建筑电气接地系统设计

徐成

【摘要】尽管现代建筑结构的特点可以在某种程度上降低雷击的影响，仍然会有一些雷击的高灵敏度建筑电器有一定的影响，甚至可能损坏电器，造成一定的损失。因此，建筑电气接地系统的设计就变得十分重要。

【关键词】建筑电气;接地系统;设计;损失

1、引言

随着全球气候变暖，各地的反常天气情况越来越多。雷暴的次数也比以往任何时候都多，防雷和防暴系统的建设迫在眉睫。现代建筑越建越高，尽管防雷和防暴控制的设计有了很多改进，雷击仍然发生。另一方面，现代建筑承担越来越多的功能，消耗越来越多的电力。当出现局部停电或过载时，电气接地系统的质量将直接决定是否能对建筑物内其他电气设备起到保护作用。

目前，随着我国建筑电气系统的不断发展，相应的复杂性也越来越高。因此，有必要重点对相应建筑电气系统的各个组成部分进行详细分析，使其表现出更强的实际应用效益，特别是建筑电气防雷接地系统中如何更好地实现对外界干扰因素的防护是非常必要的，，以确保可以形成强大的防雷安全保护以及最大程度的避免一些潜在安全威胁。

2、建筑电气接地系统设计

2.1建筑电气接地系统简介

目前，建筑物电气防雷接地系统主要包括装置、接地和接闪带等。其中，防雷装置包括内部防雷装置和外部接闪器。内部的防雷装置控制整个防雷装置系统的运行，并将整个防雷装置系统的不同部分连接起来，使各个部分发挥相应的功能。外部安装防雷系统主要是为了防止建筑物的损坏和破坏，确保建筑物免受雷击。只有将内部防雷装置与外部防雷装置结合起来，才能形成一个完整的防雷装置系统。接地主要分为功能接地装置和保护接地装置，主要防止室内家用电器和人畜在雷击情况下受到损坏，从而保证室内家用电器和人畜的安全。因此，接地也是建筑物电气防雷接地系统中非常重要的组成部分。屋顶接闪器主要是将接闪器接收到的雷电电流注入地面，起到导线的作用，通过这种方式可以减少雷击对建筑物的作用，从而保护建筑物的安全。因此，在选择接闪器的过程中，应注意耐腐蚀和导电导线的选择，以充分发挥接闪器的功能和作用。

2.2对不同功能的电气设备选择不同的接地设计

在建筑电气接地系统中，由于电气设备所承载的功能不同，其功率和材料也不同。设备的材料不同，其防雷、抗雷功能也不同。因此，对于不同功能的电气设备，应选择不同的接地系统设计。

一般来说，按照有关规定，金属、金属管件等电气设备应与建筑物内的防雷装置连接，以获得更好的防雷和防雷效果。如电缆等电气设备，应与其他低压设备一样，在横向敷设后与管道连接接地系统。

2.3对接地平面分类

随着现代环保理念在各行各业的深入发展，电气设备变得越来越环保。其最重要的表现之一是电气设备的工作电压越来越低，而工作灵敏度越来越高。根据建筑物所在位置的地理条件、气象条件等客观环境，对建筑物电气设备的防雷和抗雷等级要求也有所不同，进而影响其接地等级的分类。

根据国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》规定，建筑本身的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，建筑防雷接地系统可以分为3类，3类防雷标准详细描述代码，这里不详述。关于接地等级的划分，结合笔者在工作实践中的经验，笔者认为接地等级和防雷等级的划分不仅对接地系统的设计具有指导意义，而且对实际措施具有很强的规范性作用。在1级，例如，在防雷接地系统的设计，按照规范要求，1级防雷接地系统主要是防止直接雷击，和雷击的建筑物的接地系统设计、接闪带网格和接闪杆，接闪带网格安装应遵循网格小于或等于5 * 5 m或6*4m标准规范。

2.4接地系统的选择

常见的接地系统有不同的形式，以低压配电系统为例，低压配电的接地系统TN， TT， IT等。其中TN系统可分为S、C、C-S等。Tn-s系统是常用的三相五线制，而Tn-s系统在实际应用中应用最为广泛，但对建筑现场安全和电磁干扰要求极其严格。TN - C系统的暴露部分利用电气设备可以连接到系统中的N线和PE线，但它的缺点是一旦电力工作，电气设备，N线负载电压将会非常高，当电气设备容易导电，容易泄漏，高压电击的危险，在实际应用中，N线和PE线满足的情况也时有发生，简而言之，TN - C系统对配线人员的专业素质要求更高。TN-C-S系统的优点是系统第一部分的中心线与地保线是一体的，而第二部分的中线与地保线是相通的。因此，TN-C- s系统结合了TN-C和TN-S系统的所有优点，但也包含了TN-C和TN-S系统的缺点。综上所述，根据不同接地系统的要求，应选择不同的接地系统。在实际应用中，匹配度高的接地系统可能不是最佳选择。根据实际情况选择合适的接地系统。

2.5电气设备安全防护和建筑安全防护

现代建筑的防雷接地系统防暴功能是由电气设备安全、建筑安全两个部分，现代实验表明闪电直接雷击建筑物和建筑电气设备的影响不是很大，危害程度相对较小，影响和危害较大的往往是雷电高电压脉冲影响造成的中风，比直接雷击的危害频率要大的多。我认为经过多年的工作实践，现代建筑，闪电击中损坏建筑网络通信设备主要有四个方面，一个是损害网络通信设备供电系统，第二个是损害网络通信设备信号传输通道，三是损害网络通信设备电磁脉冲，四是损害网络通信设备的房间。要避免这四种损害，不仅要对相应的电气设备进行安全防护，还要对建筑进行安全防护。

2.6建筑电气系统接地防雷的具体措施

建筑电气系统接地主要目的是防止雷电伤害，和雷电灾害可以分为直接侧翼雷击、闪电电涌和闪电感应，闪电危害预防通常安装在大樓的顶层防雷设备，例如，防雷网络，上面提到的接闪带，以及建筑的顶层金属等措施建设与防雷装置连接;和具体措施，防止罢工闪电包括使用主体结构的建筑，如金属门窗的建筑、金属栏杆和其他结构，将与顶部或底部的金属等于潜力，以便连接整个建筑防雷击装置。

结论：

实践证明，现代建筑电气接地系统仍集中在室外防雷装置设计，但往往忽略在极端情况下，如户外线路雷击，户外大电流电路中其他电器设备建筑物内形成强电流冲击，这可能损坏电气设备，因此，在实践的过程中，除重视建筑室外接地系统的设计外，还应重视传导防雷接地系统的设计。在实际设计过程中，许多建筑物电气接地系统设计师是有限的各种客观条件，良好的电气接地系统设计，例如，由于建设工程造价的限制不能用好，适当的接地系统，导致整个建筑物的电气接地系统的低匹配，不能满足日常需求的建筑电气接地防雷系统。

由于电气设备的老化和防雷装置的陈旧，旧住宅区的电气接地系统也会陷入接地功能大大降低的状态。因此，旧住宅区的电气接地系统的更新和维护是目前建筑电气接地系统设计中的一个空白市场，也是一个急需开发的市场。如果能有效地解决老住宅小区的电气接地系统升级问题，将是对建筑电气接地系统设计的一个很好的补充。未来，随着智能时代的到来，现代建筑电气接地系统的设计将趋向智能化，由大数据终端控制。

参考文献：

[1]马正慧.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的研究[J].科技与创新，2016（9）：94-94.

[2]彭寒冬.建筑电气设计中接地系统的问题分析[J].江西建材，2017（3）：196-196.