建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統設計

■嚴 正 ■海南新科保防雷工程有限公司，海南 海口 570100

1 前言

城市中每一棟建筑都具備接地的線路系統，而在智能樓房建筑逐漸覆蓋城市取代舊樓的今天，建筑物中裝置的接地線路系統需要具有理想的防雷效果。這樣在雷雨天時［1］，如果雷電打到樓房建筑上，系統也可以通過線路將雷電帶來的巨大電流引導到地層中，以此維護建筑的完整以及內部居民的安全。同時，接地系統還能令樓房建筑之中的各種設備以及電氣擁有電壓平均的、電位平衡的雷電阻隔構造。在幫助樓房建筑進行接地線路規劃時，必須重點強化線路系統的防雷效果，令內部居民能夠放心在樓房建筑內部生活。

2 建筑內電氣裝置接地系統的防護設計

2.1 接地系統存在的問題和防護設計方式

城市不少建筑在裝置線路以及電氣時，會把許多電氣和線路都安裝在樓房的外部，并且地面部分的某些線路容易出現短路。這些情況致使裝置在外部的導電線路結構中存在一定的故障電壓。當出現線路存在故障電壓并且未能馬上處理時，就可能形成電弧并導致著火情況。所以在對線路進行規劃設計時，對于建筑內部的配電間必須設計重復接地的一段線路，同時其中如果存在總配電裝置，也需要進行反復接地的設計，在建筑之中存在許多配電的設備以及線路，在這些線路內部的中間部分和尾端，需要通過重復接地的設備對這些重要部分進行防雷保護。除此之外，在設計時還應該進行多點保護設置，同時要妥善選用保護線路及電氣的漏電維護系統的類別。

2.2 防雷系統存在的問題和防護設計方式

在打雷時，雷電一般通過直接劈打的方式接觸聳立的建筑或者物體，而當城市電氣設備的裝置數量越來越多，打雷時雷電能夠經由一些金屬材質的物品或者導電設施，通過傳輸電流的方式毀壞樓房建筑的內部，或者通過電流引導對建筑之中活動的人員帶來威脅［2］。因為雷電迫害樓房以及居民的方式出現了變化，防雷的系統也隨之進行了更新。從前一般只需單純在樓房建筑上裝置一根避雷針設施或者裝置阻擋電流的避雷帶，但是現在都需要實施ADBSGP。目前打雷時所帶來的電流會通過通信裝置、網絡線路以及某些無線的裝置和設備傳輸并侵犯樓房建筑的內部。當發生這種類型的雷擊情況時，通常會給樓房內部的民眾帶來惡劣的損失和侵害。

目前不少城市樓房建筑之中都裝置了具有防雷作用的電涌維護設備。這種保護裝置在運行是能夠壓制附近的浪涌電流，同時還能夠對過電壓進行防控，以此保障建筑內部各個電氣裝置以及線路的安全。通過電涌設備能在一段非常短暫的事件中，將維護傳導線路移動并轉接到附近的等電位結構內部，令電氣裝置上多處電壓都可以轉換為等電位水平，同時將由雷電打擊而出現的強大脈沖傳輸至地層。隨后這些設備上不同端口原本存在的電位差值會逐漸復原并下降，由此一來連接在線路系統之中的裝置以及設備就可以獲得保障與維護。概括來說，電涌維護裝置在樓房建筑的線路中除了包括信息方面的維護裝置之外，還有針對電源設備裝置的電涌設備，此外具有絕緣能力的火化隙裝置和其中的等電位線路連接都是關鍵部分［3］。如果按照電涌設備之中的電流傳輸實際流通量來說，能夠劃分成過電壓維護裝置、雷電防護裝置以及相應的SPD。在整體電路結構之中的進入以及輸出電纜中，需要裝置上電涌保護器裝置。如果雷電落下時對電纜線路造成直接侵害，或者電纜在運作時對過電壓產生明顯的感應，就能經由電涌裝置對電壓指數以及電位進行調整，令系統之中的設備在不同的端口上都能夠達到一個相等、平衡的電壓水平，這樣就能達到維護線路設備的效果。

