关于建筑电气防雷接地设计要点的探究

马倩，于春利

MA Qian1, YU Chun-li2

（1.吉林省长春电力勘测设计院有限公司；2.国网吉林省电力有限公司长春供电公司）

(1. Jilin Changchun Electric Power Survey and Design Institute Co. Ltd.,;2.State Grid Jilin Electric Power Co., Ltd. Changchun Power Supply Company)

关于建筑电气防雷接地设计要点的探究

马倩1，于春利2

MA Qian1, YU Chun-li2

（1.吉林省长春电力勘测设计院有限公司；2.国网吉林省电力有限公司长春供电公司）

(1. Jilin Changchun Electric Power Survey and Design Institute Co. Ltd.,;2.State Grid Jilin Electric Power Co., Ltd. Changchun Power Supply Company)

在建筑工程设计中，建筑防雷设计一直是非常关键的一部分。高层建筑物的防雷接地设计也面临着更大的挑战。论文从民用建筑以及公共建筑两个方面分析了高层建筑电气防雷接地设计要点，并提出了要考虑雷电流容易出现散流的问题。

建筑电气；防雷接地；设计要点

1 引言

在现代建筑设计中进行建筑物防雷接地设计主要是为了防止人身受到电击、促进电力系统的正常运行，同时做好线路保护，使设备免遭破坏。接地极作为整个接地系统的重要组成部分，其设计的合理与否是保证其接地功能良好实现的重要基础。

2 建筑电气防雷接地概述

建筑电气防雷接地的组成部分主要包含防雷装置、引下线、接地装置等等[2]。

2.1 防雷装置

高层建筑的防雷装置主要由外部防雷和内部防雷两个部分组成，其中外部防雷主要包括引下线、接闪器以及接地装置三个部分。外部防雷的主要作用是为了避免直击雷的损害，尽可能的减少雷电的危害。内部防雷的主要组成部分是等电位连接系统、合理布线系统、屏蔽系统以及电涌保护器四个部分，这四个部分在防雷系统中都具有各自的功能与作用。

2.2 避雷引线

一般情况下，避雷引线的使用都需要与避雷针配合使用，在两者的共同作用下实现防雷功能。在实际的防雷设计中，避雷引线的作用主要是将电击形成的电流通过避雷针引入到地下，在这个过程中，避雷引线主要发挥了其导线体的功能。关于避雷引线需要注意的一点是其材料的选择问题，必须要选择具有较强耐腐蚀性的材料，并且要求较强的机械性能。

2.3 等电位连接

等位连接体主要是充当一个导体的作用，利用等位连接体将导电物与装置连接起来，通过降低导电物与装置之间的电位差来减小接地装置受雷击之后的损坏程度。

3 高层民用建筑的防雷接地设计要点

3.1 直击雷电防雷设计要点

在进行直击雷电防雷设计时，主要有以下几个方面的需要注意：

1）避雷针以及避雷网是民用建筑防雷接地设计中较常用的两种接闪器形式，这两种形式同时也是直击雷电设计措施中较为普遍的形式。在日常的防雷设计中，在接闪器材料选择的问题上也可以选用金属设备来充当建筑物防雷系统的接闪器。只要接闪器符合直击雷电防雷设计要求，在民用建筑中起到防雷器作用的接闪器都可以运用到高杆铁塔建筑物中[1]。

2）民用建筑防雷设计中涉及到引下线设计问题时，如果建筑物内有相应的设施，需要将其考虑在内。比如，建筑物内的钢筋、消防梯等设施，在进行引下线设计时可以将其直接作为引下线，但是要注意的是，在具体操作之前，必须要先对有关电位进行测量，以保证引下线的整体性连接。

3）在民用建筑物防雷接地设计中，基础性设计也是引下线设计的一部分。在进行基础性设计时要以建筑施工设施为基础，以钢筋混凝土为前提，把建筑物内的有关设备以及接地线柱连接起来，从而构成接地线。

3.2 侧雷击防范设计要点

关于侧雷击防范设计主要有以下几个方面需要注意。首先，通常情况下，如果建筑物的高度在60m以上，那么建筑物的整体结构一般是钢筋混凝土或者钢结构。因此，在进行侧雷击防范设计时就需要将这两种结构都考虑在内。比如，在进行引下线设计时就可以利用建筑物的钢筋结构进行设计。如果建筑物的外部有金属性，那在进行侧雷击防范设计时还需要将这一因素考虑在内。

3.3 防范雷电波设计要点

在日常的生活中，除雷击之外，防雷电波的入侵也会对建筑物造成非常大的损害，因此，在进行防雷设计时必须要考虑到雷电波的侵袭，其具体的防范措施设计过程中主要有以下几个方面的内容需要注意：

