關于對建筑物防雷接地的探討

孫雪峰

摘 要 雷電是常見的一種自然現象，即天空云層間一種放電現象，雷擊時釋放可觀的能量，從而使受雷擊的物體遭到嚴重損害，具體表現在以下幾個方面：第一，雷電對地面產生的直接雷擊；第二，感應雷擊；第三，雷擊產生機械力；第四，雷擊產生跨步電壓。建筑物易受雷擊部位與建筑物的性質、結構及所處的位置等決定受雷擊的程度，如屋面、屋脊及突出高的建筑物等。建筑物防雷永遠是一個熱門話題，它與人們的人身財產安全息息相關。所以，建筑物在竣工驗收時防雷接地是一項必須、重要的項目環節。但最近筆者常聽見有人把防雷和接地混為一談，其實不然，防雷一定要接地，而接地不一定是為了防雷。筆者就此針對建筑物防雷接地和接地裝置作簡單的闡述。

關鍵詞 雷電 建筑物防雷 接地研究

一、防雷接地

建筑物防雷接地的主要措施：第一，裝設獨立避雷針，通過引下線接地。第二，裝設避雷網、避雷帶，通過引下線接地。第三，利用建筑物的結構組成避雷網及引下線。第四，利用電纜進線以防雷電波的侵入。簡單地說，防雷就是建筑物通過預先設置的接閃器（突出屋面的金屬物，如明裝避雷帶、避雷針），把雷電引入大地的一個過程，它可以有效地保護建筑物內部不受雷電打擊造成損害。大家可能經常會看到，我們的建筑物屋面女兒墻，沿墻壓頂有設置一道鋼筋（通常是經熱鍍鋅處理過的），這在建筑電氣上稱為明裝避雷帶，我們將剛性屋面或者結構層上的鋼筋和明裝避雷帶進行焊接連接，可以使屋面形成一定規格（一級防雷為5m×5m，二級防雷為10m×10m，三級防雷為20m×20m）的避雷網格，再將屋面避雷網與選定作為引線的柱筋進行焊接，再傳入基礎通過接地裝置而引入大地。標高高于30m的建筑物還應設置均壓環（非屋面外圍框梁或圈梁鋼筋通焊一圈），可以有效地防側擊雷。直接設置避雷針的做法基本已經淘汰，因為避雷針的防雷模型可以看作傘狀防護，它存在避雷盲區，也不能防側擊雷，但由于其引雷電的功能強大，在一級防雷的地區的建筑物就會采用避雷針、避雷帶加設均壓環混合安裝做法。通過以上安裝施工，我們人為把建筑物構成了鋼筋避雷籠子，可以全方位避免建筑物遭雷擊時受到損害。

二、接地裝置

防雷接地裝置的組成：接閃器、引下線、接地體三部分。第一，接閃器：避雷針、避雷網、避雷帶及均壓環；第二，引下線：引下線及保護管、斷接卡、接線板、支架；第三，接地體：接地母線、接地支線、接地極、接地板。

防雷接地裝置的結構無論是防直擊雷或感應雷，最終都是通過接地裝置將雷電流送入大地。所以，沒有完善的接地裝置是無法完成避雷任務的。接地系統是建筑電氣的一個難點，可以分大接地和小接地。小接地主要是經阻抗、容抗或感抗接地，而大接地是直接接地。我們這里主要從大接地的三相四線制和三相五線制進行闡述。三相四線制，TN-C系統，是除必須有的三根相線（電工學稱火線）外，將中性線（電工學稱零線）和保護中性線（接地線）合二為一。這樣的系統一旦發生漏電事故，漏電不能直接傳入大地可能造成人身觸電事故。三相五線制，TN-S系統，是除必須有的三根相線外，中性線和保護中性線嚴格分開，保護中性線是要進行接地連接的，所有的用電器金屬外殼有效地與保護中性線進行連接，可以有效地防止漏電、觸電事故。我們常見的三孔插座和插頭，其實并非三相380V電源，而是單相220V（兩孔的其實也不是兩相，是單相，兩相是三相火線中選兩根接入設備，因為線電壓就是380V，無須接入零線，如電焊機就是兩相設備），插座最上端的孔是連接到保護中性線的，而用電器插頭最上端的端頭，是與用電器金屬外殼進行連接的。這樣我們就可以把金屬外殼所帶的漏電有效地傳入大地，因為人體的電阻比電線電阻大出很多，電流基本不會從人體通過了。改進型的TN-C-S系統省去了變電房至建筑物這一段的接地電纜，減少了造價。總體說來，防雷接地是為了使建筑物在雷電打擊中避免因雷電造成損失，而接地系統則是為了防止用電器金屬外殼帶電傷人，它們最終需要用導體連接到接地裝置，排除安全隱患。這是筆者從事兩年建筑物防雷竣工驗收工作的一些見解，希望讀者對了解建筑物防雷接地有所幫助。

（作者單位為棗莊市氣象局）