摘要：云层与大地之间放电会形成地闪，发生地闪时会产生电流，这些电流由云层释放到地面，释放过程中其释放通道会发生危害，即雷击灾害。雷电可以释放出巨大的能量，带来强大的电流冲击及电磁辐射，如果地面上的物体未采取有效的防雷措施，则会在雷击的影响下发生较大的危险。在建筑设计中，防雷接地是建筑工程中的重要子系统，虽然其造价低，但是其在整个建筑工程安全防护中的作用却不容忽视。文章以某工程为例，分析建筑电气工程防雷接地技术的设计及施工要点。
关键词：建筑工程；电气工程；防雷接地
一、雷击的危害
雷电是一种人类无法控制的自然现象，其主要是由云层中带有大量正负电极的雷雨云在达到一定强度时产生放电所致，由于雷电会释放出大量的能量，对建筑等地面物体产生一定的危害，因此建筑工程设计中防雷接地系统就成为一项重要内容。按照雷击的发生类型可以将雷击危害分为直击雷、感应雷及浪涌三种。直击雷危害顾名思义即闪电直接击中地面物体上而产生电效应、热效应及机械力，由于其破坏力在于电流特性而非放电产生的高电位，故直击雷的破坏作用非常大，会导致物体燃烧、起火、爆炸，如果击中生物则会导致生物死亡；并且直击雷不仅会在构筑物上产生直接作用，而且会通过露天金属管路、架空线路等途径入侵物体而造成损害。感应雷则是指闪电放电时会在附近导体上产生静电感应及电磁感应，雷电感应会导致金属部件之间产生火花，因此会危害到金属设备、电子设备等。感应雷的危害主要是通接闪杆产生的二次感应雷击效应，接闪杆会将雷电电流感应到传输线，电源线、信号线、天馈线等也会引入感应雷击，并且地电位反击也会引起感应雷击灾害等。浪涌是引起电子设备危害的主要因素，雷击时电源和通讯线路中会产生电流浪涌，由于电子设备内部结构高度集成降低了设备的耐压、耐过电流水平，并且信号来源路径多，增加了雷电波侵入系统的机率，因此浪涌电压容易从电源线、信号线等途径而损坏电子设备。
二、建筑工程电气系统防雷接地设计要点
（一）工程概况及防雷接地设计要求
某工程为总建设高度在99.6m的高层建筑，地上28层，地下1层；主楼屋面为钢结构塔楼，顶端采用针式接闪器；主体建筑外墙主要为玻璃幕墙、石材外挂幕墙。采用TN-S接地低压系统，变压器室直接中性线接地，进出线电缆的金属外皮、钢管、金属管道等与防雷装置中镀锌圆钢可靠接地；在配电系统电源侧装置过压保护器，以保护建筑外用电设备线路不受雷电波入侵。各种中性线、金属电缆桥架、金属线槽、安装高度较低的灯具金属外壳等均可靠接地。该系统中防雷设计采用三级保护方案，将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄流；阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；限制被保护设备上浪涌过电压幅值。且需要具备以下功能：建筑物内外部防雷装置的接闪功能、建筑内各部位的均衡电位、对内部各种设备可起到屏蔽保护作用、具有接地效果及引下线的分流效果等。
（二）建立联合共用接地系统
在本工程中，为了避免各接地线之间存在电位差，要将建筑物各部分的接地与建筑物法拉第笼形成良好连接，包括交流工作地、安全保护地、直流工作地及防雷接地等，可消除感应过电压。浇注混凝土之间就要保证各钢筋之间构成电气连接，具体连接方法下文做详细介绍。建筑物柱内钢筋作为引下线及基础钢筋作为接地装置连接成一个整体，形成一个笼形接闪网，可以获得较好的防雷效果、取得均压，在混凝土基础内形成一个完整的、具有较高热稳定性及疏散电流能力的接地系统。
（三）金属突出屋面的防雷接地处理
屋面防雷属于外部防雷的范畴，包括接闪器-接闪杆、接闪带或接闪网。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程处于高雷暴区，其屋面设计突出钢结构为塔式造型，顶端采用针式接闪器及电涌保护器，电涌保护器带有衰减雷电流陡度及幅值功能；屋面女儿墙采用12镀锌圆钢接闪带，接闪网格按照二类防雷保护措施设计，裙楼是该建筑的附属建筑，按照三类防雷保护要求设计。屋面的突出金属构件是发生雷击灾害的主要部位，因此尽量采用接闪带、接闪网保护，避免滥用接闪杆。针对突出钢结构塔式造型顶端要安装针式接闪器，以保证建筑物的外观美感。
