建筑電氣接地系統(tǒng)設(shè)計

徐成

【摘要】盡管現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的特點可以在某種程度上降低雷擊的影響，仍然會有一些雷擊的高靈敏度建筑電器有一定的影響，甚至可能損壞電器，造成一定的損失。因此，建筑電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計就變得十分重要。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣;接地系統(tǒng);設(shè)計;損失

1、引言

隨著全球氣候變暖，各地的反常天氣情況越來越多。雷暴的次數(shù)也比以往任何時候都多，防雷和防暴系統(tǒng)的建設(shè)迫在眉睫。現(xiàn)代建筑越建越高，盡管防雷和防暴控制的設(shè)計有了很多改進，雷擊仍然發(fā)生。另一方面，現(xiàn)代建筑承擔(dān)越來越多的功能，消耗越來越多的電力。當(dāng)出現(xiàn)局部停電或過載時，電氣接地系統(tǒng)的質(zhì)量將直接決定是否能對建筑物內(nèi)其他電氣設(shè)備起到保護作用。

目前，隨著我國建筑電氣系統(tǒng)的不斷發(fā)展，相應(yīng)的復(fù)雜性也越來越高。因此，有必要重點對相應(yīng)建筑電氣系統(tǒng)的各個組成部分進行詳細(xì)分析，使其表現(xiàn)出更強的實際應(yīng)用效益，特別是建筑電氣防雷接地系統(tǒng)中如何更好地實現(xiàn)對外界干擾因素的防護是非常必要的，，以確?？梢孕纬蓮姶蟮姆览装踩Ｗo以及最大程度的避免一些潛在安全威脅。

2、建筑電氣接地系統(tǒng)設(shè)計

2.1建筑電氣接地系統(tǒng)簡介

目前，建筑物電氣防雷接地系統(tǒng)主要包括裝置、接地和接閃帶等。其中，防雷裝置包括內(nèi)部防雷裝置和外部接閃器。內(nèi)部的防雷裝置控制整個防雷裝置系統(tǒng)的運行，并將整個防雷裝置系統(tǒng)的不同部分連接起來，使各個部分發(fā)揮相應(yīng)的功能。外部安裝防雷系統(tǒng)主要是為了防止建筑物的損壞和破壞，確保建筑物免受雷擊。只有將內(nèi)部防雷裝置與外部防雷裝置結(jié)合起來，才能形成一個完整的防雷裝置系統(tǒng)。接地主要分為功能接地裝置和保護接地裝置，主要防止室內(nèi)家用電器和人畜在雷擊情況下受到損壞，從而保證室內(nèi)家用電器和人畜的安全。因此，接地也是建筑物電氣防雷接地系統(tǒng)中非常重要的組成部分。屋頂接閃器主要是將接閃器接收到的雷電電流注入地面，起到導(dǎo)線的作用，通過這種方式可以減少雷擊對建筑物的作用，從而保護建筑物的安全。因此，在選擇接閃器的過程中，應(yīng)注意耐腐蝕和導(dǎo)電導(dǎo)線的選擇，以充分發(fā)揮接閃器的功能和作用。

2.2對不同功能的電氣設(shè)備選擇不同的接地設(shè)計

在建筑電氣接地系統(tǒng)中，由于電氣設(shè)備所承載的功能不同，其功率和材料也不同。設(shè)備的材料不同，其防雷、抗雷功能也不同。因此，對于不同功能的電氣設(shè)備，應(yīng)選擇不同的接地系統(tǒng)設(shè)計。

一般來說，按照有關(guān)規(guī)定，金屬、金屬管件等電氣設(shè)備應(yīng)與建筑物內(nèi)的防雷裝置連接，以獲得更好的防雷和防雷效果。如電纜等電氣設(shè)備，應(yīng)與其他低壓設(shè)備一樣，在橫向敷設(shè)后與管道連接接地系統(tǒng)。

2.3對接地平面分類

隨著現(xiàn)代環(huán)保理念在各行各業(yè)的深入發(fā)展，電氣設(shè)備變得越來越環(huán)保。其最重要的表現(xiàn)之一是電氣設(shè)備的工作電壓越來越低，而工作靈敏度越來越高。根據(jù)建筑物所在位置的地理條件、氣象條件等客觀環(huán)境，對建筑物電氣設(shè)備的防雷和抗雷等級要求也有所不同，進而影響其接地等級的分類。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，建筑本身的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，建筑防雷接地系統(tǒng)可以分為3類，3類防雷標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述代碼，這里不詳述。關(guān)于接地等級的劃分，結(jié)合筆者在工作實踐中的經(jīng)驗，筆者認(rèn)為接地等級和防雷等級的劃分不僅對接地系統(tǒng)的設(shè)計具有指導(dǎo)意義，而且對實際措施具有很強的規(guī)范性作用。在1級，例如，在防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計，按照規(guī)范要求，1級防雷接地系統(tǒng)主要是防止直接雷擊，和雷擊的建筑物的接地系統(tǒng)設(shè)計、接閃帶網(wǎng)格和接閃桿，接閃帶網(wǎng)格安裝應(yīng)遵循網(wǎng)格小于或等于5 * 5 m或6*4m標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2.4接地系統(tǒng)的選擇

