探析建筑電氣的防雷接地功能與建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計

黎嘉裕

廣東省輕紡建筑設(shè)計院有限公司 廣東 廣州 510000

引言

為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與城市化的需要，建筑電氣設(shè)計方面不斷提高對防雷接地設(shè)計的要求，避免因雷擊而影響建筑物自身性能和居民的自身安全?；诖?，要想確保建筑物、電氣設(shè)備和人員的安全性，就應(yīng)當(dāng)從外部防雷和內(nèi)部防雷等多方面入手，全面開展建筑電氣設(shè)計防雷接地作業(yè)，構(gòu)建良好的環(huán)境，確保建筑物的安全性，進而在根本上降低雷擊事故出現(xiàn)的概率[1]。

1 對于建筑防雷接地概念的論述

第一，所謂防雷裝置主要涉及了多方面要點，具體表現(xiàn)為內(nèi)部雷電防護以及外部雷電防護兩個方面，在這一階段中，內(nèi)部雷電防護裝置包含了屏蔽系統(tǒng)、電涌保護器等，各個系統(tǒng)產(chǎn)生了不同的作用，并且形成了互補的效果，而外部雷電防護裝置產(chǎn)生的優(yōu)勢也是特別高的，自身的功能是避免產(chǎn)生直擊雷，避免雷擊對建筑物造成不良的影響，組成部分為接閃帶、引下線接地裝置等。第二，引下線。引下線和接閃器相互結(jié)合到一起加以應(yīng)用，主要是把接閃器承受的電流引至大地，起到導(dǎo)流的效果。在選取引下線的過程中，務(wù)必注意材料的耐腐蝕性和機械性能。第三，等電位聯(lián)結(jié)。其可以更好地保障用電安全以及電子信息設(shè)備的正常工作盒安全使用。第四，雷擊電磁脈沖。電磁脈沖是一項電磁效應(yīng)，此種現(xiàn)象的出現(xiàn)直接對防雷裝置性能體現(xiàn)產(chǎn)生了不良的影響，并且也干擾了連接導(dǎo)體的性能。第五，接地。涉及了功能性接地和保護性接地兩方面，這兩個方面屬于建筑電氣中普遍應(yīng)用的防雷接地方式，而且防雷接地方式進行保護的目標也是不一樣的。建筑物設(shè)備位第一種方式的保護目標，第二種保護接地的對象是人，防止雷擊對人員自身安全造成不良影響。

2 做好建筑電氣防雷接地的必要性

大氣內(nèi)的放電現(xiàn)象叫作雷電，是一種形成于雷雨云之間的自然現(xiàn)象，其中雷雨云是產(chǎn)生雷電的一項基本條件。在氣象學(xué)內(nèi)，雷雨云被稱之為積雨云，當(dāng)出現(xiàn)了雷電以后，將會產(chǎn)生較大的閃電電流，各項具備物理性質(zhì)的因素對人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生了不良的影響?；趯Ψ览捉拥氐纳钊胙芯浚哟罅朔览坠ぷ髟诮ㄖI(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的重視程度，防雷技術(shù)也得到了一定程度的創(chuàng)新和改進，該項改善能夠確保人員安全性，不過從實際情況來看，還難以確保建筑物中的設(shè)備安全。一般來講，在出現(xiàn)了電子干擾以后，制定的防雷策略作用將難以體現(xiàn)出來，無法發(fā)揮出應(yīng)有的效果，具體表現(xiàn)在以下幾方面：第一，基于城市內(nèi)的電網(wǎng)和有關(guān)電力設(shè)備停止運行，逐漸形成了浪涌電流。第二，當(dāng)雷電因素對智能建筑供電和通信數(shù)據(jù)線產(chǎn)生不良影響以后，將會使雷電感應(yīng)電流很快地入侵到建筑物內(nèi)部中，對建筑內(nèi)設(shè)備造成不良影響。第三，在建筑機電設(shè)備受到雷擊影響的情況下，形成的浪涌電流將導(dǎo)致建筑物數(shù)據(jù)線作用降低。第四，中央空調(diào)水泵、電梯等電器設(shè)備的頻繁啟停從而產(chǎn)生浪涌也有危害。第五，發(fā)生了靜電雷擊以后，建筑物設(shè)備內(nèi)包含的電流表元件也會受損嚴重。由此可見，為確保智能建筑物的安全性，加強防雷技術(shù)的創(chuàng)新和改進力度，進一步完善防雷技術(shù)是很有必要的?；诮ㄖ袠I(yè)全面發(fā)展的背景下，電氣設(shè)備在智能化建筑中的類型逐漸增多，數(shù)量也明顯增多，所以，就需要制定完善的防雷方案和措施，增強系統(tǒng)的規(guī)范性，以此達到電氣設(shè)備穩(wěn)定運行的目的[2]。

3 建筑電氣的防雷系統(tǒng)設(shè)計要點

無論是處于何種情況，能夠產(chǎn)生良好效果的防雷接地系統(tǒng)不僅可以有效維護樓房建筑，而且能夠確保民眾安全?；诖?，務(wù)必規(guī)范性的設(shè)計建筑物的防雷接地系統(tǒng)。

