電氣設計中供電系統防雷接地的研究

摘要：隨著人們生活水平的提高，對電的要求也不斷提高。電力事業的飛速發展，將電網覆蓋到現代生活的方方面面，在公用或民用建筑的電網建設中，供電系統防雷接地系統一直是電氣設計中的重要部分。文章通過對供電系統防雷接地的目的與組成的分析及相應防雷措施的討論，供該行業參考。

關鍵詞：電氣設計；供電系統；防雷接地；電力事業；電網建設

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0018-02

供電系統防雷接地的研究一直是建筑電氣設計工作中的重要方面。合理的供電系統及防雷接地系統的規劃能夠保證整棟建筑的用電防雷安全，在公共建筑及民用建筑尤為重要。

1 供電系統防雷接地概述

1.1 供電系統的設計分析

1.1.1 設計供電方案。一般說來，電氣設計質量能夠關系供電系統運行的有效性，電氣設計前應設計適合系統所需的供電方案。供電系統必須要滿足供電的可靠性并保證電源的質量，盡可能減少電能的損耗，提高電能利用效率。如果建筑樓層較低，且未設消防電梯或是消防水泵，則需要設立應急照明及消防疏散的標志。

1.1.2 用電負荷。供電系統的設計中，計算用電負荷主要是為了檢驗用電設備在工作時產生的實際負荷和設備額定的負荷是否是一致的，也就是計算所安裝設備總負荷大小。如果設計過程是按照額定的容量進行電力系統設計的，會導致電力系統在設計完成后總額定容量高于其用電設備實際負荷大小，會造成電能浪費或是增加電力系統由于安裝而投入的成本。為此，電力系統的設計必須要求負荷的計算，包括全部用電設備實際負荷的大小，從而根據負荷選擇供配的電系統中所要求導線的規格、開關的數量及變壓器型號等。

1.1.3 選擇低壓電網。低壓配置合理的配電系統應根據建筑物的樓層數量設計該系統，中高層的建筑需要進行分層設置相應的配電箱，每個房間都要設置獨立的開關。此外，還要保證用電質量滿足規定要求。在具體的設計中為滿足用戶用電質量要求，需要按照電能的質量指標進行相應的設計，包括其電壓及頻率。在實際生活，電壓的質量不僅與電源密切相關，同時也跟照明及動力線路設計是否合理存在著很大關系。在線路設計的過程中，要求注意線路電壓的總損失，一般來說低壓供電半徑需要控制小于250m。另外還要規定接線的形式，配電網路接線形式主要包括樹干式、放射式及混合式接線。需要針對具體配電網路選用相應的接線方式，保障供電線路的正常運行。

1.2 進行防雷接地的目的及其組成

設立防雷接地系統主要是為了將雷電迅速通入地下，來防止雷電危害發生為目的接地操作。在進行建筑防雷接地設計時，需要根據具體建筑的等效面積及所在區域年平均雷暴日等相關參數來預算年雷擊次數，再根據相應的年預計雷擊次數來規定其防雷類別，根據建筑物防雷設計規范的規定設計。表1是防雷接地系統的主要構成及其功能。

2 建筑供電系統防雷接地的設計規范

普通建筑供電系統防雷接地設計能夠決定建筑用電質量及使用壽命，所以在進行供電系統防雷接地設計時，需要符合一定的設計規范。

第一，建筑防雷接地設計需要按照一定規范進行，安裝有效的外部防雷設備，還要加強建筑周圍各種因素考慮，如環境、地域的因素及雷電活動規律和建筑內部的電氣設備因素等，同時還要分析雷電災害嚴重的程度。建筑需要根據具體重要程度及使用的性質和發生事故可能性及后果，按防雷的要求分類，并采取有效防護措施。進行防雷接地系統的設計時，要做好全面的規劃及綜合治理，同時設計多種防雷接地的方案，選用防雷效果好且低成本及技術先進的防雷接地設計為宜，既要保證防雷，又要最大限度節約。

第二，防雷接地設計需要和建筑整體的防雷系統有效結合，堅持預防及安全第一原則。為保證防雷的設計能夠達到良好效果，還需要優化創新。微電子設備可以在建筑中發揮重要作用，在防雷接地設計中不能小看微電子設備的作用，采用直擊雷的防護及等電位連接方式進行規范布線及防護。正規的微電子設備是根據不同雷電雷暴等級設置不同位置，此外還需要根據具體電磁脈沖抗擾度采取不同防護方式。

