论述建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施

论述建筑电气防雷接地系统的设计和防雷措施

刘国彬

身份证号：120106198304203016

摘要：随着我国经济的迅猛发展,雷电灾害对社区稳定和经济建设产生了严重的影响,在全国范围内每年造成数千人伤亡,对此国内学者们进行了研究;我国每年一百万人中有大约0.53人死于雷击,建筑物遭雷击几率逐渐上升,同时电子信息设备的应用已深入至国民经济,国防建设和人民生活的各个领域,各种电子,微电子装备已在各行业大量使用。由于这些系统和设备耐过能力低,特别是雷电高电压以及雷电电磁脉冲的侵入所产生的电磁效应,热效应应都会对信息系统设备造成干扰或永久损坏。每年我国电子设备因雷击造成的经济损失相当惊人。因此雷电灾害的设计规范化和合理科学的措施,更是迫在眉睫。

关键词：建筑电气；防雷接地系统；设计；防雷措施

目前，我国大多数建筑都采用了防雷设计规范，而随着科学技术的不断发展，建筑的功能也在不断地完善，同时对建筑防雷接地系统的要求也在不断提高。然而，从目前建筑工程防雷接地系统的设计和施工现状来看，还有很多问题没有得到解决。防雷接地系统的设计和施工必须从实际出发，根据建筑物的实际情况进行设计和施工，才能最大限度地保证建筑物电气设备、建筑设备、网络系统及电气控制设备等各个方面的安全。

1建筑电气防雷接地基本概念

在建筑电气防护体系中，雷电防护设备可分为两类：一类是针对建筑外部的防护设备，另一类是针对建筑内部的防护设备。该系统关键构成要素包括接地系统、引流线、避雷装置以及等电位连接。接地系统是防雷体系的心脏，它由接地体与接地导体组合而成，其核心功能是引导雷电流安全泄放入地。引流线承担着将雷电流从避雷装置传导至接地系统的任务，其职责是确保雷电流顺利导入大地，并充当导线的基本构件。避雷装置则是由避雷带、避雷杆、避雷线、避雷网以及金属屋顶和构件共同构成，主要作用是吸引雷电并借助引流线将电流导入接地系统，在防雷体系中占据着至关重要的地位。等电位连接则是通过导体直接将分散的金属物体与防雷系统相连，目的是降低雷电流引发的电位差，从而减轻雷击对接地设备的伤害。建筑内部接地系统设计通常分为三种类型：防雷接地、功能性接地和安全接地。在建筑遭受雷击时，该系统能有效引导雷电流至地面，保护建筑和人身安全。雷击产生的电流极为强大，可能对室内电气设备造成严重破坏。因此，防雷接地系统还需对建筑内各种电气设施实施防雷保护。同时，为了提升人们生活和工作环境的安全性，有必要对建筑防雷接地系统进行科学合理的设计。

2建筑电气防雷接地系统的作用

建筑电气设计中，确保防雷接地系统的完善至关重要，其在建筑功能中扮演着不可或缺的角色。在构建防雷接地系统时，必须全面考虑多种因素，只要对全局有深入了解，并对关键因素妥善处理，便能有效防止雷电对建筑物的侵袭。雷电灾害相较于其他意外，具有更大的破坏性和更广泛的影响范围，雷击发生后，还可能引发连锁灾害，例如电击和火灾，这些都大大增加了救援的难度。在设计建筑防雷接地系统时，务必细致入微，确保建筑工程接地质量管理的严密性。雷击可能造成的损害包括：首先，由于我国各地气象条件的差异，雷电天气频繁出现。若建筑物的接地系统无法有效将雷电导入地下，而是让建筑直接承受雷击，那么强大的电流将对电气设备造成严重破坏，甚至可能引起火灾，威胁到建筑内居民的生命安全，造成重大伤亡事故。其次，电气设备的损坏还会影响智能化服务的正常使用，给用户带来诸多不便。因此，施工方在建设过程中必须高度重视防雷接地系统的施工质量。

