建筑電氣接地系統(tǒng)設計

徐成

【摘要】盡管現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的特點可以在某種程度上降低雷擊的影響，仍然會有一些雷擊的高靈敏度建筑電器有一定的影響，甚至可能損壞電器，造成一定的損失。因此，建筑電氣接地系統(tǒng)的設計就變得十分重要。

【關鍵詞】建筑電氣;接地系統(tǒng);設計;損失

1、引言

隨著全球氣候變暖，各地的反常天氣情況越來越多。雷暴的次數(shù)也比以往任何時候都多，防雷和防暴系統(tǒng)的建設迫在眉睫。現(xiàn)代建筑越建越高，盡管防雷和防暴控制的設計有了很多改進，雷擊仍然發(fā)生。另一方面，現(xiàn)代建筑承擔越來越多的功能，消耗越來越多的電力。當出現(xiàn)局部停電或過載時，電氣接地系統(tǒng)的質(zhì)量將直接決定是否能對建筑物內(nèi)其他電氣設備起到保護作用。

目前，隨著我國建筑電氣系統(tǒng)的不斷發(fā)展，相應的復雜性也越來越高。因此，有必要重點對相應建筑電氣系統(tǒng)的各個組成部分進行詳細分析，使其表現(xiàn)出更強的實際應用效益，特別是建筑電氣防雷接地系統(tǒng)中如何更好地實現(xiàn)對外界干擾因素的防護是非常必要的，，以確保可以形成強大的防雷安全保護以及最大程度的避免一些潛在安全威脅。

2、建筑電氣接地系統(tǒng)設計

2.1建筑電氣接地系統(tǒng)簡介

目前，建筑物電氣防雷接地系統(tǒng)主要包括裝置、接地和接閃帶等。其中，防雷裝置包括內(nèi)部防雷裝置和外部接閃器。內(nèi)部的防雷裝置控制整個防雷裝置系統(tǒng)的運行，并將整個防雷裝置系統(tǒng)的不同部分連接起來，使各個部分發(fā)揮相應的功能。外部安裝防雷系統(tǒng)主要是為了防止建筑物的損壞和破壞，確保建筑物免受雷擊。只有將內(nèi)部防雷裝置與外部防雷裝置結(jié)合起來，才能形成一個完整的防雷裝置系統(tǒng)。接地主要分為功能接地裝置和保護接地裝置，主要防止室內(nèi)家用電器和人畜在雷擊情況下受到損壞，從而保證室內(nèi)家用電器和人畜的安全。因此，接地也是建筑物電氣防雷接地系統(tǒng)中非常重要的組成部分。屋頂接閃器主要是將接閃器接收到的雷電電流注入地面，起到導線的作用，通過這種方式可以減少雷擊對建筑物的作用，從而保護建筑物的安全。因此，在選擇接閃器的過程中，應注意耐腐蝕和導電導線的選擇，以充分發(fā)揮接閃器的功能和作用。

2.2對不同功能的電氣設備選擇不同的接地設計

在建筑電氣接地系統(tǒng)中，由于電氣設備所承載的功能不同，其功率和材料也不同。設備的材料不同，其防雷、抗雷功能也不同。因此，對于不同功能的電氣設備，應選擇不同的接地系統(tǒng)設計。

一般來說，按照有關規(guī)定，金屬、金屬管件等電氣設備應與建筑物內(nèi)的防雷裝置連接，以獲得更好的防雷和防雷效果。如電纜等電氣設備，應與其他低壓設備一樣，在橫向敷設后與管道連接接地系統(tǒng)。

2.3對接地平面分類

隨著現(xiàn)代環(huán)保理念在各行各業(yè)的深入發(fā)展，電氣設備變得越來越環(huán)保。其最重要的表現(xiàn)之一是電氣設備的工作電壓越來越低，而工作靈敏度越來越高。根據(jù)建筑物所在位置的地理條件、氣象條件等客觀環(huán)境，對建筑物電氣設備的防雷和抗雷等級要求也有所不同，進而影響其接地等級的分類。

根據(jù)國家標準GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》規(guī)定，建筑本身的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，建筑防雷接地系統(tǒng)可以分為3類，3類防雷標準詳細描述代碼，這里不詳述。關于接地等級的劃分，結(jié)合筆者在工作實踐中的經(jīng)驗，筆者認為接地等級和防雷等級的劃分不僅對接地系統(tǒng)的設計具有指導意義，而且對實際措施具有很強的規(guī)范性作用。在1級，例如，在防雷接地系統(tǒng)的設計，按照規(guī)范要求，1級防雷接地系統(tǒng)主要是防止直接雷擊，和雷擊的建筑物的接地系統(tǒng)設計、接閃帶網(wǎng)格和接閃桿，接閃帶網(wǎng)格安裝應遵循網(wǎng)格小于或等于5 * 5 m或6*4m標準規(guī)范。

