建筑电气防雷接地设计要点

建筑电气防雷接地设计要点

张海龙张琦

（陕西省现代建筑设计研究院陕西西安710048）

摘要：随着建筑行业当中对高层建筑和智能化建筑应用的不断扩展，电气行业在建筑工程中的应用也就越来越广泛。只有注意使用过程中的安全性，才能确保居民的生命财产安全。因此，本文对建筑电气防雷接地设计要点进行了分析。

关键词：建筑电气；防雷接地；设计要点

一、建筑防雷接地相关概念简述

1.1防雷装置

高层建筑的防雷装置通常由外部和内部雷电防护装置两部分组成，前者的基本组成构件又包括引下线、接闪器以及接地装置三个部分，其主要起到防止直击雷，保护建筑物不受雷电危害的作用；而后者的基本组成构件则有等电位连接系统、合理布线系统以及屏蔽系统、电涌保护器四个部分，对于这四个部分的功能与作用也是各不相同的。

1.2避雷引下线

通常情况下，使用避雷引下线时需要结合避雷针共同作用的，其主要功能是充当导线体部分，将电击形成的电流在通过避雷针后引入到地下。该部分对于材料的选择有着非常高的要求，必须选择在性能上能够有较强的耐腐蚀性，且兼有较强的机械性能。

1.3等电位连接

等电位连接主要是将导电物和装置相互连接起来的导体，其主要作用是使导电物与装置两者之间的电位差减少，从而让接地装置受到雷击后的损坏强度能够降低。

1.4雷击电磁脉冲

雷电电磁脉冲主要产生与干扰源的直接雷击与附件的间接雷击，其实际上就是一种电磁效应，而这种效应会直接影响到防雷装置的电位，以致在很大程度上干扰到连接导体。

1.5接地

在目前的高层建筑电气中防雷接地的方式通常有功能性和保护性两种，其保护的对象各不相同，前者主要是对建筑物内部的设备起到保护作用；后者则主要是起到对人的保护，在雷击时能够避免伤害到建筑物内部的居民。

二、民用建筑的防雷接地设计要点

2.1对于设计防范直击雷的措施，以下几点是需要考虑的：

①接闪器的主要形式就是避雷针和避雷网，这是目前最常用的两种形式，也可以利用一些金属类的设备（存在于建筑物内）作为接闪器，确保这些接闪器符合规范要求即可，除了接闪器就是防雷器，适合在高杆铁塔的建筑物。

②引下线的设计要利用建筑物已有的设施（剪力墙中的主钢筋、消防梯、等等）作为引下线时，相应的测量、外接人工接地体、做等电位联接要加上。

③接地装置的设计基本是引下线的第二项设计，可以利用建筑物内的相关设施作为材料，常用的基本是钢筋混凝土的土梁，如果没有钢筋土梁，那么在建筑物周边，无钢筋混凝土基础内可以设计复地的接地装置，将建筑物内各个系统的设备和接地线柱用一根铜芯作为引下线连接起来。需要注意的是，这些设备和建筑物内的系统电压器和接地系统等连接起来一同工作的电阻要小于1欧姆。

