建筑电气防雷接地系统设计的研究分析

【摘 要】建筑防雷接地是一个广泛应用于建筑电气的安全措施，为了保证防雷接地系统的高效正常运行，对于一些经常出现的故障如接地线与接地体的选择和安装、接地电弧性短路等问题要特别注意，对于存在爆炸危险性的场所接地安装要更加严格，操作要更加规范，保证不出现意外。本文阐述了建筑防雷接地的重要性，介绍了建筑防雷接地的类别，对建筑防雷接地系统的设计进行了探究分析，最后论述了建筑电气的防雷措施。

【关键词】建筑电气；防雷接地系统；重要性；类别；设计；措施

一、建筑电气防雷接地的重要性

在建筑电气设计中，防雷接地系统的设计对于整个建筑的安全具有重要的作用。雷电是大气中的放电现象。雷电产生于雷雨云之中，是发生雷电的先决条件，气象学中，雷雨云叫积雨云。雷电所产生的强大闪电电流、炽热的高温、猛烈的冲击波效应、瞬变静电场和强烈的电磁辐射等物理机械效应，给人类生活带来种种危害。

建筑利用梁、柱、地基梁、桩基等结构钢筋，作为防直击（侧击）雷的做法十分常见，利用建筑物桩基础和地下层建筑物的混凝土基础中的钢筋或混凝土中的金属结构作为接地体时，称为自然接地体，为了均衡电位，降低电位梯度。要对建筑物30米及以上部分，每隔三层设均压环，也就是将引下线与水平层内的圈梁的外侧钢筋焊接成闭合通路。由此，天面避雷网（针、带、线），引下线，均压环及地基基础的钢筋及金属构件形成一个法拉第笼，这样建筑内各接点形成等电位，而且雷电流也有良好的散流途径。

二、建筑电气防雷接地的类别

建筑防雷装置：包括外部雷电防护装置和内部雷电防护装置。其中内部雷电防护装置又可分为等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统、电涌保护器等几个部分，它的主要作用是避免雷电流在产生的电磁效应影响与破坏需防空间内的布置。而外部雷电防护装置主要作用是防直击雷，它可以分为引下线、接闪器和接地装置等。等电位连接：是指用电涌保护器或等电位连接导体将分离的导电物体与装置相连，其目的是防止雷电流在两者之间作用产生电位差。雷击电磁脉冲：它是一种由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起的电磁效应。该现象大部分是由于雷电流或磁辐射干扰以及被雷电击中装置的电位上升而通过连接导体的干扰。接地：目前最常用的防雷接地方式根据保护对象的不同分为两种，第一种接地是为了保护设备的主要功能而进行的接地，顾名思义，我们将这接地方式为功能性接地，另一种就是为了保护人或者设备不受到雷电的损坏而进行的接地保护，这种接地方式我们称之为保护性接地。

三、建筑电气防雷接地系统的设计

防雷接地在建筑接地系统设计中是极为重要的，一般把建筑物的防雷保护分为三级：一类、二类和三类，民用建筑大多采用二类防雷保护进行设计，对于建筑内存在爆炸危险环境的建筑采用一类防雷保护设计。建筑的防雷接地系统一般是由引下线、接闪器、均压环以及接地体等装置组成。其中接闪器可以使用避雷带、避雷针或者针带组合接闪器。其中避雷带要沿房角、房脊、房檐等溶液受到雷击的地方敷设。建筑表面外露的金属构件和管道要与避雷带相连接。建筑上的接闪器要同下线焊接相连通。对于建筑物的引下线要尽量利用钢筋混凝柱的钢筋作为引下线。选为当做引下线的柱内两根主钢筋的直径一般不小于12mm，其两者的连接一般使用焊接法或者绑扎法均可。对于建筑物周围引下线的下部适当位置要设置几个测量点，可以把人工接地体同等电位的连接板连接。对外引连接板同引下线的连接要使用焊接。引下线上端要同建筑的避雷装置焊接，下端要同接地体焊接。对于引下线的这种设计优点很多，雷电流的泄漏点多、省材料、施工方便以及不损坏建筑物外观。

四、建筑电气的防雷措施

4.1外部防雷

外部防雷主要指建筑物的防雷，一般是防护直击雷，它是防雷技术的主要组成部分。外部防雷主要采用避雷针（避雷网、避雷线和避雷带）和接地装置（接地线、地极）加以保护。防雷接闪器是专门用来接收直接雷击电流的金属物。建筑物的房顶尤其是房顶上较突出的部位（如房角、房脊、女儿墙与房檐等）最易遭受雷击，设置在房顶上的设备与器具是雷击的主要对象。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计。为了有效防止雷击，应采用针网或针带组合接闪器，在房顶最高点和其他次高点多处设置避雷针。避雷网覆盖于房顶，并延伸到女儿墙上，使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接，利用柱内2根以上钢筋作引下线，柱内钢筋与建筑物基础钢筋这个自然接地体连接。另外，圈梁钢筋、楼层钢筋、外墙面所有金属构件也应与引下线连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样，不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。

4.2建筑物内部防雷

五、结束语

随着科学技术的不断发展，人们对建筑电气设计的要求在不断的提高，其中防雷接地的设计变得越来越重要。如果建筑遭受到雷击现象，那么会对建筑物以及人员的安全产生严重的威胁。所以说必须做好建筑电气中的防雷接地设计，提高人们周围环境以及建筑物的安全性。