關(guān)于對(duì)建筑物防雷接地的探討

孫雪峰

摘 要 雷電是常見(jiàn)的一種自然現(xiàn)象，即天空云層間一種放電現(xiàn)象，雷擊時(shí)釋放可觀的能量，從而使受雷擊的物體遭到嚴(yán)重?fù)p害，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，雷電對(duì)地面產(chǎn)生的直接雷擊；第二，感應(yīng)雷擊；第三，雷擊產(chǎn)生機(jī)械力；第四，雷擊產(chǎn)生跨步電壓。建筑物易受雷擊部位與建筑物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及所處的位置等決定受雷擊的程度，如屋面、屋脊及突出高的建筑物等。建筑物防雷永遠(yuǎn)是一個(gè)熱門話題，它與人們的人身財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。所以，建筑物在竣工驗(yàn)收時(shí)防雷接地是一項(xiàng)必須、重要的項(xiàng)目環(huán)節(jié)。但最近筆者常聽(tīng)見(jiàn)有人把防雷和接地混為一談，其實(shí)不然，防雷一定要接地，而接地不一定是為了防雷。筆者就此針對(duì)建筑物防雷接地和接地裝置作簡(jiǎn)單的闡述。

關(guān)鍵詞 雷電 建筑物防雷 接地研究

一、防雷接地

建筑物防雷接地的主要措施：第一，裝設(shè)獨(dú)立避雷針，通過(guò)引下線接地。第二，裝設(shè)避雷網(wǎng)、避雷帶，通過(guò)引下線接地。第三，利用建筑物的結(jié)構(gòu)組成避雷網(wǎng)及引下線。第四，利用電纜進(jìn)線以防雷電波的侵入。簡(jiǎn)單地說(shuō)，防雷就是建筑物通過(guò)預(yù)先設(shè)置的接閃器（突出屋面的金屬物，如明裝避雷帶、避雷針），把雷電引入大地的一個(gè)過(guò)程，它可以有效地保護(hù)建筑物內(nèi)部不受雷電打擊造成損害。大家可能經(jīng)常會(huì)看到，我們的建筑物屋面女兒墻，沿墻壓頂有設(shè)置一道鋼筋（通常是經(jīng)熱鍍鋅處理過(guò)的），這在建筑電氣上稱為明裝避雷帶，我們將剛性屋面或者結(jié)構(gòu)層上的鋼筋和明裝避雷帶進(jìn)行焊接連接，可以使屋面形成一定規(guī)格（一級(jí)防雷為5m×5m，二級(jí)防雷為10m×10m，三級(jí)防雷為20m×20m）的避雷網(wǎng)格，再將屋面避雷網(wǎng)與選定作為引線的柱筋進(jìn)行焊接，再傳入基礎(chǔ)通過(guò)接地裝置而引入大地。標(biāo)高高于30m的建筑物還應(yīng)設(shè)置均壓環(huán)（非屋面外圍框梁或圈梁鋼筋通焊一圈），可以有效地防側(cè)擊雷。直接設(shè)置避雷針的做法基本已經(jīng)淘汰，因?yàn)楸芾揍樀姆览啄Ｐ涂梢钥醋鱾銧罘雷o(hù)，它存在避雷盲區(qū)，也不能防側(cè)擊雷，但由于其引雷電的功能強(qiáng)大，在一級(jí)防雷的地區(qū)的建筑物就會(huì)采用避雷針、避雷帶加設(shè)均壓環(huán)混合安裝做法。通過(guò)以上安裝施工，我們?nèi)藶榘呀ㄖ飿?gòu)成了鋼筋避雷籠子，可以全方位避免建筑物遭雷擊時(shí)受到損害。

二、接地裝置

防雷接地裝置的組成：接閃器、引下線、接地體三部分。第一，接閃器：避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶及均壓環(huán)；第二，引下線：引下線及保護(hù)管、斷接卡、接線板、支架；第三，接地體：接地母線、接地支線、接地極、接地板。

防雷接地裝置的結(jié)構(gòu)無(wú)論是防直擊雷或感應(yīng)雷，最終都是通過(guò)接地裝置將雷電流送入大地。所以，沒(méi)有完善的接地裝置是無(wú)法完成避雷任務(wù)的。接地系統(tǒng)是建筑電氣的一個(gè)難點(diǎn)，可以分大接地和小接地。小接地主要是經(jīng)阻抗、容抗或感抗接地，而大接地是直接接地。我們這里主要從大接地的三相四線制和三相五線制進(jìn)行闡述。三相四線制，TN-C系統(tǒng)，是除必須有的三根相線（電工學(xué)稱火線）外，將中性線（電工學(xué)稱零線）和保護(hù)中性線（接地線）合二為一。這樣的系統(tǒng)一旦發(fā)生漏電事故，漏電不能直接傳入大地可能造成人身觸電事故。三相五線制，TN-S系統(tǒng)，是除必須有的三根相線外，中性線和保護(hù)中性線嚴(yán)格分開(kāi)，保護(hù)中性線是要進(jìn)行接地連接的，所有的用電器金屬外殼有效地與保護(hù)中性線進(jìn)行連接，可以有效地防止漏電、觸電事故。我們常見(jiàn)的三孔插座和插頭，其實(shí)并非三相380V電源，而是單相220V（兩孔的其實(shí)也不是兩相，是單相，兩相是三相火線中選兩根接入設(shè)備，因?yàn)榫€電壓就是380V，無(wú)須接入零線，如電焊機(jī)就是兩相設(shè)備），插座最上端的孔是連接到保護(hù)中性線的，而用電器插頭最上端的端頭，是與用電器金屬外殼進(jìn)行連接的。這樣我們就可以把金屬外殼所帶的漏電有效地傳入大地，因?yàn)槿梭w的電阻比電線電阻大出很多，電流基本不會(huì)從人體通過(guò)了。改進(jìn)型的TN-C-S系統(tǒng)省去了變電房至建筑物這一段的接地電纜，減少了造價(jià)?？傮w說(shuō)來(lái)，防雷接地是為了使建筑物在雷電打擊中避免因雷電造成損失，而接地系統(tǒng)則是為了防止用電器金屬外殼帶電傷人，它們最終需要用導(dǎo)體連接到接地裝置，排除安全隱患。這是筆者從事兩年建筑物防雷竣工驗(yàn)收工作的一些見(jiàn)解，希望讀者對(duì)了解建筑物防雷接地有所幫助。

（作者單位為棗莊市氣象局）