顺德区工厂电子厂房的防雷接地方法探讨

摘要：本文针对地处多雷区的顺德辖区电子厂房防雷接地进行探讨，分别探讨了电气保护接地、防静电接地、信息系统接地、电源系统接地及防雷接地保护措施，旨在避免和降低雷电对电子厂房微电子设备等的损坏及工作人员的人身伤害。

关键词：电子厂房；电气设备；电源系统；信息系统；等电位；防雷接地；接地网

引言

工业厂房种类很多，使用性质多样，且不同于普通民用住房，其中大多数建筑物所在环境有着严重的火災隐患或爆炸危险，一些弱电子厂房极易遭受雷击危害。因此，必须加强工业厂房的防雷保护措施，而且其防雷设计也不能参照一般民用建筑，而且应根据厂房自身的使用性质、用途等特点确定防雷类别，然后有针对性的开展防雷装置设计施工。本文针对电子厂房防雷接地进行探讨，着重论述电气设备、信息系统、电源系统等接地保护及防雷接地措施。

1 电子厂房的防雷级别

顺德区位于广东佛山辖区，大部分属于由江河冲击形成的河口三角洲平原，地势西北高、东南低，境内河流纵横，水网交织。因地处北回归线以南，为典型的亚热带海洋性季风气候，日照时间长，雨量充沛，受地形及气候影响，顺德区气象灾害种类多，发生频率高，强度大，危害重等特点，主要气象灾害有干旱、高温、暴雨、雷电、寒潮、冰雹、台风等，其中雷暴是该区春夏季常见的主要气象灾害之一，年平均雷暴日数为73d。按照国内相关标准，通常按照年平均雷暴日数将雷暴活动区划分为少雷区（年平均雷暴日数<15d）、中雷区（年平均雷暴日数为15～40d）、多雷区（年平均雷暴日数为41～90d）、强雷区（年平均雷暴日数>90d），可见顺德区属于多雷区。雷暴出现最多的年份高达104d，最少年份为33d，一年中以夏季（6～8月）雷暴出现日数最多，冬季最少，但一年中每个月都有可能出现雷暴日数，集中出现在4～9月，8月达到峰值，12月出现最少，做好防雷减灾工作至关重要。

电子厂房内具有大量的微电子生产设备，这些微电子设备工作信号电压较低，通常为10v左右，抗干扰能力差，而且必须具有较高的防静电要求，厂房内设置有弱电子设备IT信息中心和网络生产管理总处，因此做好厂房防雷接地设计施工具有重要作用。根据电子厂房内各器件设备用途等，可将其防雷接地分为电气保护接地、防静电接地、电源系统接地、信息系统接地及总的防雷接地等。

2 电子厂房防雷接地

2.1 电气保护接地

电子厂房生产流水线多为金属外壳用电设备，且设备密集，如果保护接地不符合要求或不到位，一旦出现接地故障极易造成厂房内人员触电伤亡。 因此，要加强电子厂房内变压器、配电柜、高压开关柜、控制屏、固定式（携带式、移动式）用电器具等电气设备金属框架或外壳以及电力线路金属套管、桥架、接线盒外壳、铠装电缆外皮等保护接地，采用扁钢或铜导线作为保护接地的连接线，电气设备之间形成可靠的电气通路。

2.2 防静电接地

电子厂房生产过程中，不同物质相互摩擦极易产生静电，而很多生产设备及仪器对静电压相当敏感，所以大量静电可对设备及仪器正常工作造成较大影响，致使工作出现错误甚至引发工作人员触电事故，而且严重静电还会导致火花放电引起厂房火灾事故。为消除静电对电子厂房的危害，必须采取相应措施消除静电，接地是其中最简单且有效的消除静电措施，可将电子厂房内所有可能会产生静电的设备均进行可靠接地，在厂房重点地带设置分布有铜线网络的防静电地坪，这些铜线构成的金属网络形成电气通路作静电传导，以避免设备及人身所带静电荷达到危险电位，同时还要在防静电地坪所处的空间建筑混凝土柱上预留出接地端子，而且接地端子要与建筑柱内钢筋连接并接通接地极，待防静电地坪完全敷设后，将其内部的金属线连接接地端子，这样静电既可以经金属网络传导至接地端子然后沿建筑柱内钢筋泄流入接地极。