3 建筑供電系統防雷接地的幾點措施

3.1 建筑外部防雷接地

建筑外部主要受到直擊雷的危害，所以外部防雷目的是避免建筑物本身受到雷電損害，其設計組成主要包括接閃器、引下線及接地裝置等部件組成。其中接閃器作為防止直擊雷裝置，其主要為金屬導體，能接收雷電流。接閃桿最好采用熱鍍的鋅圓鋼或是鋼管為材料，接閃網一般采用高質量熱鍍鋅圓鋼進行平直敷設工作。除特殊防雷建筑外，金屬屋面建筑物最好利用屋面作為接閃器，如生產及儲存類的鋼結構廠房，金屬屋面是否可以作為接閃器是在分析金屬板下面有無易燃品或金屬板厚是否滿足規定要求才能決定。

3.2 建筑內部防雷接地

建筑內部防雷系統是為減少建筑物的雷電流及其所產生的電磁效應，還要預防其反擊、接觸電壓及跨步電壓等危害。通過設立避雷設備及浪涌保護器，可以有效防護。防雷器主要是將大電流通流回地，或將其竄入相應的電力線或信號傳輸線的瞬間將電壓限制在建筑設備或系統可以承受的相應范圍內，保護設備或系統不受到沖擊，來保護系統或電氣設備的安全性。

3.3 屏蔽接地措施

建筑接地是電流能夠順利地流回地下，良好接地能快速有效泄放雷電能，以避免發生地的電位反擊，一般建筑的接地裝置是設有人工接地體及自然接地體兩種方式，一般情況考慮經濟因素，盡量采用自然接地體，也就是建筑物基礎的內部鋼筋，將基礎鋼筋網作為接地體時，需要注意鋼筋網室外的地下距地面大于50cm。除此之外，電子插件的底板及相應的框架導軌、插件底線和系統接地的母線也需要連接牢固，并且要與整個機架底板形成一個整體，組成完善的接地系統。同時在設計接地平面時，還需要考慮各類接地引上干線預留工作，對電氣設備多且比較復雜的建筑，可在建筑四周的墻面設立接地的引線，為管道等金屬材料構建提供接地的

條件。

4 結語

在建筑電氣設計中，供電系統防雷接地的設計一直是尤為重要的，需要有規范化的設計方案。對于具體的防雷措施，須能達到對建筑內部及外部綜合防護的要求，并能滿足實際的用電需要。

參考文獻

[1] 張星.探討某辦公樓電氣設計的幾個方面[J].云南冶金，2011，（4）.

[2] 徐軍.淺析高層建筑的防雷接地[J].科技創新導報，2010，（6）.

作者簡介：鄒天宇，國網江西省電力公司撫州分公司工程師，研究方向：電氣設計。

摘要：隨著人們生活水平的提高，對電的要求也不斷提高。電力事業的飛速發展，將電網覆蓋到現代生活的方方面面，在公用或民用建筑的電網建設中，供電系統防雷接地系統一直是電氣設計中的重要部分。文章通過對供電系統防雷接地的目的與組成的分析及相應防雷措施的討論，供該行業參考。

關鍵詞：電氣設計；供電系統；防雷接地；電力事業；電網建設

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0018-02

供電系統防雷接地的研究一直是建筑電氣設計工作中的重要方面。合理的供電系統及防雷接地系統的規劃能夠保證整棟建筑的用電防雷安全，在公共建筑及民用建筑尤為重要。

1 供電系統防雷接地概述

1.1 供電系統的設計分析

1.1.1 設計供電方案。一般說來，電氣設計質量能夠關系供電系統運行的有效性，電氣設計前應設計適合系統所需的供電方案。供電系統必須要滿足供電的可靠性并保證電源的質量，盡可能減少電能的損耗，提高電能利用效率。如果建筑樓層較低，且未設消防電梯或是消防水泵，則需要設立應急照明及消防疏散的標志。

