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摘要：

建筑防雷接地是保證建筑電氣安全的重要措施。為了使防雷接地系統(tǒng)能夠高效、正常地運行，根據(jù)建筑實際情況進行合理的防雷接地設計至關重要。結(jié)合工程實例，對建筑防雷接地系統(tǒng)的設計要點進行了分析，并對系統(tǒng)設計的相關問題提出了優(yōu)化措施，以供參考和借鑒。

關鍵詞：

建筑物；防雷接地系統(tǒng)；等電位聯(lián)結(jié)；浪涌保護器

隨著科技的進步和城市化進程的不斷推進，建筑電氣設計要求越來越高，防雷接地設計也越來越重要。一旦建筑物遭到雷擊，那么就會對建筑物本身和居民的生命財產(chǎn)安全造成嚴重的威脅。因此，為了保證建筑物、居民和設備等的安全，在高層建筑防雷設計中，必須綜合考慮外部防雷和內(nèi)部防雷，并做好建筑電氣設計中的防雷接地設計，從而提高居民周圍環(huán)境及建筑物的安全性。只有這樣，才能有效降低雷擊事故的發(fā)生。

1住宅建筑外部防雷系統(tǒng)

高層住宅建筑的外部防雷系統(tǒng)主要用來保護住宅建筑本身不遭受雷擊，以防側(cè)擊雷和直擊雷。外部防雷系統(tǒng)裝置主要包括接閃器、引下線、接地裝置和屏蔽裝置。

2住宅建筑內(nèi)部防雷系統(tǒng)

住宅建筑內(nèi)部防雷系統(tǒng)的主要作用是防雷電感應和防雷電波侵入。內(nèi)部防雷系統(tǒng)的安裝既可以降低住宅建筑內(nèi)雷電流產(chǎn)生的電磁感應，又可以防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害和雷電電磁脈沖造成的危害。內(nèi)部防雷系統(tǒng)的安裝包括等電位聯(lián)結(jié)、電涌保護器安裝和屏蔽等環(huán)節(jié)。

2.1等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)是指用連接導線將處于防雷空間內(nèi)的防雷物體、金屬物體、外來導體、電氣和電信裝置連接在一起。等電位聯(lián)結(jié)的目的是減少或消除電位差，使電位處于一個平衡的狀態(tài)，從而降低接觸電壓。當采用等電位聯(lián)結(jié)時，住宅建筑電源中的TN-CS系統(tǒng)可以將故障狀態(tài)下的接觸電壓降至最低。綜上可知，在對住宅建筑進行電氣設計時，等電位聯(lián)結(jié)是防止低壓配電系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障的重要措施之一。住宅建筑的等電位聯(lián)結(jié)包括總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)兩種。在常見的住宅建筑中，衛(wèi)生間和浴室是合二為一的。由于浴室環(huán)境較為潮濕，易發(fā)生觸電事故，因此，在對浴室的電氣設備進行安裝時，必須裝設防潮設備，并做好相應的等電位聯(lián)結(jié)工作。衛(wèi)生間的局部等電位聯(lián)結(jié)就是將一個局部等電位連接端子與浴室內(nèi)的各種金屬管道、金屬構(gòu)件連接起來。

2.2合理選擇浪涌保護器《建筑物防雷設計規(guī)范》對LEMP防護的重視程度達到了新的高度。根據(jù)雷電防護分區(qū)的原則，選擇設置電涌保護器來快速泄放電涌電流，有效限制電涌電壓，將危害降低到可接受的程度，是建筑防雷的一種關鍵措施。在建筑低壓配電系統(tǒng)中，當需要安裝電涌保護器時，其位置選擇如下：①在LPZ0（A）區(qū)與LPZ1區(qū)交界面處穿過的供電和配電線路上應安裝符合I級分類試驗的浪涌保護器；②在LPZ0（B）區(qū)與LPZ1區(qū)交界面處穿過的電源線路上應安裝符合II級分類試驗的浪涌保護器；③當電源進線處安裝的電涌保護器的電壓保護水平加上其兩端引線的感應電壓保護不了該配電箱的供電設備時，應在該級配電箱安裝符合II級分類試驗的電涌保護器。2.3合理的屏蔽措施對高層住宅建筑中的電氣線路和電子設備進行合理的屏蔽是防雷電電磁干擾的主要措施。高層住宅建筑的電氣主干線一般沿建筑物的電氣豎井敷設。敷設時，應避免靠近引下線主筋位置。穿線的鋼管和金屬線槽都應與各樓層的等電位聯(lián)結(jié)板和接地母線相連接。配電線路、配電設備、用電設備都應采取防雷電波侵入措施，從配電盤引出的線路應穿鋼管，鋼管的一端與配電盤外殼相連，另一端與用電設備外殼相連，并就近與建筑物鋼筋相連。在配電盤內(nèi)，開關電源側(cè)與外殼之間應設置過電壓保護器。

3建筑工程防雷接地設計要點

3.1工程概況以某工程為例，該工程建筑高83.4m，屬于一類高層住宅建筑；地下2層為儲藏間，地上26層，第1，2層為商業(yè)網(wǎng)點，第3層至第26層均為住宅層；結(jié)構(gòu)形式屬于框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.2防雷等級的確定和防雷接地設計根據(jù)工程性質(zhì)和《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057—2010）規(guī)定，本建筑年預計雷擊次數(shù)計算公式如下。