常見的接地系統(tǒng)有不同的形式，以低壓配電系統(tǒng)為例，低壓配電的接地系統(tǒng)TN， TT， IT等。其中TN系統(tǒng)可分為S、C、C-S等。Tn-s系統(tǒng)是常用的三相五線制，而Tn-s系統(tǒng)在實際應(yīng)用中應(yīng)用最為廣泛，但對建筑現(xiàn)場安全和電磁干擾要求極其嚴(yán)格。TN - C系統(tǒng)的暴露部分利用電氣設(shè)備可以連接到系統(tǒng)中的N線和PE線，但它的缺點是一旦電力工作，電氣設(shè)備，N線負(fù)載電壓將會非常高，當(dāng)電氣設(shè)備容易導(dǎo)電，容易泄漏，高壓電擊的危險，在實際應(yīng)用中，N線和PE線滿足的情況也時有發(fā)生，簡而言之，TN - C系統(tǒng)對配線人員的專業(yè)素質(zhì)要求更高。TN-C-S系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)第一部分的中心線與地保線是一體的，而第二部分的中線與地保線是相通的。因此，TN-C- s系統(tǒng)結(jié)合了TN-C和TN-S系統(tǒng)的所有優(yōu)點，但也包含了TN-C和TN-S系統(tǒng)的缺點。綜上所述，根據(jù)不同接地系統(tǒng)的要求，應(yīng)選擇不同的接地系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，匹配度高的接地系統(tǒng)可能不是最佳選擇。根據(jù)實際情況選擇合適的接地系統(tǒng)。

2.5電氣設(shè)備安全防護和建筑安全防護

現(xiàn)代建筑的防雷接地系統(tǒng)防暴功能是由電氣設(shè)備安全、建筑安全兩個部分，現(xiàn)代實驗表明閃電直接雷擊建筑物和建筑電氣設(shè)備的影響不是很大，危害程度相對較小，影響和危害較大的往往是雷電高電壓脈沖影響造成的中風(fēng)，比直接雷擊的危害頻率要大的多。我認(rèn)為經(jīng)過多年的工作實踐，現(xiàn)代建筑，閃電擊中損壞建筑網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備主要有四個方面，一個是損害網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備供電系統(tǒng)，第二個是損害網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備信號傳輸通道，三是損害網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備電磁脈沖，四是損害網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的房間。要避免這四種損害，不僅要對相應(yīng)的電氣設(shè)備進行安全防護，還要對建筑進行安全防護。

2.6建筑電氣系統(tǒng)接地防雷的具體措施

建筑電氣系統(tǒng)接地主要目的是防止雷電傷害，和雷電災(zāi)害可以分為直接側(cè)翼雷擊、閃電電涌和閃電感應(yīng)，閃電危害預(yù)防通常安裝在大樓的頂層防雷設(shè)備，例如，防雷網(wǎng)絡(luò)，上面提到的接閃帶，以及建筑的頂層金屬等措施建設(shè)與防雷裝置連接;和具體措施，防止罷工閃電包括使用主體結(jié)構(gòu)的建筑，如金屬門窗的建筑、金屬欄桿和其他結(jié)構(gòu)，將與頂部或底部的金屬等于潛力，以便連接整個建筑防雷擊裝置。

結(jié)論：

實踐證明，現(xiàn)代建筑電氣接地系統(tǒng)仍集中在室外防雷裝置設(shè)計，但往往忽略在極端情況下，如戶外線路雷擊，戶外大電流電路中其他電器設(shè)備建筑物內(nèi)形成強電流沖擊，這可能損壞電氣設(shè)備，因此，在實踐的過程中，除重視建筑室外接地系統(tǒng)的設(shè)計外，還應(yīng)重視傳導(dǎo)防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計。在實際設(shè)計過程中，許多建筑物電氣接地系統(tǒng)設(shè)計師是有限的各種客觀條件，良好的電氣接地系統(tǒng)設(shè)計，例如，由于建設(shè)工程造價的限制不能用好，適當(dāng)?shù)慕拥叵到y(tǒng)，導(dǎo)致整個建筑物的電氣接地系統(tǒng)的低匹配，不能滿足日常需求的建筑電氣接地防雷系統(tǒng)。

由于電氣設(shè)備的老化和防雷裝置的陳舊，舊住宅區(qū)的電氣接地系統(tǒng)也會陷入接地功能大大降低的狀態(tài)。因此，舊住宅區(qū)的電氣接地系統(tǒng)的更新和維護是目前建筑電氣接地系統(tǒng)設(shè)計中的一個空白市場，也是一個急需開發(fā)的市場。如果能有效地解決老住宅小區(qū)的電氣接地系統(tǒng)升級問題，將是對建筑電氣接地系統(tǒng)設(shè)計的一個很好的補充。未來，隨著智能時代的到來，現(xiàn)代建筑電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計將趨向智能化，由大數(shù)據(jù)終端控制。

參考文獻：

[1]馬正慧.關(guān)于建筑電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)的研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（9）：94-94.

[2]彭寒冬.建筑電氣設(shè)計中接地系統(tǒng)的問題分析[J].江西建材，2017（3）：196-196.