建筑电气之建筑防雷及接地系统
概论建筑电气的防雷接地功能及防雷系统设计
概论建筑电气的防雷接地功能及防雷系统设计摘要：建筑设计施工中防雷接地系统设计占有重要地位，它关系到建筑供电系统的可靠性和安全性，对居民生活具有重要的意义。
正确的建筑电气防雷设计和施工，是防止发生人身伤亡事故以及建筑物发生火灾事故关键环节。
本文对建筑电气防雷接地进行多方面的分析，提出了防雷系统设计方法，希望对相关部门的工作起到积极促进作用。
关键字：建筑；电气；防雷接地；设计中图分类号：f407.6 文献标识码：a 文章编号：正文：雷电发生时除了直接雷外，还会生产感应雷，感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。
所有防雷措施中最主要的方法是接地。
建筑电气防雷设计关系到人身和建筑物安全，正确的建筑电气防雷接地设计是防止发生人身伤亡事故以及建筑物发生火灾事故关键环节。
一、防雷接地概念和功能：将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。
接地通常是为了防止人为触电或者是对设备进行必要的保护，通常是把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线，利用大地作电流回路接地线，也有将设备无用电流或者噪声干扰传导到大地的作用。
电气接地按接地性质接地可分为工作接地和安全接地。
工作接地：工作接地是维持系统安全运行重要手段，工作接地的目的是保证电气设备的正常运行，一般是将设备的中性点接地。
工作接地有效提高电气设备安全系数，防止工作电流对设备的伤害，保证设备性能可靠。
雷电是自然界中的一种放电现象，雷击分为直击雷击和感应雷击。
雷电具有高电压高电流高能量在短时间内释放特点，对人们生产和生活具有较大威胁。
防雷接地是指为了将雷电流导入大地，防止雷电经过电压对设备及人身所产生的危害,所设置的电压保护设备接地，如避雷针、避雷器等。
建筑防雷接地设计要根据建筑所在地区年平均雷暴日等参数等确定防雷类别按照相应规定进行设计。
建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)。
避雷器的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置。
第三章建筑物接地与防雷
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第二节建筑物防雷
避雷带进行安装时，每隔1 m用支架固定在墙上或现浇在混 凝土的支座上。 3.避雷网 避雷网是将金属导体做成网式的一种接闪器。网格不应大 于8~10 m，使用的材料与避雷带相似，采用截面积不小于50 mm2的圆钢和扁钢，交叉点必须进行焊接。 (二)引下线 引下线是连接接闪器和接地装置的金属导线，它可以把接 闪器上的雷电流引到接地装置上。引下线可以用圆钢和扁钢 制成，截面积不小于48mm2，它既可以明装，也可以暗装。 引下线在地面上2 m至低于地面0. 2 m之间穿金属管或塑料管 加以保护，以使其免受机械损建筑物防雷
(5)室内的金属结构、设备和管道等均应与防雷接地相连， 具体要求如下: 1)金属管道的两端及出入口处均应接地，接地电阻值应小 10 于 。在入口处应和防雷接地装置相连。
2)距离小于100 mm的管道平行时，每隔20~30 m用金属线跨 接一次。
3)管道交叉距离小于100 mm时，亦应用金属线跨接。 4)管道连接处(接头、阀门、法共盘等)用螺栓和丝扣连接时 允许不另加跨接线。 (6)为防止架空线引入高电位，应采取如下措施:
措施:
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第二节建筑物防雷
1)允许将避雷针直接装在建筑物上，或利用金属屋顶作为接 闪器。 2)应把防雷接地装置与其他接地装置以及自然接地体(金属 水管、电缆金属外皮)全部连接在一起，以降低接地电阻和均 衡电位。防雷接地装置应围绕建筑物构成闭合回路，其接地 电阻不得大于5 。 3)屋面上的全部避雷针用导线连接起来。其引下线的间距为 15 m，应沿建筑物外墙均匀布置。 在每隔15 m高度处，应敷设水平的闭合接地环路，将每条引 下线在同一标高处连接起来，作为所在高度的设备、管道、 构架等金属物的接地线以均衡电位，避免发生闪络现象。
建筑电气防雷接地系统
建筑电气防雷接地系统建筑电气防雷接地系统是指将建筑物电器设备与地面衔接起来，以达到安全、可靠、低阻和无干扰的电气化目的的一种系统。
该系统的主要功能是将建筑物内的静电以及雷电等自然灾害产生的电流导入地下，保证建筑物和居住者的安全。
