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防雷接地施工技术在建筑电气安装中的应用

作者

李靖

湖南建投水利水电有限公司 410007

在如今的各种现代建筑当中,电气系统已然成为了不可或缺的一个重要组成部分,电气系统的安全稳定运行,可以直接影响到建筑的正常使用和人员的生命财产安全 [1]。但是,雷电灾害作为自然界当中一种非常有破坏力而又常见的现象之一,每年都会给全球的建筑电气系统带来很大的损失。特别是近些年来,各种高层建筑,智能化商业综合体,以及对电磁环境要求近乎严苛的特殊场所越来越多,这些建筑内有着非常密集的精密电子设备,对于防雷接地的施工技术也提出了更高的要求。因此,研究研究防雷接地施工技术在建筑电气安装中的应用,对于提升建筑电气的安全性以及推动建筑行业可持续发展而言,有着非常重要的现实意义。

1. 防雷接地系统的原理

1.1 防雷原理

雷电的本质是大气的静电放电,过程中会瞬间产生很大的高电压与大电流,有着很强的破坏性。防雷系统主要是依靠接闪器、引下线与接地装置协同工作,利用接闪器的尖端放电效应吸引雷电,经引下线将雷电流传输至接地装置,最终泄放入大地,从而避免建筑电气设备遭受直击雷的侵害。

1.2 接地原理

接地是电气设备与大地的电气连接,它的核心目的是保障人身安全与设备稳定运行。当电气设备绝缘故障导致外壳带电时,接地装置为故障电流提供低阻通路,促使保护装置迅速切断电源;同时,良好的接地可以很好的降低电磁的干扰,确保电气系统能够稳定运行。

2. 防雷接地施工技术要点

2.1 接地装置的施工

接地装置主要是由水平与垂直的接地体构成,水平接地体多采用镀锌扁钢或圆钢,埋设深度不小于 0.6m 并且位于冻土层下,与土壤紧密贴合,相邻间距不小于 5m 。垂直接地体常用镀锌角钢等,长度约 2.5m ,顶部距地不小于 0.6m ,与水平接地体焊接连接并且需要做好防腐处理。

2.2 引下线的施工

引下线材质为圆钢或扁钢,需要在明敷时安装牢固,支持件间距不大于2m ;暗敷则是在建筑结构施工时预埋,可以利用结构钢筋,但需要保证钢筋间电气连接可靠,焊接符合相关的规范要求 [2]。

2.3 接闪器的施工

避雷针安装需要保证垂直度,安装于建筑物易受雷击的部位;避雷带和避雷网采用镀锌材料,安装平整顺直,与引下线可靠连接,在建筑特殊部位需要做好弯曲处理,以保障性能的良好。

3. 防雷接地施工技术在建筑电气安装中的应用

3.1 在住宅建筑电气安装中的应用

在住宅建筑电气安装中,防雷接地系统的应用主要是为了保障居民的生命财产安全。对于普通的多层住宅,通常在屋顶沿女儿墙敷设避雷带作为接闪器,利用建筑物构造柱内的主筋作为引下线,与基础钢筋网相连构成接地装置。例如,在某小区住宅建设项目中,通过这种方式构建的防雷接地系统,经检测接地电阻小于4Ω,有效保障了住宅电气系统在雷击天气下的安全。

随着高层住宅的增多,其防雷接地要求也更为严格。除了设置避雷带外,还需要在建筑物外墙上每隔一定距离设置均压环,并与引下线可靠连接,防止侧击雷对建筑造成损害。同时,高层住宅内的电气设备,比如电梯、配电箱等,其金属外壳也需与防雷接地系统连接,实现等电位联结,避免设备外壳带电引发触电事故。此外,高层住宅的卫生间、阳台等潮湿区域,也应当设置局部等电位端子箱,将金属管道、卫浴设备等进行联结,进一步保障住户的安全。