三、建筑电气工程防雷接地系统施工技术要点
（一）施工前准备
施工前要做好充分的准备工作，保证良好的施工作业条件。在安装防雷接地系统过程中，人工接地体、底板钢筋、深基础等均可当作接地体，施工过程中要对人工接地体进行彻底清理，不得被无故占用；当底板钢筋、深基础作为接地体时要牢靠绑扎底板筋及柱筋连接处。安装过程中要注意所用材料的表面镀锌层、铅包层是否完整，不得出现破损情况，否则会影响材料的导电效果。
（二）施工工艺
首先，防雷接地系统的接地。无论是感应雷、直击雷还是雷电反应，最终的结果都是防雷接地系统将雷电流送入大地，因此接地是防雷系统中的核心环节。建筑物的电气系统包括供配电系统、照明系统、消防系统、综合布线系统、监控系统等，因此其防雷接地以共同接地的方法为首选，由于施工过程中必须满足相关标准，即接地电阻不得大于1欧，因此施工过程中要视情况增加人工接地极，以满足设计规范要求。其次，防雷引下线的施工。严格按照设计图纸、施工标准、行业规范施工，按照图纸标注的位置利用建筑物结构主钢筋进行焊接，不得私自更改引下点位置，以免影响防雷效果；注意要将作为接地体的钢筋焊接成环型闭合体，同时要与各柱内引下线钢筋可靠焊接。一般情况下引下线至少2根或以上，引下线的跨度不得超过18m；布置引下线时，如结构柱、柱内钢筋结构有所变化，则要对梁内主钢筋或跨接同规格钢筋可靠焊接，以形成电气通路。焊接的时候要注意焊接处焊缝饱满，不得存在夹渣、咬肉、裂纹、气孔、虚焊等缺陷，保证焊缝的机械强度；完成焊接后对焊缝进行处理，药皮打磨干净并刷沥青进行防腐处理。多层建筑通常需要应用钢管、角钢、圆钢等设置独立的接地体，人工水平接地体埋于土壤中，采用圆钢或扁钢，人工垂直接地体长度为2.5m，并保持5m间距；圆钢直径至少10mm以上，扁钢截面积至少100mm2，角钢厚度不低于4mm，钢管厚度不低于3.5mm。由于人工水平接地体需埋设于土壤中，因此要采取热度锌等防腐措施，以避免被腐蚀。最后，变电室接地。变压器中性点设单独的接地线可靠连接，包括变压器基础、配电柜基础、配电柜外壳、配电柜PE排等，均要与预留的接地装置可靠连接；明敷的接地线表面要涂100mm长度相等的绿色与黄色相间条纹，以做醒目标记。
四、结语
总之，在建筑电气工程中设置安全、合理的防雷接地系统是保证人们生命财产安全的重要措施。不过实际工程中防雷接地具有技术性要求低、设置步骤简单的特点，很多施工人员会从思想上对防雷接地装置的操作不够重视，从而影响建筑的防雷效果。因此在施工过程中要保证防雷接地装置的可维修性、可实施性，施工技术人员需要严格依据相关的设计要求来进行施工，重视每一个施工环节的施工质量，抓住每一个施工技术要点，并对防雷接地施工技术针对性的技术提升，以提高建筑的安全性，减少建筑触电事故的发生，让其带给人们更加安全、舒适的生活环境，让我国的建筑事业获得更进一步的发展。
参考文献：
[1]李弓.建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术探究 [J].江西建材，2017（22）：189~190.
[2]田勇.建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用与质量管理[J].建材与装饰，2017（17）：156~157.
[3]刘喜明.浅析高层建筑电气工程的防雷及接地技术 [J].技术与市场，2017，24（02）：20+22.
[4]肖九梅.读解建筑工程的防雷接地安装施工概要 [J].上海煤气，2015（06）：89~90.
论文作者:于秀丽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/6/19
标签：防雷论文; 建筑论文; 雷电论文; 系统论文; 钢筋论文; 浪涌论文; 感应论文; 《电力设备》2018年第6期论文;