电气防雷接地系统的主要构成包括接地网、接地极、接地带、接地导体、接地线和接地体等。
接地网是电气防雷接地系统中最重要的组成部分之一，它是由大量金属导体构成的，通常铜或铝是常用的导体材料。
接地网要埋在地面深处，且应与电气设备接地点相连。
在接地网中应注意等电位的连接，以降低地电位，减小电流。
接地网的大小和数量应根据建筑物的用途、使用对象以及地质条件来确定。
接地极是一根垂直埋入地下的金属棒，通常是铜或镀锌钢，其直径应根据建筑物的用途和电气设备的电源功率来决定。
接地极的长度应大于深度，可以根据建筑物周围地下水位和地质条件来调整。
接地极可以通过各种方法与接地网相连，如电焊、螺纹、压接等，以实现接地极和接地网的连接。
接地导体是用于连接接地极、接地网以及接地体之间的导体，常见的接地导体有接地带和接地线。
接地带一般是由软黄铜、红铜或铝（抗氧化能力强）制成的扁铜带，用于连接接地极和接地网。
一般来说，接地带应保持一定的宽度，可以根据移动式接地位置需求和承载能力，考虑增加带宽。
接地线是一根铜或铝导线，用于连接电气设备的金属外壳和接地网，以保护机械设备和电子设备不受雷击或其他电气事件的影响。
接地体是一种独立的电气接地设施，常用于特殊地质条件和电气设备接地不便的情况下。
接地体的种类有很多，如接地塞、接地板、台阶接地体等。
接地体的材料可以选择铜、铝、镀锌钢，根据实际情况决定。
接地体应埋入地下，且与电气设备接地点相连，以保证电气设备的安全。
最后，建筑电气防雷接地系统建设应按照相关规范和标准进行，并由专业的工程人员设计和安装。
其质量和稳定性对建筑物和居住者的安全至关重要，应受到高度重视。
建筑工程验收中的防雷与接地系统标准
建筑工程验收中的防雷与接地系统标准建筑工程的验收是确保建筑质量和安全的重要环节，其中防雷与接地系统是保障建筑物及其使用者安全的关键要素之一。
本文将重点探讨建筑工程验收中防雷与接地系统的标准。
一、防雷系统标准在建筑工程验收中，防雷系统是必不可少的。
防雷系统可以有效地减少雷击对建筑物造成的损害，并保证建筑物内部设备及人身安全。
以下是几个与防雷系统相关的标准：1. GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》该标准是国家防雷设计的基本规范，涵盖了建筑物防雷系统的设计原则、设备要求、施工安装及验收等方面的规定。
在建筑工程验收中，应检查防雷系统是否按照该标准进行设计和施工，以确保其合规。
2. GB/T 18802.21-2015《电信设备电磁兼容性技术要求和试验方法防雷要求》该标准主要适用于电信设备防雷设计与验收，包括对设备的抗雷电击、抗雷电流及抗雷电磁脉冲等方面的要求。
在建筑工程验收中，如果建筑内有电信设备，则需要检查是否符合该标准要求。
3. GB/T 18802.22-2015《电信设备电磁兼容性技术要求和试验方法地面接地和综合地线规范》该标准规定了电信设备的地面接地和综合地线的设计与验收要求。
在建筑工程验收中，应检查电信设备的接地和综合地线是否符合该标准，确保其正常运行和安全性。
二、接地系统标准接地系统是建筑工程中另一个重要的安全保障措施。
接地系统可以有效地排除建筑物中的电气故障，保护人身安全和设备设施的正常运行。
以下是几个常用的接地系统标准：1. GB50054-2011《建筑物电气设计规范》该标准是建筑物电气设计的基本规范，其中包括了电气接地系统的设计原则、设备要求和施工验收等内容。
在建筑工程验收中，应检查接地系统是否符合该标准的要求。
2. GB/T 50345-2010《建筑物电气装置及其他电气设施的运行与维护规范》该标准主要涵盖了建筑物电气设施的运行和维护要求，其中也包括了接地系统的相关规定。
建筑工程防雷与接地工程
（3）室外必须有脚手架或爬梯。
4、防雷引下线暗敷设:
（1）建筑物有脚手架或爬梯,达到能上人操作的条件。
（2）利用主筋作引下线时,钢筋绑扎完毕。
5、避雷引下线明敷设:
（1）支架安装完毕。
（2）建筑物有脚手架或爬梯,达到能上人操作的条件。
（3）土建外装修完毕。
6、避雷网安装:
（1）支架安装完毕。
（4）接地体敷设完毕,基坑回填土内不应夹有石块和建筑垃圾等。
（5）外取的土壤不得有较强的腐蚀性；在回填土时应分层夯实。
（6）接地装置由多个分接地装置部分组成时,应按设计要求设置便于分开的断接卡。自然接地体与人工接地体连接处应有便于分开的断接卡,断接卡应有保护措施。
2、人工接地体安装:
（1）接地体加工:根据设计要求的数量、材料、规格进行加工,材料一般采用钢管和角钢切割,长度不应小于2.5m。如采用钢管打入地下应根据土质加工成一定的形状,遇松软土壤时,可切成斜面形,为了避兔打入时受力不均使管子歪斜,也可以加工成扁尖形；遇±质很硬时,可将尖端加工成圆锥形。如选用角钢时,应采用不小于40mm×40mm×4mm的角钢,切割长度不应小于2.5m,角钢的一端应加工成尖头形状。