3.2.1.1建筑等效面積Ae本工程建筑高度H＝83.4m＜100m，其等效面積的計算公式為：

3.2.1.2雷擊大地的年平均密度雷擊大地年平均密度的計算公式為：本工程地處安陽市，據(jù)資料顯示，安陽市年平均雷暴日Td＝28.6d/年，將該數(shù)值代入式（2），可得Ng＝2.86次/（km2•年）。

3.2.1.3住宅建筑年預計雷擊次數(shù)住宅建筑年預計雷擊次數(shù)的計算公式為：將相關數(shù)值代入式（3），可得N1＝0.0029次/年。根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》和《住宅建筑電氣設計規(guī)范》，本住宅建筑應劃為第三類防雷建筑物。

3.2.2防雷接地設計

3.2.2.1接閃器本工程采用接閃帶（網(wǎng)）作為接閃器，在屋頂上沿女兒墻、屋脊、屋角等易受雷擊的部位設置接閃帶，接閃帶采用Φ10mm熱鍍鋅圓鋼。接閃帶應與引下線可靠焊接，屋面所有金屬物體、設備、圍欄等均與接閃帶可靠連接。屋頂接閃帶網(wǎng)格不應大于20m×20m或24m×16m。屋頂接閃帶的具體做法可參考99D501-1和03D501-3。在本建筑的核心筒處加裝防雷裝置，其做法參見QX/T106—2009第8條和第9條。在設計時，要注意高層住宅建筑物上的節(jié)日彩燈、航空障礙標志照明燈和其他電氣設備均應處于接閃器的保護范圍內(nèi)。

3.2.2.2引下線本工程將構(gòu)造柱內(nèi)的主筋作為防雷引下線（當柱內(nèi)鋼筋直徑Φ≥16mm時，將2根主鋼筋焊接作為一組引下線；當柱內(nèi)鋼筋直徑為10mm≤Φ≤16mm時，將4根鋼筋焊接作為一組引下線）。引下線上、下應分別與接閃帶和接地裝置可靠焊接，在部分引下線距地0.5m處裝設接地測試卡。本建筑接地測試卡共裝設有6處，接地測試卡的具體裝設方法可參考03D501-4和P38-40。

3.2.2.3防側(cè)擊雷為防側(cè)擊雷，自首層起每三層（30m以上每兩層）沿建筑物四周設均壓環(huán)一周，均壓環(huán)利用圈梁內(nèi)的兩根主鋼筋焊接成電氣通路，并與防雷引下線焊接。建筑物內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)和金屬物體等與均壓環(huán)連接，18層及以上外墻上的金屬欄桿、金屬門窗和太陽能熱水器等較大的金屬物體利用Φ10mm圓鋼與均壓環(huán)焊接，具體做法參見02D501-2。自標高57.9m以上，建筑物表面的尖物、邊緣、設備和明顯突出的物體均應按屋頂?shù)谋Ｗo措施處理。

3.2.2.4接地與等電位聯(lián)結(jié)本工程將結(jié)構(gòu)基礎和地梁內(nèi)的鋼筋作為接地裝置，將建筑物地下部分最外圈地梁內(nèi)兩根主筋可靠通焊成環(huán)形，并與基礎內(nèi)鋼筋和室外地下接地扁鋼搭焊作為接地極，接地電阻應小于1Ω，否則應增加接地極。本工程防雷接地與電氣安全保護接地極弱電系統(tǒng)共用同一接地裝置。對本建筑物進行總等電位聯(lián)結(jié)。總等電位聯(lián)結(jié)端子箱設于地下室電表間，將總水管、暖氣管等所有進出建筑物的金屬體和建筑物的金屬構(gòu)件與總等電位聯(lián)結(jié)端子相連通。總等電位聯(lián)結(jié)可參考02D501-2。需進行總等電位聯(lián)結(jié)的導電體包括：電氣接地裝置和接地干線，PE、PEN干線，進入建筑物的金屬管道，建筑物結(jié)構(gòu)主筋和金屬構(gòu)件。設備房、住宅帶浴室的衛(wèi)生間等處均應進行局部等電位聯(lián)結(jié)，且所有配電設備、動力設備的外殼，電纜金屬外皮和穿線鋼管，各弱電箱，金屬橋架（不少于兩處）均應通過接地系統(tǒng)可靠接地，電梯軌道和金屬水暖管道兩端要用25mm×4mm扁鋼或25mm銅導線與接地系統(tǒng)可靠連接。

4結(jié)束語

總之，在保證建筑電氣的安全方面，防雷接地系統(tǒng)起到了至關重要的作用。在進行建筑防雷接地設計和施工時，應特別注意一些經(jīng)常出現(xiàn)的故障，結(jié)合現(xiàn)場實際情況嚴格進行接地安裝，并按規(guī)范程序操作，從而保證施工質(zhì)量。

參考文獻

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［2］吳勇.一智能建筑防雷接地系統(tǒng)現(xiàn)狀及改進建議［J］.河南電力，2011（01）.

作者：譚棟梁 單位：江門市雷訊電子防護有限公司