浅析建筑电气安装中防雷接地施工技术
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【摘 要】电气安装工程是建筑工程中的重要内容，而防雷接地的工作又是电气安装中的必要工序。其技术的影响在建筑业中影响广大，它不仅与人们的安全密切相关，也与国家的发展密切相连。本文就主要对建筑电气设计中防雷接地技术术相关问题进行了简要分析。
【关键词】建筑工程；电气设计；防雷地接
引言
随着现代社会的不断发展，人们的生活逐渐向智能化的方向发展，且现代建筑电气化的水平越来越高。在雷雨天气中，经常会出现雷击现象，对建筑、电气设备及人体的安全造成极大的威胁。在现代建筑电气设计时，必须要采用先进的技术，以提高防雷接地工程质量，从而保证防雷接地装置的安全、可靠性
一、防雷接地概念和功能
将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。接地通常是为了防止人为触电或者是对设备进行必要的保护，通常是把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线，利用大地作电流回路接地线，也有将设备无用电流或者噪声干扰传导到大地的作用。电气接地按接地性质接地可分为工作接地和安全接地。工作接地：工作接地是维持系统安全运行重要手段，工作接地的目的是保证电气设备的正常运行，一般是将设备的中性点接地。工作接地有效提高电气设备安全系数，防止工作电流对设备的伤害，保证设备性能可靠。雷电是自然界中的一种放电现象，雷击分为直击雷击和感应雷击。雷电具有高电压高电流高能量在短时间内释放特点，对人们生产和生活具有较大威胁。防雷接地是指为了将雷电流导入大地，防止雷电经过电压对设备及人身所产生的危害，所设置的电压保护设备接地，如避雷针、避雷器等。建筑防雷接地设计要根据建筑所在地区年平均雷暴日等参数等确定防雷类别按照相应规定进行设计。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器（包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等）。避雷器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地；雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。
二、现代防雷设计的新重点
随着智能小区及智能建筑的不断发展，传统的防雷技术已经远远不能满足建筑本身对雷电的防护要求。目前的防雷设计不但要考虑到建筑物本身的雷击防护，更应注重建筑物内部人身安全及防雷电波的侵入。以前的防雷设计仅仅是防止直击雷对建筑体进行机械的破坏，现在重点则是防雷电感应对通信、安防、自动控制等弱电系统的损害。1、注重雷电电磁感应的作用。传统的防雷设计侧重点为直击雷，强调的是防止机械性破坏及雷电反击；现在则是防止感应雷为重，强调的是电磁感应的破坏作用。传统的防雷技术中，在建筑物顶装有避雷针，这样可以避免直击雷直接击中建筑物造成危害，但是在雷电流从建筑物顶部泄放到大地的过程中，雷电电磁脉冲可以在周围产生很强的电场，建筑物表面及内部的导体均会产生感应电压（IEC标准表明，当雷电击中建筑物时，即使避雷针完全发挥作用，它能够导入大地的雷击电流仅占总量的50%，剩余的一半则分配到各线路系统）。一旦建筑物中的电源线、网络线等线路引入感应过电压，那么与之相连接的计算机、电视、智能家居系统等将会遭到很大的损害。2、注重防雷设计的系统性。以前的防雷技术仅是一个孤立的系统，只有避雷针、引下线、接地网组成，目前来看这是远远不能满足现时要求的。现在越来越多的注意到了雷电入侵的不同渠道，要想更好的防止雷电造成各种危害，必须把防雷设计看成一个系统工程来做，把整个建筑进行分级、分区，对不同的部位设计不同的防雷措施，以其达到最大限度的减小雷击的损害。要想达到系统的设计就要对建筑物进行雷电防护区的划分。3、注重了等电位连接。传统的接地是否合格是通过检查接地电阻值来判定，目前则是注重接地结构兼顾接地电阻值。随着建筑物内部电气设备的频率不断增高，它的接地结构、等电位联接等都发生了很大的变化，必须兼顾到电磁兼容的设计。现在的智能住宅楼有许多不同性质的电气装置，它们需要不同的接地装置，例如防雷接地、交流电源的工作接地、电气安全接地、计算机系统接地等，通过这些接地可以有效防止雷电反应的危害。
三、建筑物防雷设计