2.3 信息系统接地

电子厂房内为做好生产监控和管理，办公楼内通常设有IT信息中心，各厂房分别设有IT管理室，且整个厂房布满布线系统，而且厂房内还在不同位置点设置了火灾自动报警系统，因此还要做好信息系统接地设计与施工。依据《建筑物防雷设计规范》规定，电子厂房内信息系统的防雷接地设计要采用S型等电位连接网络，在中心机房、弱电竖井等信息设备较集中部位设置接地基准点，信息系统中的各种机架、壳体、箱体等金属组件可通过等电位连接线连接该基准点，连接设备的所有线路或电缆均应屏蔽，无屏蔽时为避免线路（线缆）之间产生感应环路要将这些线路（线缆）设计为星形结构与各等电位连接线平行辐射。

2.4 电源系统接地

根据电子厂房建筑特征，如果主厂房、办公楼、职工食堂等建筑群集中且面积较大，就可考虑采取TN-S系统作电源系统接地保护，将电源变压器中性点接地，电源系统保护线要完全避开中性线，这种供电系统接地保护措施既安全有效，有经济实惠。如果其中一些零星建筑单体距离厂房主体建筑较远，需采取带PE线的五芯电力电缆作这些零星建筑的供电线路；但若是零星建筑单体距离主体建筑超出50m以上时，就应按照防雷装置设计范规定进行重复接地保护。

2.5 防雷接地保护措施

厂房作好直击雷及感应雷防护措施后，就会避免和降低直击雷危害和雷电波入侵室内机率。但由于属于电子厂房，大量微电子设备灵敏度较高，不允许较高的雷电脉冲，而且极易遭受电磁干扰和损坏。一旦遭遇雷击，电磁感应产生的电磁脉冲就会沿着入室的电源线路、室外天线、通信线路等进入室内危害微电子设备，致使大量微电子设备损坏。所以，要优先选用避雷网作接闪器，将雷电引至避雷网上，从而避免避雷网防护范围内对象遭受直接雷击，这种方法较避雷针效果更佳，当前防雷市场上新推出的新兴优化避雷针，具有防止直击雷并一致二次感应雷等先进功能，亦可采用。然后沿建筑物四周布设引下线，如果仅采用建筑体内中间柱内钢筋作为引下线使用可能造成引下线产生强磁场干扰微电子设备正常工作。最后进行防雷接地，将建筑物内基础钢筋作为电气保护接地、防静电接地、电源系统接地及防雷接地接地极，因信息系统接地采用的是单点接地系统，接地基准点在建筑物中心部位引至建筑物底部接地板上，通常将信息系统接地与建筑物绝缘的单独设置。为做到完全过电压保护，将雷击时的设备电压维持在“信号地”（信息设备与建筑物20m以外的大地）电位水平，不致于出现建筑物电压与设备电压之间的电位差通过电容耦合作用击坏耐压能力较低的微电子器件设备。

参考文献

[1] 建筑物防雷设计规范. GB50057-94 2004版. 北京：中国计划出版社.

[2] 毛慧琴，宋丽莉，等. 广东省雷暴天气气候特征[J]. 广东气象，2005（2）

[3] 刘任翔，许伟彬，李会玲. 三水近50a雷暴气候特征统计分析[J].

[4] 姜兴周. 浅谈工业厂房的防雷接地安装[J]. 中国房地产业，2012（5）

[5] 冯国杰. 工业厂房防雷和电气设备接地[J]. 科技传播，2013（11）

作者简介：麦雅尧（1973年-），女，汉族，广东佛山顺德人，本科学历，防雷助理工程师，从事防雷工作。