3.2 在商业建筑电气安装中的应用

商业建筑通常人员密集,电气设备众多,对防雷接地的要求更高。对于大型商场、写字楼等商业建筑,往往采用避雷网和避雷针相结合的接闪器形式,以扩大防雷保护范围。在某城市商业综合体项目中,屋顶设置了网格不大于10m×10m 的避雷网,并在突出部位安装避雷针,确保整个建筑都处于防雷保护范围内。

商业建筑内的电子信息系统,比如计算机网络、监控系统等,对电磁干扰非常的敏感。因此,在电气安装中,除了做好防雷接地外,还需要设置独立的信号接地系统,并与防雷接地系统保持一定的安全距离,避免雷电流对电子设备造成干扰和损坏。同时,对于商场内的大型广告牌、霓虹灯等户外电气设备,也需要做好防雷接地措施,防止雷击引发火灾等事故。针对商业建筑内的大型中央空调机组、自动扶梯等大功率设备,其配电线路应加装电涌保护器,并且设备基础应与防雷接地系统可靠连接,减少设备遭受雷击损坏的风险。

3.3 在特殊场所建筑电气安装中的应用

在一些特殊的场所,比如医院、数据中心、油库等,对防雷接地有着非常特殊的要求。在医院建筑电气安装中,手术室、重症监护室等区域的医疗设备对电源稳定性和电磁环境要求会更加的高[3]。因此,除了常规的防雷接地措施外,还需要采用精密的接地系统,比如采用联合接地方式,将防雷接地、保护接地、工作接地等共用一组接地装置,通过合理的设计和施工,将接地电阻控制在 1Ω 以下,以减少电磁干扰,保障医疗设备的正常运行。同时,医院的医疗设备配电线路应采用屏蔽电缆,且电缆屏蔽层两端需可靠接地,进一步降低电磁干扰对设备的影响。

数据中心作为信息存储和处理的核心场所,其电气系统的防雷接地更加的重要。数据中心通常采用多层屏蔽接地、等电位联结等技术,对机房内的服务器、网络设备等进行全方位的防雷保护。同时,为防止雷电波通过电源线、信号线等侵入,还需要安装电涌保护器(SPD),在雷击瞬间将过电压限制在设备能够承受的范围内。此外,数据中心的机房地板应采用防静电地板,并与接地系统相连,消除静电对电子设备的潜在威胁;机房的防雷系统还需与建筑的外部防雷装置进行有效隔离,避免外部雷电流对内部设备造成冲击。

对于油库等易燃易爆的场所,防雷接地更是保障安全的关键措施。油库的储油罐、输油管道等设备都需要进行良好的接地,并设置独立的避雷针进行直击雷防护。同时,为防止静电积聚引发爆炸事故,还需对油库内的装卸设备、人员等采取防静电接地措施。例如,在油库装卸作业区,应当设置静电接地报警装置,当静电接地电阻超过规定值时,自动停止装卸作业;油库内的工作人员需要穿戴防静电工作服和鞋,通过人体静电释放装置消除自身静电,确保作业的安全。

4. 结论

综上所述,防雷接地施工技术是建筑电气安全的重要保障。其依托接闪器、引下线和接地装置协同工作,将雷电流安全导入大地,同时通过接地保障设备与人身安全。在住宅、商业及特殊场所的电气安装中,需要结合建筑特性制定方案,比如住宅构建基础防雷体系、商业建筑强化电子系统防护、特殊场所采用精密接地技术。从接地装置埋设到接闪器安装,每个环节都需要严格的遵循规范,以保证最终建设质量。

参考文献:

[1] 李西军 , 曹连德 , 王斌 . 高层建筑电气防雷接地施工技术研究 [J]. 灯与照明 ,2025,49(02):145-147.

[2] 颜转娣 . 防雷接地施工技术在建筑电气安装中的应用探究 [J]. 仪器仪表用户 ,2025,32(04):103-105.

[3] 曾亮 . 建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术研究 [J]. 散装水泥 ,2024,(04):98-100.

姓名:李靖,性别: 男,出生年月:1985 年11 月,籍贯:湖南省汉寿县,所在地:长沙市雨花区,研究方向:电气工程。职务职称:中级工程师