3建筑电气防雷接地系统的设计

3.1接闪器的设计

在建筑电气防雷接地的体系设计里，针对接闪器的布局，将接闪带布置于建筑顶部易于遭受雷击的区域，如女儿墙、屋脊、角落、屋檐以及檐角等位置。依照既定标准，固定尺寸合适的镀锌圆钢，并在建筑凸角处装置接闪杆。同时，在屋顶表面布置相应规格的接闪网阵，以增强其防雷效能，确保建筑的安全防护。

3.2防雷接地系统的导线设计

在构筑物防雷接地的电线布局上，必须对建筑顶端及侧壁实施特定防护策略，以保障在恶劣天气条件下构筑物的安全。例如，在打造构筑物防雷接地系统时，可以利用钢筋网作为避雷带，若构筑物遭受雷击，其电气防雷接地系统中的钢筋网便可以将雷电产生的电荷导入接地线，进而通过接地线传导至地面，避免雷击对构筑物正常使用造成损害，这一做法是防雷接地系统设计中的一项显著优势。如构筑物被雷击中，且电线内电压降显著时，防雷导流过程中可能会产生高压，雷电的电荷可能损伤系统绝缘层，导致电能穿透屏蔽层，对构筑物防雷接地系统的安全运行带来负面影响。为此，可以采取钢管布线和铠装电缆的设计方案，并将电线敷设在构筑物的金属支架上，这样有助于保障构筑物防雷接地系统设计的品质和施工质量。

3.3建筑电气防雷接地系统接地设计

在建筑电气安全防护领域，接地系统设计至关重要，其多样性体现在接闪装置的架设、网格布局、引下线的铺设及接地装置的施工等多个方面。设计师需依据工程实际情况，量身打造合适的防雷接地策略。这包括但不限于接闪支架的定位、防雷网格的排布、引下线的安装工艺及接地系统的施工技术。在设计的初始阶段，必须明确接闪架的位置，并严格依照设计图纸进行支架的打孔与安装作业。安装完成后，紧接着进行接闪网的设计，并在整个防雷接地系统中开展引下线的施工。施工过程中，必须遵循工程规范和标准，以保证引下线施工的品质。在此环节中，特别强调要严格遵守施工图纸和规范要求，不得擅自更改或设计。同时，要在施工图纸上清晰标明引下线的安装位置。在实际施工中，还需对建筑物接地系统内的钢筋进行绑扎，确保防雷引下线施工的最终质量。在整个建筑电气防雷接地系统的施工过程中，必须进行全面的质量检测，特别是在各个连接点的焊接质量上，要确保在电气设备运行过程中焊接的完整性和系统的可靠性，为建筑电气防雷接地系统的优化设计提供实践依据。

3.4建筑电气防雷接地系统避雷支架的设计

在设计建筑防雷接地的支撑架构时，必须依据工程具体施工情况做出恰当的选择。例如，在进行开孔作业时，可选择从侧面开孔的方式，在预定的打孔位置，利用电钻在外墙10厘米处沿直线开孔。孔洞打好之后，将避雷支架置入孔中，并进行灌浆和夯实等后续操作。此外，需对施工区域进行清理，并进行喷水作业，以保持地面的湿润状态。完成这些步骤后，要对施工过程中使用的镀锌环进行调整和校准，将其安装到指定的支架上，通过搭接和焊接等手段增强避雷带的稳定性，确保连接和搭接的长度均不少于六倍直径，并实施双面焊接。所有设计步骤完成之后，还需清理施工区域的尘埃，并对避雷支架的外侧进行防锈处理，以避免其在使用过程中出现锈蚀或氧化。

结论

综上所述，防雷接地系统的设计是保障建筑电气安全的关键。在进行建筑防雷接地系统的设计与施工过程中，要对常见的问题给予足够的重视，并根据施工现场的实际条件，对防雷接地系统进行严格的管理，同时按照相关的规定进行操作，以确保建筑施工的质量。

参考文献：

1]胡禹.建筑电气的防雷接地功能与建筑物防雷系统设计研究[J].中国设备工程，2022(07):137-138.

[2]孙永斌.浅谈建筑电气防雷接地的设计和防雷措施[J].中外企业家，2019(18):96.

[3]白庆斌.建筑电气防雷接地系统的设计及其措施[J].住宅与房地产，2018(02):87.

[4]赵振云，赵斌.建筑电气安装工程防雷接地施工技术要点分析[J].中国设备工程，2021(05):200-201.