1.1.2 用電負荷。供電系統的設計中，計算用電負荷主要是為了檢驗用電設備在工作時產生的實際負荷和設備額定的負荷是否是一致的，也就是計算所安裝設備總負荷大小。如果設計過程是按照額定的容量進行電力系統設計的，會導致電力系統在設計完成后總額定容量高于其用電設備實際負荷大小，會造成電能浪費或是增加電力系統由于安裝而投入的成本。為此，電力系統的設計必須要求負荷的計算，包括全部用電設備實際負荷的大小，從而根據負荷選擇供配的電系統中所要求導線的規格、開關的數量及變壓器型號等。

1.1.3 選擇低壓電網。低壓配置合理的配電系統應根據建筑物的樓層數量設計該系統，中高層的建筑需要進行分層設置相應的配電箱，每個房間都要設置獨立的開關。此外，還要保證用電質量滿足規定要求。在具體的設計中為滿足用戶用電質量要求，需要按照電能的質量指標進行相應的設計，包括其電壓及頻率。在實際生活，電壓的質量不僅與電源密切相關，同時也跟照明及動力線路設計是否合理存在著很大關系。在線路設計的過程中，要求注意線路電壓的總損失，一般來說低壓供電半徑需要控制小于250m。另外還要規定接線的形式，配電網路接線形式主要包括樹干式、放射式及混合式接線。需要針對具體配電網路選用相應的接線方式，保障供電線路的正常運行。

1.2 進行防雷接地的目的及其組成

設立防雷接地系統主要是為了將雷電迅速通入地下，來防止雷電危害發生為目的接地操作。在進行建筑防雷接地設計時，需要根據具體建筑的等效面積及所在區域年平均雷暴日等相關參數來預算年雷擊次數，再根據相應的年預計雷擊次數來規定其防雷類別，根據建筑物防雷設計規范的規定設計。表1是防雷接地系統的主要構成及其功能。

2 建筑供電系統防雷接地的設計規范

普通建筑供電系統防雷接地設計能夠決定建筑用電質量及使用壽命，所以在進行供電系統防雷接地設計時，需要符合一定的設計規范。

第一，建筑防雷接地設計需要按照一定規范進行，安裝有效的外部防雷設備，還要加強建筑周圍各種因素考慮，如環境、地域的因素及雷電活動規律和建筑內部的電氣設備因素等，同時還要分析雷電災害嚴重的程度。建筑需要根據具體重要程度及使用的性質和發生事故可能性及后果，按防雷的要求分類，并采取有效防護措施。進行防雷接地系統的設計時，要做好全面的規劃及綜合治理，同時設計多種防雷接地的方案，選用防雷效果好且低成本及技術先進的防雷接地設計為宜，既要保證防雷，又要最大限度節約。

第二，防雷接地設計需要和建筑整體的防雷系統有效結合，堅持預防及安全第一原則。為保證防雷的設計能夠達到良好效果，還需要優化創新。微電子設備可以在建筑中發揮重要作用，在防雷接地設計中不能小看微電子設備的作用，采用直擊雷的防護及等電位連接方式進行規范布線及防護。正規的微電子設備是根據不同雷電雷暴等級設置不同位置，此外還需要根據具體電磁脈沖抗擾度采取不同防護方式。

3 建筑供電系統防雷接地的幾點措施

3.1 建筑外部防雷接地

建筑外部主要受到直擊雷的危害，所以外部防雷目的是避免建筑物本身受到雷電損害，其設計組成主要包括接閃器、引下線及接地裝置等部件組成。其中接閃器作為防止直擊雷裝置，其主要為金屬導體，能接收雷電流。接閃桿最好采用熱鍍的鋅圓鋼或是鋼管為材料，接閃網一般采用高質量熱鍍鋅圓鋼進行平直敷設工作。除特殊防雷建筑外，金屬屋面建筑物最好利用屋面作為接閃器，如生產及儲存類的鋼結構廠房，金屬屋面是否可以作為接閃器是在分析金屬板下面有無易燃品或金屬板厚是否滿足規定要求才能決定。

3.2 建筑內部防雷接地

建筑內部防雷系統是為減少建筑物的雷電流及其所產生的電磁效應，還要預防其反擊、接觸電壓及跨步電壓等危害。通過設立避雷設備及浪涌保護器，可以有效防護。防雷器主要是將大電流通流回地，或將其竄入相應的電力線或信號傳輸線的瞬間將電壓限制在建筑設備或系統可以承受的相應范圍內，保護設備或系統不受到沖擊，來保護系統或電氣設備的安全性。