第24.2.1条
2
接地装置的材质和最小允许规格、尺寸
第24.2.2条
3
接地模块与干线的连接和干线材质选用
第24.2.3条
三、工艺流程
接地体→接地干线→支架→引下线明敷→避雷针→避雷网→避雷带或均压环
四、操作工艺
（一）接地体的安装
1、接地体安装有关规定:
（1）接地体顶面埋设深度应符合设计要求。当无要求时,不应小于0.6m。角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外,接地体引出线的垂直部分和接地装置焊接部位应防腐处理；在作防腐处理前,表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药。
建筑电气系统的接地与防雷
的严重威 胁 。 以防雷接 地 系统的另 一个重要 作用 所
是使 建筑 物 内的设备 具有 等 电位 、 压和 多层屏蔽 均
的安 全 防雷结构 。在 建筑 物 的接 地 系统设 计 中 ， 防 雷接 地系统设 计 是最 为重要 的。 以防雷为基 础 ， 做 好其 他两方 面 的接地 系统 的设计 ， 高人们 工作生 提
时 会 产 生 非 常 大 的接 地 故 障 电流 ， 致 配 电 回路 导 保 护 开 关 快 速 动 作 ， 时 切 断 故 障 回路 的 电 源起 及
直 径如 只有 一 根时 要大 于 ｌ ｍ Ｏ ｍ，一般 可 以利 用 基 础 梁 的 底部 两 个 直 径 大 于 １ Ｉｌ ２ ｌ的钢 筋 当接 地 体 ； ｎｌ 当使 用基 础 内钢筋 当接地 体 时 ， 其周 围地 面 的深度
（ ） 护 接 地 ３保
（） 雷接地 １防
防雷接 地对 于建筑是 较为重 要 的接 地系 统 。 当
建 筑 遭 到 雷 击 时 可 以 有 效 地 把 电 流 导 人 大 地 ， 护 保
建筑物 及其 内部物件 和人员 的安全 。 雷击 的瞬 问 在
５ Ｏ
保 护 接 地 主要 针 对 建 筑 内 的人 员安 全 ， 免 避
入 的交 流 电源 中性 线直 接接地 ， 证建 筑 内电器具 保
类 以及 它 们 之 间 的关 系 ， 样 才 可 以 确保 接 地 系 这
统 安 全 可靠 。 １ 建 筑 接 地 系 统 的 种 类 和 作 用
建 筑电气 的接地 系统 按类 型一般 分 为三种 ， 分
别 是 防 雷 接 地 、 作 接 地 及 保 护 接 地 ， 面 分 别 阐 工 下
常使 用 ， 于建筑 内的设备和人 员安 全也是 一 个保证 ， 对 因此 ， 强 电气 系统的 防雷接 地 的研 究有 着 加
建筑电气工程防雷与接地敷设安装技术要求
建筑电气工程防雷与接地敷设安装技术要求
1.场地选择：选择合适的场地进行建筑电气工程施工，避免沼泽地或
其他易积水的地方。
场地应平整、干燥、无水潭等。
2.接闪器安装：在建筑物的高点或顶部设置合适的避雷针。
避雷针的
高度应根据建筑物的高度和周围环境的情况进行确定。
3.避雷装置设置：建筑物的接闪器需要通过导线连接到接地设施。
导
线应采用耐候、耐腐蚀的材料，如铜或铝。
导线的断面积应根据建筑物的
高度和避雷针的类型来确定。
4.接地装置设置：建筑物的接地设计应符合国家标准规定。
接地装置
应能有效地将雷电流引入地下，以保护建筑物和其中的电气设备。
接地装
置应包括接地体、接地极、接地导线等。
5.接地体安装：在建筑物周围或地下挖掘合适的深度和规格的接地体。
接地体应埋设在湿度较高的地方，并与建筑物的接地极通过导线连接。
6.接地导线铺设：接地导线应直线铺设，并避免与其他电缆或管道发
生交叉。
导线的长度和截面积应根据建筑物的规模和电气设备的功率来确定。
7.防雷系统和接地系统的连接：当建筑物的防雷系统和接地系统相互
配合使用时，应确保连接处的接头牢固可靠，并防止因腐蚀、断裂或受潮
等原因导致连接不可靠。
8.安全标识与警示：对于建筑物的防雷装置和接地装置，应在适当的
位置设置标识和警示牌，以提醒人们注意安全。
以上是建筑电气工程防雷与接地敷设安装技术要求的一些主要内容。
在实际施工中，还应根据具体情况和相关法规进行具体的安全设计和施工。
建筑电气防雷接地系统详细解读
建筑电气防雷接地系统详细解读01 接地系统的5个基本概念提到接地，大家第一想到的是不是接地极？其实接地是一个系统，而不是单一的存在，今天给大家分享接地的基本概念。
提升自己不必每分钟都学习，但求学习中每分钟都有收获。
1.什么是地地，是指能供给或接受大量电荷，可用来作为良好的参考电位的物体，一般指大地，工程上取为零电位。
