建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区，其保护设计已为电气设计人员所熟知，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB，LPZ1，LPZn+1区，即不可能直接遭受雷击区域；感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电气设备，尤其低压电子设备威胁巨大，所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：

　　（1）由供电电源线路入侵；

　　高压电力线路遭直击雷袭击后，经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测，低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV，完全可以击坏各种电气设备，尤其是电子信息设备。

　　（2）由建筑物内计算机通信等信息线路入侵；

　　可分为三种情况：

　　①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。

　　②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的电器设备，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。

　　③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。

　　（3）地电位反击电压通过接地体入侵；

　　雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体附近放射型的电位分布，若有连接电子设备的其他接地体靠近时，即产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地，在附近空间产生强大的电磁场变化，会在相邻的导线（包括电源线和信号线）上感应出雷电过电压，因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机，反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱，通常在100伏以下，因此必须建立多层次的计算机防雷系统，层层防护，确保计算机特别是计算机网络系统的安全。

　　由此可见，对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容；设计的合理与否，对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。

　　目前，在感应雷的防护当中，电涌保护器的使用已日趋频繁；它能根据各种线路中出现的过电压，过电流及时作出反应，泄放线路的过电流，从而达到保护电气设备的目的。

　　根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4条规定：电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。

　　现在，我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。

　　一、一类防雷建筑物

　　1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击电流幅值为50KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计）；首次雷击：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA；后续雷击；总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

　　2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。

　　二、二类防雷建筑物

　　1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为150KA，波头10us；二次雷击电流幅值为37.5KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA；即设计应选用

　　电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

　　2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。

　　三、三类防雷建筑物

　　1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击电流幅值为25KA，波头0.25us；根据附图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。

　　2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。

　　在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN－S系统，TN－C－S系统，TT系统为例，示意如下：

　　1）TN-S系统过电压保护方式

　　2）TN-C-S系统过电压保护方式

　　3）TT系统过电压保护方式

　　综上所述可见，在防雷保护设计中，总的防雷原则是采用三级保护：

　　1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；

　　2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；

　　3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。

　　这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点：

　　1）建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系

　　将建筑物的基础钢筋（包括桩基、承台、底板、地梁等），梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保护地，直流工作地，防雷接地）与建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。

　　2）电源系统防雷

　　以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。

　　3）等电位联结系统

　　国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（局部修订条文）明确规定，各防雷区交接处，必须进行等电位联结；尤其建筑物内的计算机房等弱电机房，遭受直击雷的可能性比较小，所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外，还应采用等电位联结方式来进行防雷保护，本文不再叙述。

　　作为电气设计人员都非常清楚，建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容，但对建筑物的安全使用，电气设备的正常运行有着至关重要的作用，所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨；同时必须严格按照国家规范，善为谋划，精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨，所以文中不足之处，望同行不吝赐教。

　　摘要：雷电是一种非常普遍的自然现象，当发生雷击时会产生非常大的电流，这种电流会给建筑物内的电气设备造成非常大的伤害，如果设计不当会造成非常严重的损失，所以相关部门也出台了相关的规定和制度，在一定程度上也对这种情况进行了一定的改善。本文根据笔者工作实践，对高层住宅建筑防雷接地的重要性及高层建筑电气防雷接地系统技术质量控制进行了分析和探讨。

　　关键词：建筑物;防雷;接地

　　我国的经济和科技发展迅速，在这样的大形势下，民用建筑也大量的出现在城市当中，电力设施和设备是高层建筑的一个重要的组成部分，同时对人们的生产和生活也有着非常重要的影响，在当今的环境下，电气系统占据着越来越重要的位置，电力系统的安全运行是建筑使用功能正常发挥的一个非常重要的前提，同时电气设备的正常运行也会给居民提供更好的条件，对人们的生命和财产安全也提供了强大的保障。防雷接地系统是建筑电气一个重要组成部分，如果出现了问题会给建筑的安全带来不利的影响。

　　1.防雷接地系统原理

　　防雷和接地相互联系且相互独立。防雷接地主要是把雷电所产生的电流通过接闪器、引下线以及接地装置引入到大地，进而实现对建筑物的保护作用。防雷系统要配有接地系统。从防雷角度出发，不管哪种防雷形式，都是通过保护器件或接地导体将雷电压和电流导人到大地中，起到保护作用。建筑物防雷接地系统分成外部与内部防雷接地系统两部分。外部的防雷接地系统主要考虑建筑物本身防雷，通过接闪杆、接闪带和接闪网所组成的接闪器、引下线以及接地装置，使建筑物免受雷电攻击从而造成火灾或结构的损坏。内部的防雷接地系统主要考虑对建筑物内部电子设备防雷的要求，在实际防雷系统中，应根据国家标准制定综合的防雷方案。