1、建筑物的外部防雷（1）接闪器。接闪器是为防止直击雷电流，将接闪杆、接闪网、金属屋面等组合而成的金属导体。其中，接闪杆又名避雷针，通常以一根金属棒的形式安装在细高的建筑物顶端，并以金属线与埋在地下的金属板相连。利用金属棒尖端放电的原理，使云层和地上的电中和，避免雷击事故的发生，从而保护建筑物及其电气设备。独立的接闪针同样适用于保护相对较矮的建筑物，例如厂房或库房等。接闪线、接闪带与接闪网也属于接闪器的范围，都起到保护建筑物表层不被雷击破坏的作用。接闪线通常用来保护长距离高压供电线路，可以防止其被雷击；接闪带指沿着屋脊或平屋顶边沿、通风管道、山墙等受雷击可能性最高的区域敷设的导线；而接闪网更多地运用于大面积屋顶的建筑物，它能有效地吸收建筑物上的强电与弱电，并将电流导向地面，通常设置在建筑物的屋脊、屋角或屋檐上。在敷设接闪带与接闪网时必须保证其钢管的平顺、端正与稳固，搭接长度也要满足国家的规范与要求。在材料的选择上，接闪网和接闪带均宜选取扁钢或镀锌圆钢。其中以圆钢为首选，并要求其直径不小于8ram，扁钢的宽度则不小于12mm，厚度不小于4mm。架空接闪线和接闪网适合选用横截面积大于35mm的镀锌钢绞线。没有利用砼构件内设钢筋的接闪器，均应在其表面进行热镀锌并涂漆。值得注意的是，一般而言，安装在公用天线杆顶上的接闪器是不能保护建筑物的。除非将其天线归入整体建筑物的防雷系统，将这两者的引下线焊接起来。（2）引下线。引下线是指在整个防雷系统中，用于连接接闪器和接地装置的金属导体，具有暗装与明装两种形式。引下线通常是利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋连接接闪网与接地装置，这样在雷击时，电流便可通过该钢筋传向大地。在具体实施中通常使用主体结构柱内直径不小于12ram的钢筋或剪力墙中的钢筋作为暗装引下线。选用有色金属导线作为引下线时应选截面积不小于16平方毫米的铜导线。对于高层建筑而言，不应采用扁钢外设引下线，因为它不仅敷设困难，还会由于引下线设置数目少、流经电流大的特点，容易导致高电位引起的反击事故。应当将引下线与各楼层等电位连接母线，从而降低室内反击电压。此外，必须保证全长焊通引下线，避免错漏焊与错焊；为确保安全，应及时更换截面锈蚀程度超过30%的引下线。（3）接地装置。接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地电阻和接地方式有关。为便于与各种入户金属管道相连，降低跨步电压，建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置，只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%，基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，可利用基础内钢筋作接地装置，否则应加设人工接地装置。 2、建筑物内部防雷设计（1）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。 高层建筑物内各种金属导体和管道如金属门窗、设备的金属外壳等作等电位连接；电源线、信号线通过电涌保护器实现等电位连接；建筑物各处的均压环、起到一定电磁屏蔽作用的钢筋网、各处的电气以及防雷等电位连接导体形成总等电位连接，最后与联合接地系统相连，形成一个理想的“法拉第笼”。（2）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。电气线路的主干线一般集中于高层建筑物的中心部位（其雷电电磁场强度最弱），避免靠近做为引下线柱筋的位置，缩小干扰的范围。穿线钢管和线槽等都应与各楼层的等电位连接板和接地母线相联结，达到良好的屏蔽效果。 用电设备、配电设备、配电线路应采用防雷电波侵入低压系统的措施，从配电盘引出的线路应穿钢管，钢管的一端应与配电盘外壳相连，另一端应与用电设备外壳、保护罩相连，并应就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时应设跨接线，在配电盘内，应在开关电源侧与外壳之间装过电压保护器。
结束语
电气防雷接地是一个被长期广泛应用于防雷系统的电气安全措施，随着经济与科技的发展，社会各界对建筑物防雷系统的设计要求也逐渐提高，使得防雷系统设计具有更强的综合性与复杂性。只有在了解防雷接地技术与功能的前提下进行合理的设计，才能确保电气设备与建筑基础设施的免受雷击的威胁，增强建筑物整体的安全性，以致减少不必要的人身伤害与财产损失。
参考文献：
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[2]韩周华.浅析建筑电气安装中防雷接地施工技术[J].科技与企业，2013，（5）.
[3]袁红叶，王婷婷.建筑电气安装中防雷接地施工技术[J].经营管理者，2013，（14）.
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