电子设备中的电位参考点也称为“地”，但不一定与大地相连。
2.接地将电力系统或电气装置的某些导电部分，经接地线连接至“地”，通常指接地极。
3.接地极和接地极系统（接地装置）为提供电气装置至大地的低阻抗通路而埋入地中，并直接与大地接触的金属导体，称为接地极。
兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道、金属井管、建（构）筑物和设备基础的钢筋等称为自然接地极。
由各接地极、总接地端子或接地母线及它们之间的连接导体组成的系统，称为接地极系统（接地装置）。
一般取总接地端子或接地母线为电位参考点。
4.接地线电气装置的接地端子与总接地端子或接地母排连接用的导体，称为接地线。
5.接地系统接地线和接地极系统的总和，称为接地系统。
02 功能性接地与保护性接地根据接地的不同作用，一般分类如下：1.功能性接地用于保证设备（系统）的正常运行，或使设备（系统）可靠而正确地实现其功能。
如：（1）工作（系统）接地。
根据系统运行的需要进行的接地，如电力系统的中性点接地、电话系统中将直流电源正极接地等。
（工作接地）（2）信号电路接地。
设置一个等电位点作为电子设备基准电位，简称信号地。
（信号接地）2.保护性接地以人身和设备的安全为目的的接地。
如：（1）保护接地。
电气装置的外露导电部分、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。
（保护接地）（2）雷电防护接地。
为雷电防护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地，用以消除或减轻雷电危及人身和损坏设备。
（防雷接地）（3）防静电接地。
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2．防雷措施 （1）第三类防雷建筑物应采取防直击雷、 防雷电波侵入和防侧击的措施。 （2）防直击雷的措施应采用各种接闪装置 。 （3）当建筑物高度超过60m时，应采取防 侧击措施。 （4）防雷电波侵入的措施是接地
直击雷—防雷装置（接闪器、 引下线、接地网）
感应雷—将建筑物的金属屋顶、 房屋中的大型金属物品全部加 以良好的接地处理。
（5）年预计雷击次数大于0.06次的部、省级办公建筑及 其他重要或人员密集的公共建筑物。
（6）年预计雷击次数大于0.3次的住宅、办公楼等一 般民用建筑物。
2．防雷措施 （1）第二类防雷建筑物应采取防直击雷、 防侧击和防雷电波侵入的措施。 （2）防直击雷的措施应采用各种接闪装置 。 （3）当建筑物高度超过45m时，应采取防 侧击措施。 （4）防雷电波侵入的措施是接地
三、三类防雷 1．分类 （1）省级重点文物保护建筑物及省级档案馆。 （2）省级及以上大型计算中心和装有重要电子设备 的建筑物。 （3）19 层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他 民用建筑物。 （4）年预计雷击次数大于0.012次，且小于或等于 0.06次的部、省级办公建筑及其他重要或人员密集的公共 建筑物。
雷电波侵入—地下电缆等。
侧击雷——门窗接地
7.3 防雷装置
一、接闪器 防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。 接闪器位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被
保护物的突出地位把雷电引向自身，承接直击雷放电。除 避雷针、避雷线、避雷网、避雷带可作为接闪器外，建筑 物的金属屋面可用作第一类防雷建筑物以外的建筑物的接 闪器。
1．分类
（1）高度超过100m的建筑物。
（2）国家级重点文物保护建筑物。
（3）国家级的会堂、办公建筑物、档案馆、大型博展建 筑物；特大型、大型铁路旅客站；国际性的航空港、通信枢纽 ；国宾馆、大型旅游建筑；国际港口客运站。
（4）国家级计算中心、国家级通信枢纽等对国民经济有 重要意义且装有大量电子设备的建筑物。
用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、 充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈 等。
3. 防雷区的划分
防雷区 0A 0B 1和导走全部雷电流；本区内的电磁 场强度没有衰减。
本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击， 但本区内的电磁场强度没有衰减。