　　2.建筑物的防雷接地系统设计

　　2.1 防直击雷措施

　　在建筑物屋顶易受雷击的部位装设接闪带、接闪杆作为接闪器，屋面设置不大于(第一类Sm×5m或6m×4m;第二类10m×10m或12m×8m，第三类20m×20m或24m×16m的接闪网格。当建筑物超过30m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设外墙外表面或者屋檐边垂直面上，也可设外墙外表面或屋檐垂直面上。接闪器宜采用中12热镀锌圆钢或者利用建筑物本身的金属构架直接作接闪器。金属屋面的建筑物宜利用其屋面作接闪器，板间的连接应是持久的电气贯通，可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接。根据金属板下面是否有易燃物，各种材质的板的厚度不同，无易燃物品时，铅板厚度不小于2mm，不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板的厚度不小于0.5mm，铝板的厚度不小于0.65mm，锌板的厚度不小于0.7mm。有易燃物品时，不锈钢、热镀锌钢和钛板的厚度不小于4mm，铜板的厚度不小于Smm，铝板的厚度不小于7mm。此外，金属板应无绝缘被覆层。接闪杆的接闪端宜做成半球状，其最小弯曲半径宜为4.8mm，最大宜为12.7mm，突出屋顶的所有金属构件均与接闪器焊接连通。利用建筑物结构柱内直径大于16mm的两根钢筋作防雷引下线，引下线沿建筑物四周均匀布置，且平均间距不大于(第一类12米;第二类18;第三类25米，引下线上端与接闪器焊接连通，下端与基础接地网焊接连通，并将雷击产生的电流引入大地，进而降低雷击危害。引下线应保证钢筋的全线焊通，防止存在漏焊或错焊现象。利用地梁和基础内两根不小于16mm钢筋及断开处采用'-25×4热镀锌扁钢焊接成纵向、横向闭合网作接地极。接闪带、引下线、接地极三者之间均应可靠焊接，构成良好电气通路。

　　2.2防雷设计中应考虑雷电流

　　雷电流散流的途径是在防雷设计中要考虑的问题。因此电位梯度大，要均衡电位就要降低电位梯度，在高层建筑物中，每三层就要设置均压环(建筑物钢筋会连成一个大的“法拉第笼子”，成为一个暗装笼式的防雷网，导线系统安全可靠，可以起到均压和屏蔽的作用，将雷电电流很好的分流，那么在建筑物遇到雷电袭击后，就可以避免雷电对建筑物造成不良的影响。

　　2.3等电位连结

　　等电位连结是为了能够有效的缩减防雷范围内各顾各金属部件和各个系统之间存在的电位差值。实际的施工中是使用连结导体将处于需要防雷的各个系统和部件连结起来，这种方法在一定程度上可以有效减少产生电击时的接触电压，还能很好的对各个金属构件中的电位差进行有效的控制，同时还能有效排除电气设备短路所造成的各种危害。

　　2.4防护设计方式

　　城市不少建筑在安装线路以及电气设备时，会把许多电气设备和线路都安装在楼房的外部，并且地面部分的某些线路容易出现短路。这些情况致使装置设备在外部的导电线路结构中存在一定的故障电压。当出现线路存在故障电压并且未能马上处理时，就可能形成电弧并导致着火情况。所以在对线路进行规划设计时，对于建筑内部的配电间必须进行重复接地，同时其中如果存在总配电装置，也需要进行重复接地设计，在建筑中存在许多配电设备以及线路，在这些线路内部的中间部分和尾端，需要通过重复接地对这些设备进行防雷保护。除此之外，在设计时还应该进行多点保护设置，同时要妥善选用保护线路及电气的漏电防护系统的类别。

　　2.5雷电防护接地线路系统设计

　　对于当前的建筑物来说，在内部安装具有防雷作用的接地系统对于线路设计而言是非常关键的环节。通常建筑物中的雷电防护设计系统可以划分成三个不同的类别：电气设计领域中所说的一类防雷建筑、二类防雷建筑以及三类防雷建筑。对于许多用于居住的高层建筑来说，通常选择装置二类防雷建筑系统，这个系统具备理想的雷电防护效果，如果楼房建筑中安装了某些具有爆炸可能的设备或者堆放了一些容易起火的物品，就需要选择一类雷电防护系统设计，这个类别的雷电防护线路系统通常包含电路的引下线部分、接闪装置以及平衡电压的均压环部分，同时其中还有连接地层的线路结构。在一类防雷设计中，对接闪装置进行设计时，技术人员通常会选择安装接伞杆以及接伞带，或者将这两种具有防雷效果的设备结合起来。在对接伞带设施进行安装时，需要顺着房屋的边角，楼房中的窗檐以及屋脊部分进行敷设。

　　3.结语

　　防雷与接地是项艰巨而又重要的工作，必须在工程设计初始阶段就认真考虑，综合全面考虑防雷与的防雷接地方案，设计出可靠性高的防雷接地系统和使用质量可靠的电气设备，以此保护我们的线路和设备兔受雷击危害。

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