建筑电气防雷接地设计要点分析

建筑电气防雷接地设计要点分析

肖峰

湖北省水利水电规划勘测设计院  430000

摘要：随着社会经济的快速发展，城市化进程的不断加快，城市人口急剧增长，所需要的住房也就大幅度地增加。而我国是一个土地资源严重匮乏的国家，所以现如今的建筑逐渐向高层甚至是超高层模式发展。对于高层建筑物来说，防雷接地设计是一项非常重要的工作，其设计质量的好坏直接影响着整个建筑物能否安全地使用。所以相关的工作人员一定要对建筑电气的防雷设计水平进行严格的把控，为建筑施工质量的有效控制提供更加坚实的保障。基于此点，本文着重分析建筑电气防雷接地设计要点。

关键词：建筑电气；防雷接地；设计要点

一、建筑电气防雷接地基本概念及作用

1.1建筑电气防雷接地基本概念

建筑电气防雷接地是一个综合性的系统，该系统由防雷装置、引下线、接地装置等组成。其中防雷装置包含外部雷电防护装置及内部雷电防护装置，外部雷电防护装置主要作用是防范直击雷对建筑产生伤害，其具体组成具有多样化特点，一般由接闪器、引下线、接地装置等组成，每个部分都会发挥特定的作用，主要表现为引雷-导雷-接雷；内部雷电防护装置主要作用是保护建筑内部安全，避免雷电波对电气及电子系统造成损坏，内部雷电防护装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。内外防雷装置的结合使用，可以避免雷电对建筑物和建筑物内电气及电子系统的损害。引下线的作用是上与建筑物顶部的防雷装置相连，下与接地装置相连，顶部防雷装置引导雷电进入引下线，引下线传导雷电流进入接地装置，最终将雷电流扩散到大地当中。接地装置主要作用是接受通过引下线传导来的雷电流，并将其全部扩散到大地。

1.2建筑电气防雷接地作用

建筑电气防雷接地对于建筑使用者而言十分重要，因为雷击的瞬间通常会达到几十甚至几百千伏，无论是建筑本身还是建筑中的电气电子设备都无法承受如此高的电压，会直接损坏电气及电子系统。建筑物本身所具有的钢筋也会成为天然导体，并最终形成雷电流，进出建筑物的各种线路及金属管道将导致雷电波的侵入，对建筑内部环境产生巨大的威胁。建筑电气防雷接地的作用就是防范和消除这些危害，使建筑物及内部的电气电子设备形成等电位均压和多层屏蔽的安全防雷结构，保证建筑整体安全。

二、民用建筑电气防雷接地设计要点

2.1防范直击雷的设计要点

为了保障民用建筑电气防雷接地设计的合理化，让直击雷得到有效防范，可以从以下几个方面入手实施电气防雷接地设计：①把接闪带与接闪线等当作接闪器的主要形式，也可利用建筑物中的金属类设备当作接闪器，确保此类接闪器与有关规范相符，从而让直击雷可以得到有效防范；②在对引下线进行设计的过程中，应合理运用建筑物内的主钢筋、消防梯等一些已有设施，实行比较规范的测量、外接人工接地体等相关操作，以此确保引下线设计的合理化，提升电气防雷接地设计的实际效果，使直击雷得到更加全面的防范；③在民用建筑电气防雷接地设计中，接地装置设计对于防范直击雷也具有十分关键的作用，有关设计人员可以合理运用建筑物中的有关设施，在钢筋混凝土土梁与建筑物周围的无钢筋混凝土基础上，将复地接地装置加以设计，采用铜芯把建筑物中系统设备和接地线进行有序连接，并把接地电阻控制在1Ω范围内，以此让民用建筑防雷接地设计的合理性得到进一步提升，使直击雷的防范效果更好。