本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的雷电流比0B更小； 本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。
当需要进一步减小流入的雷电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区， 并按照需要保护对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。
（1）第I级电源防雷器 防止浪涌电压直接从0区传导进入1区，将数 万至数十万伏的浪涌电压限制到2500～3000V。 第I级电源防雷器可防范雷电通流量大于或等 于100（10/350μs）；残压值不大于2.5；响应时 间小于或等于100。
一、避雷器 1. 碳化硅避雷器
碳化硅避雷器由叠 装于密封瓷套内的火 花间隙和碳化硅阀片 组成。火花间隙的主 要作用是平时将阀片 与带电导体隔离，在 过电压时放电和切断 电源供给的续流。
2. 金属氧化物避雷器
氧化锌避雷器 是目前国际最先进 的过电压保护器
二、浪涌保护器
浪涌保护器（）是一种为各种电子设备、仪 器仪表、通信线路提供安全防护的电子装置。当 电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产 生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的 时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设 备的损害。
接闪器所用材料应能满足机械强度、耐腐蚀和热稳定 性。
接闪器由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线 、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。
1. 规格 （1）独立接闪杆。 （2）架空接闪线或架空接闪网。 （3）直接装设在建筑物上的接闪杆、接闪带 或接闪网。
不得利用安装在接收无线电视广播天线杆顶 上的接闪器保护建筑物。
降低到1000V以内，使浪涌的能量有致损坏设备。 级防雷器是对和通过第级防雷器的残余雷击
第七章 建筑防雷及接地系统
7.1 雷电过电压 7.2 建筑物的防雷等级分类与防雷措施 7.3 防雷装置 7.4 过电压保护设备 7.5 低压配电系统接地方式 7.6 接地装置 7.7 接地要求和接地电阻 7.8 建筑物等电位联结 7.9 特殊场所的安全防护
7.1 雷电过电压
• 雷电的危害
•
直击雷—机械效应、热效应
（2）第级电源防雷器 将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制
到1500～2000V，对1～2实施等电位连接。 第级电源防雷器采用C类保护器进行相-中、
相-地以及中-地的全模式保护，雷电通流容量大 于或等于40（8/20μs）；残压峰值不大于1000V； 响应时间不大于25。
（3）第级电源防雷器 最终保护设备的手段，将残余浪涌电压的值
1．避雷针
针高1m：A＝1m 2m：A＝2m 3m：A＝1.5m B＝1.5m 4m：A＝1m B＝1.5m C＝1.5m 5m：A＝1.5m B＝1.5m C＝2m
埃菲尔铁塔 应县塔
美国国会大厦 俄红场
2. 避雷线
避雷带、避雷网
二、引下线
三、接地网
7.4 过电压保护设备
•
感应雷—电磁感应、静电感应
•
雷电波侵入
• 根据发生雷击事故的可能性和造成的后果，我国 将建筑物防雷分为以下三类等级：
•
第一类防雷建筑
•
第二类防雷建筑
•
第三类防雷建筑
一、感应过电压 1．静电感应
2．电磁感应
二、直击雷过电压
三、雷电波的侵入
地电位反击
7.2 建筑物的防雷等级分类与防雷措施
二、二类防雷
（5）年预计雷击次数大于或等于0.06次，且小于或 等于0.3次的住宅、办公楼等一般民用建筑物。
（6）建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m 的建筑物。
（7）通过调查确认当地遭受过雷击灾害的类似建筑 物；历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重 要建筑物。
（8）在平均雷暴日大于15的地区，高度在15m及以 上的烟囱、水塔等孤立的高耸构筑物；在平均雷暴日小于 或等于15的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔孤立的 高耸构筑物。