、电能的电源线路以及其中金属材质的管网，都需要设计对应的电涌维护设备，并等电位通过线路直接实施对应的连接，同时对于建筑时钟的保护区，同样需要进行等电位设计。

关键词：电气结构；建筑物；防雷接地系统；系统设计

1.建筑电气防雷接地系统基本概念和作用

建筑电气防雷接地系统主要包含防雷装置、引下线、接地装置等。防雷装置包括外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。引下线和接闪器（接闪带、接闪杆、接闪线、接闪网等）结合使用的将雷电流传导至接地装置，接地装置用于传导雷电流并将其流散入大地。当建筑遭到雷击时，建筑电气防雷接地系统可以有效地把电流导入大地，保护建筑物及人员的安全。建筑电气的接地系统一般分为防雷接地、工作接地及保护接地。当建筑遭到雷击时可以有效地把电流导入大地，做好建筑电气防雷接地系统设计，可以提高建筑物以及人员的安全性。

2.建筑电气防雷接地分类

2.1装置

建筑电气防雷装置主要分两部分，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包括引下线、接闪器和接地装置，内部共有电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器四个部分，能够有效地避免雷击带来影响和破坏。

2.2等电位连接

等电位连接是指分离的导电物体与装置利用电涌保护器或等电位连接导体有效的连接起来，使雷电流无法在它们之间产生电位差，因此起到建筑物不受雷击影响。尤其是在高层建筑建筑电气防雷接地系统的设计中，等电位连接的处理是必须的。

2.3雷击电磁脉冲

雷击电磁脉冲属于一种电磁效应，主要由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起。减少雷击电磁效应也是建筑电气防雷接地系统设计必要的部分，可以有效防止被雷击周围其他的建筑物受到的关联。

2.4接地

接地是把可能带电的金属外壳上的电引入到大地中，以免设备发生漏电，发生触电事故。建筑电气防雷接地系统主要是以功能性接地和保护性接地这两种为主，可以保护设备的主要功能，保护人或是设备不受雷电损坏。所以建筑电气防雷接地系统接的是电源端和用电设备端，接地故障保护选取均根据低压配电系统的接地方式确定。

3.建筑电气防雷接地系统的设计

3.1建筑电气防雷接地系统外部设计

建筑电气防雷接地系统外部设计是系统设计中关键的一部分，这部分可以很好地使系统形成理想防雷效果，而效果的实现是需要结合具体部件的安装进行严格把关的，关键的设计要点包括接闪器、引下线、接地装置的设计。

3.1.1接闪器的设计

针对于建筑电气接地系统的外部设计，首先是需要对接闪器的设计进行设计。接闪器采用接闪带与接闪杆两部分共同组成，将符合规格的镀锌圆钢按照间距要求固定在建筑的屋面、女儿墙及楼梯顶等处，同时在屋面阳角处及梯屋顶四角上加设接闪杆，屋面加设接闪网络，可根据建筑物的特点进行相关的设计，这样才可以达到防雷效果，常见的设计有：避雷网、金属屋以及避雷针等。

3.1.2引下线

在建筑电气接地系统中可以利用建筑物柱内主筋作为防雷引下线，引下线主筋上部与接闪器焊接在一起，下部与基础焊接在一起，并分别接通各层板筋、梁筋、柱笼纵筋、箍筋、地梁面筋等，形成流畅的电流通路，避免不良隐患的威胁。当利用建筑物钢筋作为引下线时，需要在柱内做为引下线的钢筋上，选择防雷测试点测试接地电阻。对引下线的布置方式进行优化时，采取暗装方式在相关柱体或者是剪力墙中进行布置。

3.1.3接地装置

在建筑电气防雷接地系统设计处理中，接地装置需要切实围绕着接地装置的布置位置以及连接方式进行设计。利用建筑物的基础作接地装置是常见的，地梁内的主筋要和柱基础主筋连接起来，并要把各段地梁的钢筋连成一个环路，各个基础连成联合接地体，且地梁的钢筋可以形成一个很好的水平地环，综合成一个完整的接地系统。

3.2建筑电气防雷接地系统内部设计

在建筑电气防雷接地系统设计中，内部防雷设计也是必要的，在内部进行建筑电气防雷接地系统设计中主要是电位联结和合理屏蔽两部分。

3.2.1等电位联结

建筑电气防雷接地系统内部设计的等电位连接处理，主要以相应金属构架、金属装置以及电气装置形成较强的有序连接，确保其处于同一电位再对接地干线以及等电位箱引出的线路也应做切实的处理，使各个组成部分等电位联结，再加强对电涌保护器的应用，使建筑电气防雷接地系统做到全面防护。

3.2.2合理屏蔽

合理屏蔽，在内部设计中主要针对针对微电子设备所处房间进行的屏蔽，体现出整体干扰防控的效果。在其设计中需要结合结合屏蔽网以及仪器金属外壳的连接应用准确合理，同时要对电磁脉冲进行有效应用，避免受到干扰威胁。

4.防雷措施

建筑电气防雷主要对预防直击雷采取相应措施，通过设置独立避雷针或者架空避雷网等在建筑物容易遭受雷击如屋角、屋檐或女儿墙等部位设置避雷带，避免雷击时受到伤害。在避免建筑物受到的不良干扰，重点加强对于等电位联结的处理确保其各个楼层均能够表现出较强的联结效果。尤其在易受雷击的场所和地方，需要做好建筑电气防雷接地系统设计，关注细节，能够实现有效规避控制，还需要切实把握好对于系统性的关注，能够促使系统全面防护效果，各个组成部分细化，避免其形成以往防雷接地中的孤立结构。设计建筑物防雷系统的前提，首先是要确定建筑物的防雷等级，防雷等级应根据其建筑物的重要性和使用性质来确定，再通过外部以及内部防雷系统，就可以很好地达到防雷效果。

4.1外部防雷系统

4.1.1直击雷防雷设计

金属类引下线的布设，应该及时进行测量，将其作为一个整体相连，可将电传导到地下，避免人类和建筑物遭受损失，或将损失降低至最少。钢筋的铺设、混凝土的填埋、接地线的连接都需要注意，保证防雷接地设计的安全质量。特别是在建筑物容易遭受雷击如屋角、屋檐或女儿墙等部位设置避雷带。

4.1.2侧击雷防雷设计

防止侧雷击主要针对建筑高度大于60m的高层建筑物，结构为钢筋混凝土或是钢结构，包含对于高层建筑物内的钢筋结构，它们连接在一起；建筑物内的钢筋，可以作为引下线采用；在建筑外墙上的金属栏杆，包括门窗之类的金属物体。

4.2内部防雷系统

在建筑物设计时，就应做好等电位连接板的预埋。让建筑物的金属类导体与电源线要进行等电位连接，再制作钢筋网，使建筑物的电线与建筑物本身结合，这样可以更好做到内部防护。建筑内部防雷系统通过设置避雷系统，可将电流流回到地下，使电压限制在建筑物能承受的攻击范围之内，并且可以有效减少了雷电流的攻击，保护家用电器的安全，防止“烧坏”电器、喷射冒火的现象。

结束语

总之，在保证建筑电气的安全方面，防雷接地系统起到了至关重要的作用。在进行建筑防雷接地设计和施工时，应特别注意一些经常出现的故障，结合现场实际情况严格进行接地安装，并按规范程序操作，从而保证施工质量。

参考文献

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