3 對樓房建筑之中的雷電防護接地線路系統進行設計的方式

對于當前的樓房建筑來說，在內部裝置具有防雷作用的接地系統對于線路設計而言是非常關鍵的環節。通常將樓房建筑之中的雷電防護設計系統能夠劃分成三個不同的類別:即專業電氣設計領域中所說的一類線路、二類線路以及三類線路。對于許多用于居住的樓房建筑來說，通常選擇裝置二類的線路系統，這個系統具備理想的雷電防護效果，如果樓房建筑之中裝置了某些具有爆炸可能的設備或者堆放了一些容易起火的物品，就需要選擇一類的雷電防護系統設計，這個類別的雷電防護線路系統通常包含電路的引下線部分、接閃裝置以及平衡電壓的均壓環部分，同時其中還有連接地層的線路結構。在一類設計中，對接閃裝置進行設計時，技術人員通常會選擇裝置避雷針設備以及避雷帶，或者將這兩種具有避雷效果的設備結合起來。在對避雷帶設施進行裝置時，需要順著房屋的邊角，樓房中的窗檐以及屋脊部分進行敷設。對于建筑樓房外層的一些金屬材質部分和某些建筑構件，則必須和雷電防護設備進行貫通銜接。對于樓房上方的接閃裝置，則需聯合其中的引下線進行銜接并利用電焊方式相互關聯。在一些樓層較高的建筑樓房中，引下線部分需要盡可能選擇鋼筋材質或者水泥材質充當系統之中的引下線，在系統的引下線結構之中包含兩條關鍵的鋼筋材質，這個部分的鋼筋材料在粗細上需要超過12毫米，設計和裝置時需要通過電焊技術或者特殊的捆綁方式將兩根關鍵的主鋼筋互相連接。在系統之中的引下線部分，可以設定多個進行測量的準確位置，將連接地層電壓電位平衡的連接板互相銜接起來。設計引下線結構能夠通過多點將接收到的雷電迅速導出，并且可以節約許多設計及安裝材料，在實際裝置施工方面更加便捷，并且不會對樓房外部設計的美觀性造成破壞［4］。

對于建筑樓房的地線連接系統進行設計時，為保證設計的品質可以選擇通過外圈部分的一些樁基以及基礎梁所裝置的鋼筋形成一個完整的閉環，假如在設計環境中無法利用基礎梁內部的鋼筋進行銜接，就需要選擇直徑為4mm、長度為40mm的扁形鋼條充當其中的連接主體，讓樓房以外的系統能夠敷設為完整的圓環形狀，同時要保證環形的閉合性，并在水平方向上進行接地。設計時需要將系統之中全部的閉環結構以及樁基部分聯合起來。

4 結束語

無論在哪個時期，接地線路系統都能夠發揮維護樓房建筑以及民眾安全的作用，所以要保證接地線路設計完善，在正式投入運作使用之后，能夠發揮優良的防雷效果。要想樓房建筑之中的接地線路系統能長期穩定運作，就需要做好設計工作，對于其中的連接必須保證等電位，同時對于樓房建筑中的信號傳輸線路、電能的電源線路以及其中金屬材質的管網，都需要設計對應的電涌維護設備，并等電位通過線路直接實施對應的連接，同時對于建筑時鐘的保護區，同樣需要進行等電位設計。

［1］張淑河.防雷接地在樓宇建筑中智能化系統的作用［J］.電腦知識與技術.2012，34(27):562 －564.

［2］王春瑩，高雪蓮.某電廠防雷接地系統簡析［J］.科技情報開發與經濟.2011，06(15):678 －681.

［3］畢志強.關于建筑電氣防雷接地系統施工簡述［J］.黑龍江科技信息.2014，21(06):1152 －1154.

［4］鄭志剛.高層智能建筑防雷接地系統的設計［J］.科技致富向導.2013，12(09):342 －345.