3.3 屏蔽接地措施

建筑接地是電流能夠順利地流回地下，良好接地能快速有效泄放雷電能，以避免發生地的電位反擊，一般建筑的接地裝置是設有人工接地體及自然接地體兩種方式，一般情況考慮經濟因素，盡量采用自然接地體，也就是建筑物基礎的內部鋼筋，將基礎鋼筋網作為接地體時，需要注意鋼筋網室外的地下距地面大于50cm。除此之外，電子插件的底板及相應的框架導軌、插件底線和系統接地的母線也需要連接牢固，并且要與整個機架底板形成一個整體，組成完善的接地系統。同時在設計接地平面時，還需要考慮各類接地引上干線預留工作，對電氣設備多且比較復雜的建筑，可在建筑四周的墻面設立接地的引線，為管道等金屬材料構建提供接地的

條件。

4 結語

在建筑電氣設計中，供電系統防雷接地的設計一直是尤為重要的，需要有規范化的設計方案。對于具體的防雷措施，須能達到對建筑內部及外部綜合防護的要求，并能滿足實際的用電需要。

參考文獻

[1] 張星.探討某辦公樓電氣設計的幾個方面[J].云南冶金，2011，（4）.

[2] 徐軍.淺析高層建筑的防雷接地[J].科技創新導報，2010，（6）.

作者簡介：鄒天宇，國網江西省電力公司撫州分公司工程師，研究方向：電氣設計。

摘要：隨著人們生活水平的提高，對電的要求也不斷提高。電力事業的飛速發展，將電網覆蓋到現代生活的方方面面，在公用或民用建筑的電網建設中，供電系統防雷接地系統一直是電氣設計中的重要部分。文章通過對供電系統防雷接地的目的與組成的分析及相應防雷措施的討論，供該行業參考。

關鍵詞：電氣設計；供電系統；防雷接地；電力事業；電網建設

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0018-02

供電系統防雷接地的研究一直是建筑電氣設計工作中的重要方面。合理的供電系統及防雷接地系統的規劃能夠保證整棟建筑的用電防雷安全，在公共建筑及民用建筑尤為重要。

1 供電系統防雷接地概述

1.1 供電系統的設計分析

1.1.1 設計供電方案。一般說來，電氣設計質量能夠關系供電系統運行的有效性，電氣設計前應設計適合系統所需的供電方案。供電系統必須要滿足供電的可靠性并保證電源的質量，盡可能減少電能的損耗，提高電能利用效率。如果建筑樓層較低，且未設消防電梯或是消防水泵，則需要設立應急照明及消防疏散的標志。

1.1.2 用電負荷。供電系統的設計中，計算用電負荷主要是為了檢驗用電設備在工作時產生的實際負荷和設備額定的負荷是否是一致的，也就是計算所安裝設備總負荷大小。如果設計過程是按照額定的容量進行電力系統設計的，會導致電力系統在設計完成后總額定容量高于其用電設備實際負荷大小，會造成電能浪費或是增加電力系統由于安裝而投入的成本。為此，電力系統的設計必須要求負荷的計算，包括全部用電設備實際負荷的大小，從而根據負荷選擇供配的電系統中所要求導線的規格、開關的數量及變壓器型號等。

1.1.3 選擇低壓電網。低壓配置合理的配電系統應根據建筑物的樓層數量設計該系統，中高層的建筑需要進行分層設置相應的配電箱，每個房間都要設置獨立的開關。此外，還要保證用電質量滿足規定要求。在具體的設計中為滿足用戶用電質量要求，需要按照電能的質量指標進行相應的設計，包括其電壓及頻率。在實際生活，電壓的質量不僅與電源密切相關，同時也跟照明及動力線路設計是否合理存在著很大關系。在線路設計的過程中，要求注意線路電壓的總損失，一般來說低壓供電半徑需要控制小于250m。另外還要規定接線的形式，配電網路接線形式主要包括樹干式、放射式及混合式接線。需要針對具體配電網路選用相應的接線方式，保障供電線路的正常運行。

1.2 進行防雷接地的目的及其組成

設立防雷接地系統主要是為了將雷電迅速通入地下，來防止雷電危害發生為目的接地操作。在進行建筑防雷接地設計時，需要根據具體建筑的等效面積及所在區域年平均雷暴日等相關參數來預算年雷擊次數，再根據相應的年預計雷擊次數來規定其防雷類別，根據建筑物防雷設計規范的規定設計。表1是防雷接地系統的主要構成及其功能。