3.1 防雷接地裝置設(shè)計要點

要想避免雷電過電壓時產(chǎn)生不良影響、對人們自身安全造成一定的威脅，就應(yīng)當(dāng)將防雷接地裝置規(guī)范性的設(shè)置建筑電氣防雷接地系統(tǒng)內(nèi)，使雷電流被引進到大地內(nèi)，降低雷電因素對建筑物、設(shè)備和人員自身安全造成的不良影響。在設(shè)計過程中，可以采取以下幾種方式：第一，可以應(yīng)用接閃網(wǎng)的方式，引進性能良好并且質(zhì)量高的金屬構(gòu)件，將其當(dāng)成接閃網(wǎng)加以應(yīng)用，在金屬構(gòu)件不符合要求的情況下必須采取人工敷設(shè)的方式形成接閃網(wǎng)。同時，接閃網(wǎng)應(yīng)當(dāng)設(shè)置在建筑物外面，以此確保內(nèi)部建筑物的性能以及相關(guān)人員自身的安全性，同時還可以在建筑物最高位置處放上接閃器設(shè)備，借助尖端放電的原理維護建筑物的安全性和人員自身安全。另外，依照建筑物實際使用情況選擇合理的接閃器，與建筑物內(nèi)部目標設(shè)備結(jié)合到一起加以應(yīng)用，從多方面避免雷電入侵到建筑物室內(nèi)時造成高電壓，從而保護建筑物內(nèi)設(shè)備安全[3]。

3.2 工作接地設(shè)計

工作接地是指將電力系統(tǒng)的某點（如中性點）直接與大地連接，或經(jīng)消弧線圈、電阻等與大地連接。在工作接地設(shè)計過程中，通常是以直流電和交流電為主，結(jié)合兩種類型的對交流工作接地和直流工作接地重點展開設(shè)計工作。在建筑電力工作開展期間，建筑本身所處區(qū)域的變電所為是基本形成渠道，處于該項階段內(nèi)高效率的開展建筑電氣交流作業(yè)，與所在區(qū)域的變電所中，假設(shè)建筑有著相應(yīng)的變電所，作業(yè)人員就應(yīng)當(dāng)在變電所內(nèi)部實施交流接地，以變壓器中性點直接接地形式為主，建筑物內(nèi)包含了發(fā)電機組的情況下，也必須實施設(shè)備中性點接地操作。而在計算機機房或者是通信機房內(nèi)通常是應(yīng)用直流工作接地。電子設(shè)備集中的場所需實施接地保護，在這種情況下設(shè)計直流工作接地，在應(yīng)用共同接地體的過程中，必須合理控制接地電阻，針對弱電系統(tǒng)單獨接地來講，務(wù)必和建筑房內(nèi)系統(tǒng)之間的距離必須控制在相應(yīng)領(lǐng)域范圍內(nèi)，以免相互干擾。然而，需要注意的是，在現(xiàn)有的城市發(fā)展背景下，城市內(nèi)的建筑有著十分高的密度，在符合基本要求的基礎(chǔ)上將其分開的難度是非常高的，對此，應(yīng)當(dāng)利用共同接地體展開直接工作接地操作，避免煩瑣性，從而在一定程度上確保建筑設(shè)備性能，維護人員自身安全性。

3.3 保護接地設(shè)計要點

當(dāng)實施建筑電氣安全保護接地設(shè)計作業(yè)的過程中，建筑內(nèi)部不帶電金屬屬于十分重要的一方面，在這其中，包含了建筑內(nèi)設(shè)備底座和外殼，在具體設(shè)計期間，應(yīng)當(dāng)將其和金屬線一端相互連接到一起，該項金屬線的導(dǎo)電性能是非常好的，另一段則是和地面相互連接，通過安全保護接地設(shè)計方式，避免因為保護接地故障而引起的設(shè)備外殼帶電觸電隱患。在具體操作階段中，應(yīng)當(dāng)把建筑電器設(shè)備外殼和連接的周圍金屬全部和PE線連接到一起，但是需要關(guān)注一個問題，那就是不可以直接連接PE線和N線。

3.4 防靜電接地設(shè)計要點

靜電是基于摩擦作用力下形成的積蓄電荷，采取外放絕緣帶靜電體中靜電的方式可以避免后期引起電火化和火災(zāi)的概率。與此同時，要求有關(guān)人員加強防靜電干擾的監(jiān)督管理力度，動態(tài)性實施靜電接地處理作業(yè)，以免建筑電器設(shè)備性能受損以及設(shè)備芯片受到破壞?；诖耍?dāng)設(shè)計防靜電接地期間，作業(yè)人員務(wù)必構(gòu)建良好的設(shè)備運行環(huán)境，與基本要求相一致，從而保障建筑作業(yè)高效率開展[4]。

