浅谈防雷接地技术在建筑施工中的应用

摘要：雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。它能在瞬间已对建筑物中的设备产生巨大的破坏。我国江南地区是雷电高发地区，每年由于雷击所造成的损失不可估计，建筑物中的设备由于一夜雷击，损失可达几百万甚至上千万。做好建筑施工中的防雷接地保护措施，对于保障建筑设备的正常运行意义重大。

关键词：雷电；设备；防雷；接地

Abstract: The lightning discharge phenomenon is accompanied by lightning and thunder of a majestic and a little daunting. It can in an instant huge damage to the equipment in the building. South of Yangtze River in China is a lightning-prone areas, and unpredictable every year due to losses caused by the lightning, the equipment in the building overnight lightning losses up to millions or even tens of millions. Do construction in lightning protection and grounding protection measures for the protection of construction equipment, the normal operation of major significance.

Keywords: thunder and lightning; equipment; lightning; ground

中图分类号：S761.5文献标识码： A 文章编号：

1、雷电形成及特点

雷电是一种大气中放电现象，云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。

2、雷电危害

对于直击雷的危害，大家认识的比较清楚，其他雷电的危害还有：

2.1、感应雷的危害

感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大，但其损害的往往是设备的核心器件，给设备正常工作带来障碍。

2.2静电感应雷

带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱了），那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。

2.3电磁感应雷

雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上（如图2示）。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。因此，避雷针引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。

2.4雷电波引入的破坏

当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物，容易酿成火灾。

3、雷电防护技术

3.1 接闪

接闪就是利用避雷针（网、线带）和建筑物自身的金属来遭受直击雷的，以免建筑物自身遭到损坏。

3.2 分流

分流是指全部雷电流i的50％输入LPS的接地装置，i的另一个50％全部进入建筑物的各种设施。

3.3 屏蔽

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。

3.4 等电位连接

等电位连接是将分开的装置、诸导电物体等用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。

3.5 接地

接地为防止触电或保护设备的安全,把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线;利用大地作电流回路接地线。在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。

3.6 合理布线

合理的布线是指为了改善电磁环境，减小电磁干扰而采取的措施。为了改善电磁环境，与建筑物相关联的所有大尺寸金属部件应连接在一起并且与LPS等电位连接。在分离的建筑物间布设的电缆应敷设在金属电缆槽中，这些金属槽应首尾电气贯通，并应与各个建筑物的等电位连接带等电位连接。

3.7 防雷区（LPZ）

LPZ0A 区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ0B 区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。

LPZ1 区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比 LPZ 0B 区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。

LPZn+1 后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。注：n=1、2、…

图3 防雷区

4、防雷装置

防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置等的总和。要保护建筑物等不受雷击损害，应有防御直击雷、感应雷和雷电侵入波的不同措施和防雷设备。

直击雷的防御主要须设法把直击雷迅速流散到大地中去。一般采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置。感应雷的防御是对建筑物最有效的防护措施，其防御方法是把建筑物内的所有金属物，如设备外壳、管道、构架等均进行可靠接地，混凝土内的钢筋应绑扎或焊成闭合回

路。雷电侵入波的防御一般采用避雷器。避雷器装设在输电线路进线处或10kV 母线上，如有条件可采用30～50m 的电缆段埋地引入，在架空线终端杆上也可装设避雷器。避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连入公共地网。

4.1 避雷针

避雷针一般采用镀锌圆钢(针长1m 以下时，直径不小于12mm;针长1～2m 时，直径不小于16mm)，或镀锌钢管(针长1m 以下时，直径不小于20mm，针长1～2m 时，直径不小于25mm)制成。它通常安装在电杆、构架或建筑物上。它的下端通过引下线与接地装置可靠连接。

4.2 避雷线

避雷线一般用截面不小于35mm2 的镀锌钢铰线， 架设在架空线或建筑物的上面，以保护架空线或建筑物免遭直击雷击。由于避雷线既是架空的又是接地的，也称为架空地线。

4.3 避雷网和避雷带

避雷网和避雷带主要用来保护高层建筑物免遭直击雷击和感应雷击。避雷网和避雷带宜采用圆钢和扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不小于9mm，扁钢截面不小于49mm2，其厚度不小于4mm。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不小于12mm，扁钢截面不小于100mm2，其厚度不小于4mm。

5.结语

建筑物装置的雷电与电涌防护， 一定要根据其建构筑物的具体情况，分析对雷电是否有自身防护能力，可否用其自身作接闪器。否则应安装避雷针作接闪器。户外生产装置的金属塔、罐容器、加热炉、空压机泵房等建构筑物的防雷应采取接闪、分流、接地、均压(等电位连接)、电磁封锁、合理布线，安装电涌保护器(SPD)等系统防护措施，才能减少或消除建筑物装置的雷电事故，使生产装置长周期平稳的运行。

【参考文献】

［1］张小青.建筑防雷与接地技术[M].北京:中国电力出版社,2003

[2] 虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:清华大学出版社,1995.

［3］刘忠,王新坤.CORS 系统的雷电防御技术设计[J].测绘技术装备.2008,(04).

［4］李微.建筑物防雷接地装置的安全探讨科学向导2011（12）

作者简介：朱晓东（1985－），男（汉族），浙江宁波人，在职研究生，主要研究方向：弱电智能化工程