1）路线引入方式不同，或者防雷电波的入侵方式不同，都会影响到低压线路的选择。比如，低压线从地下进入建筑物的这种情况，在防雷处理上我们可以考虑应用电缆直接入户的方式，即直接将电缆的入户端接到相应建筑的防雷装置上面。

2）建筑物内的用电设备也存在被雷电波袭击的可能，因此，最直接的方法就是将这些用电设备放置在接闪器的保护范围内。当建筑物内有架空或者埋地的金属管道时，同样要做好相应的防雷设计。

4 高层公共建筑物的防雷设计要点

4.1 防雷设计导线设置

雷云的最低高度是进行防雷导线设计时必须要考虑的问题，据相关资料显示，雷云的最低高度为20m，建筑物如果高度达到20m的话在进行防雷设计时就需要考虑其高处和侧面的防雷设计。在进行高层建筑的防雷设计时，通常情况下是利用钢筋网作为避雷网带，当建筑物受到雷电袭击时，其中的雷电电荷会沿着引下线经接地装置进入到地面中。因此，在进行高层建筑防雷设计时可以充分利用这一优势。可以利用屏蔽引下线和非屏蔽引下线的电位差作用，先给引下线一个较大的电压降，这样就会使得非屏蔽引下线在电磁力作用下向防雷引下线靠近，从而产生高电位，同时，利用高电位对异体放电的作用引发绝缘击穿。但是如果所应用的导线是带有钢管穿线的导线，那么将防雷引下线等电位连接，在电流通过屏蔽层时就不会产生绝缘击穿。所以说，在进行高层建筑的工程建设时，为考虑到后期的防雷设计，必须将电气导线设计为统一的钢管配线。

4.2 防雷设计中应考虑雷电流

在进行高层建筑防雷接地设计时，除要考虑防雷导线的设计之外，还应该考虑到雷电流易出现的散流问题。一般而言，雷电天气时高层建筑所要承受的电位差数值较大，而且雷电电位会随高度的不同呈现出一定的梯度。所以在进行高层建筑物防雷设计时必须要保证建筑物的电位均衡问题，要依据高层建筑物的实际情况适当降低电位梯度。关于这一方面的问题，通常是借助于均压环的作用，均压环的设置密度可以考虑三层一个，这样就会使得整个建筑物形成一个大的暗装式防雷网，有效保证导线系统的安全性与可靠性。而且这个防雷网还可以对雷电流起到非常好的均压和屏蔽作用，使雷电流的电流分流更加均衡。这样，当建筑物受到雷电袭击时，可以最大程度上保证建筑物不受雷电的影响。

5 建筑电气防雷接地方法

目前应用的有关建筑电气防雷接地方法主要是接闪器支架安装、接闪网格设置以及防雷引线施工和接地装置施工。在进行建筑电气防雷接地施工时，首先第一步是进行接闪支架的安装，这个过程要求要根据电气系统的具体情况以及施工设计图纸，确定具体的打眼位置，然后进行实际的施工；第二步就是进行接闪网格的设置。对建筑电气系统进行防雷引下线施工，这一过程要严格规范每一环节的施工操作，严禁出现随意设置防雷引下线的情况。施工人员要严格按照施工设计文件的要求进行施工，在建筑物屋顶明确标注防雷引下线点的合适位置，然后按照防雷引下线点的位置进行具体施工。施工过程中要合理绑扎地下结构柱钢筋，禁止私自更改防雷引下点的行为，保证防雷效果良好。

6 结束语

近年来，我国的经济高速发展，高层建筑已成为建筑工程项目的主要发展趋势，对高层建筑的电气设计也提出了更高的要求。设计人员在进行建筑物防雷接地设计时必须要充分的结合工程项目实际情况，充分考虑可能存在的问题，并做好提前预防，有效提升建筑物的使用安全度。

[1]杨燕虹.建筑电气防雷接地设计要点探讨[J].住宅与房地产,2016(36)∶52.

[2]史鸿钊.建筑电气防雷接地设计要点[J].江西建材 ,2017(7)∶225+228.

Research on Key Points of Lightning Protection Grounding for Building Electrical Equipment

in the construction engineering design, lightning protection design has been building a crucial part. High-rise building has gradually become the main construction, at the same time, the building of the lightning protection and grounding design are also facing greater challenges. This paper analyzes the high-rise building electrical grounding lightning protection design points from the civilian the construction of public buildings and two aspects, for reference.

building electrical; lightning protection; grounding; design points