3.5 等電位連接設(shè)計

針對建筑電氣設(shè)備來講，出現(xiàn)了等電位差是導(dǎo)致電氣設(shè)備性能受損的基本因素，當(dāng)發(fā)生了該種現(xiàn)象以后，將會增加電氣火災(zāi)或者是人身電擊等問題的出現(xiàn)概率。在具體設(shè)計期間，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)把平時不帶電的電器裝置和故障帶電的外露部分以及可能帶電的金屬體相互連接，實施接地處理，以此規(guī)避電氣設(shè)備支架產(chǎn)生不良的電位差，或者是徹底消除各項誤差，改善建筑設(shè)備性能，確保人員自身安全性。一般情況下，在建筑施工期間，等電位連接設(shè)計屬于非常重要的一項金屬管道，通過落實各項連接設(shè)計能夠防止金屬管道發(fā)生電位差，從而降低對電器設(shè)備的干擾，在具體施工期間還必須連接電器裝置、外露金屬，創(chuàng)建有效的等電位接地，防止建筑內(nèi)部質(zhì)量受到影響。

3.6 屏蔽設(shè)計

伴隨著社會經(jīng)濟水平的提升，目前建筑物中包含了諸多的電子設(shè)備，除了需要以上接地工作之外，還應(yīng)當(dāng)制定出完善的電子設(shè)備屏蔽措施，進一步落實該項措施，改善電子設(shè)備的性能，避免受到不良影響。在設(shè)計期間，依照具體現(xiàn)狀對屏蔽網(wǎng)加以設(shè)計，抑制雷電因?qū)ㄖ?nèi)部電子設(shè)備造成不良干擾，保持電子設(shè)備的高性能，為其構(gòu)建地干擾、無干擾的運行環(huán)境。與此同時，在設(shè)計防雷接地的過程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)面向建筑內(nèi)部所有線路開展穿管作業(yè)，以金屬材質(zhì)為主，避免電磁脈沖干擾到電子線路的性能，從而起到良好的屏蔽效果，給電子設(shè)備一個好的運行環(huán)境[5]。

3.7 注重防雷系統(tǒng)新技術(shù)的廣泛普及

結(jié)合目前現(xiàn)象來看，接閃器是普及程度十分高的一項避雷使用方式，其發(fā)展到了一定的完善階段，同時具備了規(guī)范性的操作要求，結(jié)合具體應(yīng)用可以看出：采取現(xiàn)有的接閃器方式，能夠起到良好的保護建筑物效果?；诳茖W(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和改進，建筑物防雷系統(tǒng)也處于不斷優(yōu)化和完善的狀態(tài)，只有利用系統(tǒng)全面推廣各項技術(shù)，被諸多人員接受，并且落實于實踐當(dāng)中，才能夠發(fā)揮出應(yīng)有的價值；技術(shù)也必須經(jīng)得實踐應(yīng)用的檢驗，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的目標。建筑物防雷系統(tǒng)有著較高的現(xiàn)實價值，相關(guān)部門必須投入諸多的精力和資源應(yīng)用到防雷新技術(shù)開發(fā)方面。所以為了確保建筑電氣的安全性，防雷接地設(shè)計在該項階段中有著極高的作用，工作人員在設(shè)計規(guī)劃期間務(wù)必采取合理的方式，提高防雷設(shè)計水平，掌握各項要點，保持防雷接地系統(tǒng)的最優(yōu)化。

4 加強建筑電氣防雷接地系統(tǒng)質(zhì)量管理策略

要想將防雷接地設(shè)計作用發(fā)揮到最大化，就需要加強施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)督控制力度，嚴格審核設(shè)計圖紙，掌握電氣圖，結(jié)合內(nèi)部設(shè)備實際情況實施各項作業(yè)，規(guī)范性布置內(nèi)部設(shè)備，確保設(shè)計圖紙的清晰度和協(xié)調(diào)性，以免后期出現(xiàn)誤差?，F(xiàn)階段，接地鋼筋網(wǎng)連接點漏焊是普遍存在的一項誤差，所以相關(guān)人員可以通過設(shè)計圖紙的方式避免該問題的出現(xiàn)。并且針對特殊類型的建筑工程項目系統(tǒng)而言，比如智能化建筑工程，可以使用導(dǎo)電性良好、耐腐蝕性強的新型材料，提升接地體的質(zhì)量，延伸使用時間和性能。動態(tài)性的區(qū)分pe線和n線不可以相互匯合連接到一起，保持接地的可靠性[6]。

5 結(jié)束語

從以上論述來看，隨著城市化的不斷發(fā)展，我國高層建筑數(shù)量得到了一定程度的拓展和延伸，高層建筑物電氣設(shè)備增多，建筑物本身受到雷擊的概率也隨之提升，其中，在高層建筑設(shè)計環(huán)節(jié)中，防雷設(shè)計是極為重要的一方面，接地系統(tǒng)有著傳統(tǒng)性和廣泛性的特征，是一種十分健全的電氣安全管理對策，接地線路系統(tǒng)能夠有效地維護樓房建筑和確保人民群眾自身的安全性。為了改進和優(yōu)化接地系統(tǒng)，使其發(fā)揮出更好的優(yōu)勢，針對目前各類高層建筑普遍存在的問題來講，必須明確注意，嚴格管理存在爆炸危險性的場所接地安裝工作，增強操作流程的規(guī)范性，防止出現(xiàn)不必要的意外。