2.2在防雷接地设计中，对于侧雷击设计要注意以下几点：

高层建筑物的高度大于六十米，结构为钢筋混凝土或是钢结构，防止侧雷击的措施包括：

①对于高层建筑物内的钢筋结构，应该要连接在一起。

②建筑物内的钢筋，可以作为引下线采用。

③在建筑外墙上的金属栏杆，包括门窗之类的金属物体，如果高于六十米，在进行防雷设计时，要考虑这些因素。

④如果在建筑物内部，对于竖直铺设的金属管道，要在其顶部与底部连接到防雷装置上面。

⑤在建筑物内有组合柱和圈梁，利用这些作为均压环，若没有圈梁，每隔三层要铺设均压环，竖直铺设的金属管道要与均压环连接。

2.3为了更好的对雷电进行感应设计，要注意以下几点：

①最有效的办法就是在被保护的建筑物内，将所有的金属设备以及装置要进行接地的处理，相关的金属配件也要连接在防雷装置的保护装置上面。

②从建筑物的管道进行防雷感应设计，如果建筑物内两个相邻的金属物，它们之间的间距在一百毫米之内，那么就要使用金属线跨接，做防雷电感应的处理。

2.4防雷电波的入侵也会对建筑物造成很大的损害，为了避免雷电波的侵袭，关于雷电波入侵的防范措施，需要考虑以下设计要点：

①低压线路根据路线引入方式的不同和防范雷电波入侵选择适合的方式。如果低压线是从地下进入到建筑物内的，可以采取直接在电缆入户时做防雷处理，具体的办法就是在电缆的入户端直接将其接到该建筑物的防雷装置上；当然，电缆还可以从空中引入到建筑物内，这样的方式处理起来就麻烦一些，需要做换接电缆的处理，将电缆换接为五十兆的电缆入户。当然，在两个电缆处理的地方需要做防雷处理，同样电缆上的金属物体应该与防雷装置连接在一起。

②建筑物内的用电设备组号防雷电波的侵袭，就要在接闪器的保护范围内。如有架空或是埋地的金属管道在建筑物内，在进行设计时也一定要做好防雷处理的设计，避免因为忽视而造成建筑雷电的侵略概率。

三、高层建筑物防雷设计要求

3.1防雷设计中接闪器的设置

在对高层建筑物进行防雷设计的时候可以充分利用建筑物内部的主钢筋，将其作为一个纽带连接到接地装置当中。这样当建筑物受到雷击时，电流便会沿着下线汇入到接地装置当中。这一过程需要相关的设计人员根据建筑物的结构情

况。进行科学合理的设计。

3.2防雷设计中配线及保护的设置

如果再引下线当中出现比较大的电压降时，个个引下线之间会形成一个比较高的电位，从而便会造成击穿现象，进而导致电流穿透屏蔽层。这就要求在对高层建筑进行防雷设计的时候尽可能使用镀锌钢管或者是钢铠钢管对配电线路进行有效的保护。

3.3等电位联结的设置

多高层建筑物内的结构钢筋实际上都已或紧固或松地与防雷装置的接地体连成一体。为防止雷电反击，还应将建筑物内部的配电金属管、水管、暖气管、煤气管、空调通风盘管等一切金属管道和金属构件及支架等与防雷接地装置作总

等电位联结或局部等电位联结。在遇到伸缩缝时，每层楼至少应有两处用相应规格的软铜绞线把断开的结构钢筋连接起来，以保证接地回路的畅通。

3.4合理的屏蔽措施

高层建筑物纵向布置的电线或电缆宜敷设在屏蔽的强弱电专用竖井中，各层段竖井的接头处应紧密相接，使其接触电阻尽可能小，以保证竖井的屏蔽效果。竖井的平面位置理论上最好布置在建筑物的中心，因为中心的电磁场最弱，而实际工程中，大多位于电梯井道两侧和楼梯走道两侧。想要更好地实现对高层住宅建筑的防雷防电干扰，还需要对其电子设备以及电气线路实施非常科学合理的屏蔽处理。

四、结语

总而言之，在对高层建筑进行设计时必须考虑到防雷接地设计这一重要因素。在建筑行业中，随着越来越多高层建筑和职能建筑更加深入地建设，在该行业中电气也得到了更加广泛的应用，由于目前智能建筑的发展，高层建筑及其设计的工作已经越来越繁重，因此，在实际设计中设计人员必须要考虑建筑的具体情况，将建筑电气防雷接地设计的要难点作为基础，全面分析防雷设计中可能会出现的问题。

参考文献：

[1]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（06）.

[2]建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计[J].城市建设理论研究（电子版），2013（15）.

[3]田建红.智能小区建筑电气工程设计与实践[J].西安交通大学硕士学位论文，2012（06）.