2.4接地系統(tǒng)的選擇

常見的接地系統(tǒng)有不同的形式，以低壓配電系統(tǒng)為例，低壓配電的接地系統(tǒng)TN， TT， IT等。其中TN系統(tǒng)可分為S、C、C-S等。Tn-s系統(tǒng)是常用的三相五線制，而Tn-s系統(tǒng)在實際應用中應用最為廣泛，但對建筑現(xiàn)場安全和電磁干擾要求極其嚴格。TN - C系統(tǒng)的暴露部分利用電氣設備可以連接到系統(tǒng)中的N線和PE線，但它的缺點是一旦電力工作，電氣設備，N線負載電壓將會非常高，當電氣設備容易導電，容易泄漏，高壓電擊的危險，在實際應用中，N線和PE線滿足的情況也時有發(fā)生，簡而言之，TN - C系統(tǒng)對配線人員的專業(yè)素質(zhì)要求更高。TN-C-S系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)第一部分的中心線與地保線是一體的，而第二部分的中線與地保線是相通的。因此，TN-C- s系統(tǒng)結(jié)合了TN-C和TN-S系統(tǒng)的所有優(yōu)點，但也包含了TN-C和TN-S系統(tǒng)的缺點。綜上所述，根據(jù)不同接地系統(tǒng)的要求，應選擇不同的接地系統(tǒng)。在實際應用中，匹配度高的接地系統(tǒng)可能不是最佳選擇。根據(jù)實際情況選擇合適的接地系統(tǒng)。

2.5電氣設備安全防護和建筑安全防護

現(xiàn)代建筑的防雷接地系統(tǒng)防暴功能是由電氣設備安全、建筑安全兩個部分，現(xiàn)代實驗表明閃電直接雷擊建筑物和建筑電氣設備的影響不是很大，危害程度相對較小，影響和危害較大的往往是雷電高電壓脈沖影響造成的中風，比直接雷擊的危害頻率要大的多。我認為經(jīng)過多年的工作實踐，現(xiàn)代建筑，閃電擊中損壞建筑網(wǎng)絡通信設備主要有四個方面，一個是損害網(wǎng)絡通信設備供電系統(tǒng)，第二個是損害網(wǎng)絡通信設備信號傳輸通道，三是損害網(wǎng)絡通信設備電磁脈沖，四是損害網(wǎng)絡通信設備的房間。要避免這四種損害，不僅要對相應的電氣設備進行安全防護，還要對建筑進行安全防護。

2.6建筑電氣系統(tǒng)接地防雷的具體措施

建筑電氣系統(tǒng)接地主要目的是防止雷電傷害，和雷電災害可以分為直接側(cè)翼雷擊、閃電電涌和閃電感應，閃電危害預防通常安裝在大樓的頂層防雷設備，例如，防雷網(wǎng)絡，上面提到的接閃帶，以及建筑的頂層金屬等措施建設與防雷裝置連接;和具體措施，防止罷工閃電包括使用主體結(jié)構(gòu)的建筑，如金屬門窗的建筑、金屬欄桿和其他結(jié)構(gòu)，將與頂部或底部的金屬等于潛力，以便連接整個建筑防雷擊裝置。

結(jié)論：

實踐證明，現(xiàn)代建筑電氣接地系統(tǒng)仍集中在室外防雷裝置設計，但往往忽略在極端情況下，如戶外線路雷擊，戶外大電流電路中其他電器設備建筑物內(nèi)形成強電流沖擊，這可能損壞電氣設備，因此，在實踐的過程中，除重視建筑室外接地系統(tǒng)的設計外，還應重視傳導防雷接地系統(tǒng)的設計。在實際設計過程中，許多建筑物電氣接地系統(tǒng)設計師是有限的各種客觀條件，良好的電氣接地系統(tǒng)設計，例如，由于建設工程造價的限制不能用好，適當?shù)慕拥叵到y(tǒng)，導致整個建筑物的電氣接地系統(tǒng)的低匹配，不能滿足日常需求的建筑電氣接地防雷系統(tǒng)。

由于電氣設備的老化和防雷裝置的陳舊，舊住宅區(qū)的電氣接地系統(tǒng)也會陷入接地功能大大降低的狀態(tài)。因此，舊住宅區(qū)的電氣接地系統(tǒng)的更新和維護是目前建筑電氣接地系統(tǒng)設計中的一個空白市場，也是一個急需開發(fā)的市場。如果能有效地解決老住宅小區(qū)的電氣接地系統(tǒng)升級問題，將是對建筑電氣接地系統(tǒng)設計的一個很好的補充。未來，隨著智能時代的到來，現(xiàn)代建筑電氣接地系統(tǒng)的設計將趨向智能化，由大數(shù)據(jù)終端控制。

參考文獻：

[1]馬正慧.關于建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統(tǒng)的研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（9）：94-94.

[2]彭寒冬.建筑電氣設計中接地系統(tǒng)的問題分析[J].江西建材，2017（3）：196-196.