2.2防范侧雷击的设计要点

针对高于60m的高层建筑物，结构是钢筋混凝土或者钢结构，其防范侧雷击的关键方式包括：①确保将高层建筑物中的钢筋结构相连接，以此防范侧击。②在引下线设计中合理运用建筑物的内部钢筋，同时，如果建筑物外墙的金属栏杆和门窗等相关金属物具有合理高度，则也可在电气防雷接地设计中将此加以运用。③在建筑电气防雷接地设计中，建筑物内部如果有竖直铺设的金属管道存在，则可将其底部与顶部规范连接在一起，同时，装置在防雷装置之上，从而让建筑电气防雷接地设计的防范效果得到保证。

2.3防范雷电波的设计要点

低压线路应当按照路线引进形式的不同，选择防范雷电波入侵最为适宜的方式。在电源引入的总配电箱处装置电源防雷器进行防护，安装一级电源防雷器，为了更好地防护感应雷的侵害，应采取分级防护。因此，在电子设备所在的楼层或房间的分电源处安装二级电源防雷器；在重要电子设备的前端安装三级电源防雷器，对设备进行精细保护。如果低压线路是通过埋地敷设进入至建筑物中，则可采用直接在电缆入户的过程中进行防雷处理，具体方式便是在电缆的入户端，在该建筑物的防雷装置上将其直接接入。而建筑物中的用电设备组想要对雷电波的侵袭进行防范，就必须在接闪器的保护范围内。如果出现架空或者埋地的金属管道在建筑物中，则设计过程中也同样需将防雷处理的设计做好，进而防止由于自身疏忽而导致建筑雷电侵入概率的提升。

三、高层建筑物的防雷设计要求

3.1防雷设计导线设置

高层建筑要避免雷击，应该同时在高处和侧面进行防雷设置。高层建筑可以利用钢筋网作为接闪网带，当建筑物受到雷电的袭击，雷电电荷沿着引下线，再通过接地装置流入地面中，这是高层建筑可以充分利用的优势。引下线在出现较大的电压降的时候，防雷引下线与引下线之间就会形成高电位，造成雷电电荷穿击过绝缘层，电流就会通过屏蔽层。高层建筑物在防雷接地设计中，最好使用钢管配线结构，或者是使用铠装电缆结构，如果要是条件允许的情况下，可以将导线安装在高层建筑物上的金属桥架中，进而保证防雷接地装置符合防雷要求。

3.2防雷设计中应考虑雷电流

建筑电气防雷接地设计中，需要将雷电流所出现的散流问题考虑在内。高层建筑物在雷电天气内所需要承受的电位数值较大，在不同位置上所具有的雷电流梯度较大，想要保证高层建筑物电位的均衡，就应该根据高层建筑物实际情况适当降低电位梯度。因此电位梯度大，要均衡电位就要降低电位梯度，在高层建筑物中，每三层就要设置均压环(建筑物钢筋会连成一个大的“法拉弟笼子”，成为一个暗装笼式的防雷网，导线系统安全可靠，可以起到均压和屏蔽的作用，将雷电电流很好的分流，那么在建筑遇到雷电袭击后，就可以避免雷电对建筑造成不良的影响。

四、建筑电气防雷接地方法

针对建筑电气防雷接地方法主要包含接闪支架安装、接闪网格的设置、防雷引下线施工以及接地装置施工。建筑电气防雷接地施工过程中首先需要安装接闪支架，结合建筑电气系统的具体情况和施工设计图纸，确定支架打眼位置。接闪支架安装好以后，应合理设置接闪网格。对建筑电气系统进行防雷引下线施工，规范施工操作，严禁随意设置防雷引下线，按照相关施工设计要求，在建筑屋顶合适位置对防雷引下点进行明确标注，按照防雷引下点位置，施工过程中对地下结构柱钢筋进行合理绑扎，严禁私自更改防雷引下点位置，确保良好的防雷效果。建筑电气的防雷接地施工主要采用共用接地方法，做好施工现场的实时测量，焊接施工过程中注意焊缝处理，一方面保障机械强度，另一方面保持焊缝饱满。

[参考文献]

[1]王磊,王玲.建筑电气工程中的防雷与接地设计[J].集成电路应用,2022,39(09):184-185.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2022.09.081.

[2]李明.建筑物的防雷接地设计[J].集成电路应用,2022,39(06):214-215.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2022.06.094.