2 建筑供電系統防雷接地的設計規范

普通建筑供電系統防雷接地設計能夠決定建筑用電質量及使用壽命，所以在進行供電系統防雷接地設計時，需要符合一定的設計規范。

第一，建筑防雷接地設計需要按照一定規范進行，安裝有效的外部防雷設備，還要加強建筑周圍各種因素考慮，如環境、地域的因素及雷電活動規律和建筑內部的電氣設備因素等，同時還要分析雷電災害嚴重的程度。建筑需要根據具體重要程度及使用的性質和發生事故可能性及后果，按防雷的要求分類，并采取有效防護措施。進行防雷接地系統的設計時，要做好全面的規劃及綜合治理，同時設計多種防雷接地的方案，選用防雷效果好且低成本及技術先進的防雷接地設計為宜，既要保證防雷，又要最大限度節約。

第二，防雷接地設計需要和建筑整體的防雷系統有效結合，堅持預防及安全第一原則。為保證防雷的設計能夠達到良好效果，還需要優化創新。微電子設備可以在建筑中發揮重要作用，在防雷接地設計中不能小看微電子設備的作用，采用直擊雷的防護及等電位連接方式進行規范布線及防護。正規的微電子設備是根據不同雷電雷暴等級設置不同位置，此外還需要根據具體電磁脈沖抗擾度采取不同防護方式。

3 建筑供電系統防雷接地的幾點措施

3.1 建筑外部防雷接地

建筑外部主要受到直擊雷的危害，所以外部防雷目的是避免建筑物本身受到雷電損害，其設計組成主要包括接閃器、引下線及接地裝置等部件組成。其中接閃器作為防止直擊雷裝置，其主要為金屬導體，能接收雷電流。接閃桿最好采用熱鍍的鋅圓鋼或是鋼管為材料，接閃網一般采用高質量熱鍍鋅圓鋼進行平直敷設工作。除特殊防雷建筑外，金屬屋面建筑物最好利用屋面作為接閃器，如生產及儲存類的鋼結構廠房，金屬屋面是否可以作為接閃器是在分析金屬板下面有無易燃品或金屬板厚是否滿足規定要求才能決定。

3.2 建筑內部防雷接地

建筑內部防雷系統是為減少建筑物的雷電流及其所產生的電磁效應，還要預防其反擊、接觸電壓及跨步電壓等危害。通過設立避雷設備及浪涌保護器，可以有效防護。防雷器主要是將大電流通流回地，或將其竄入相應的電力線或信號傳輸線的瞬間將電壓限制在建筑設備或系統可以承受的相應范圍內，保護設備或系統不受到沖擊，來保護系統或電氣設備的安全性。

3.3 屏蔽接地措施

建筑接地是電流能夠順利地流回地下，良好接地能快速有效泄放雷電能，以避免發生地的電位反擊，一般建筑的接地裝置是設有人工接地體及自然接地體兩種方式，一般情況考慮經濟因素，盡量采用自然接地體，也就是建筑物基礎的內部鋼筋，將基礎鋼筋網作為接地體時，需要注意鋼筋網室外的地下距地面大于50cm。除此之外，電子插件的底板及相應的框架導軌、插件底線和系統接地的母線也需要連接牢固，并且要與整個機架底板形成一個整體，組成完善的接地系統。同時在設計接地平面時，還需要考慮各類接地引上干線預留工作，對電氣設備多且比較復雜的建筑，可在建筑四周的墻面設立接地的引線，為管道等金屬材料構建提供接地的

條件。

4 結語

在建筑電氣設計中，供電系統防雷接地的設計一直是尤為重要的，需要有規范化的設計方案。對于具體的防雷措施，須能達到對建筑內部及外部綜合防護的要求，并能滿足實際的用電需要。

參考文獻

[1] 張星.探討某辦公樓電氣設計的幾個方面[J].云南冶金，2011，（4）.

[2] 徐軍.淺析高層建筑的防雷接地[J].科技創新導報，2010，（6）.

作者簡介：鄒天宇，國網江西省電力公司撫州分公司工程師，研究方向：電氣設計。