浅谈工业建筑防雷和接地设计

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1、浅谈工业建筑防雷和接地设计　　摘要：雷电流的危害巨大。防雷接地系统能将雷电流迅速导入大地，保护人及设备免受雷电击危害，因此得到越来越多的重视。接地是防雷最简洁有效的方法：有效的降低接地电阻，选择合适的接地体材料，设计完善的接地系统能使防雷接地系统达到长期高效的运行。关键词：防雷；接地；材料；系统中图分类号：TU856文献标识码：A文章编号：几千年前人类就见识到雷电的威力，由于知识的限制，人类只能对雷电保持敬畏之心，雷公电母的传说由此诞生。直到上个世纪中叶，美国科学家富兰克林才真正地以科学实验的方式打开了探索雷电之门。1雷电的成因及危

2、害雷电是大气中的放电现象。产出雷电的云气象上多为积雨云，更常见的是雷雨云。雷雨云的成电学说众说纷纭，目前国际上普遍认可的有三种学说：1、感应起电说。2、温差起电说。3、大水滴和冰晶的破碎起电说。三种学说从不同角度分析雷云雨上正下负的电荷结构的成因，为人类进一步探索奠定了基础。7空气中的电子在强电场的作用下，形成电子雪崩。在雪崩过程中形成激发态原子，射出有高能量的光子，当光子能量大于气体分子的电离能时，气体分子在这些光子的作用下产生光电离，形成大量的正离子和电子，这些新电子成为新电子雪崩源，并重复电子雪崩和光电离过程，形成巨大的电子流

3、称之为流光，其速度比电子雪崩大一个数量级。流光的过程是闪电放电的基本过程。闪电可分为：云闪、地闪和特殊的球闪。其中破坏力最大的是地闪，一次地闪是将雷云雨蓄藏能量瞬间释放到地面的闪击点，时间仅为几十微秒，产生的雷电流却高达几十至几百千安，电势差可达上万伏。雷电流的热效应可将接闪点面积较小的金属熔化，或使非金属如树木等内部水分瞬间蒸发产生爆炸烧灼现象。雷电流还能产生冲击破、次声波等危害。雷电流能在放电后的地面建构筑物上形成局部高电势，雷电流的极大峰值和陡度也能形成强大的电磁场，从而产生感应电流，高电势和大感应电流同样对建构筑物及其内部设

4、备有巨大的破坏作用，可能击坏设备，使金属开口处放电产生火花，甚至酿成火灾。雷电流巨大的破坏力使人类在现代化建设中不得不将防雷系统的设计作为重中之重。2接地保护的分类、方法7防雷最简洁的方法是接地。大地是一个电阻极低、电容量极大的物体，拥有吸收无限电荷的能力，且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变，因此最适合作为电气系统中的参考电位体。将非正常电流通过导体泄流到大地中，以保护人及设备免受电击危害，是防雷接地保护的目的。接地按作用分类一般分为保护性接地和功能性接地两种。2.1、保护性接地2.1.1防电击接地为了防止电气设备外绝缘损坏或意外产

5、生漏电流时，使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击，将设备的外露导电部分接地，称为防电击接地。这种接地还可限制线路涌流或低压线路、设备由于高压窜入而引起的高电压；当电气设备故障时，还有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地，也是狭义的“保护接地”。2.1.2防雷击接地将雷电流导入大地，以防止雷电流使人身受到电击或设备受到损害为目的的接地。2.1.3防静电接地将静电荷引导入大地，以防止由于静电积聚对人体和设备造成危害而设置的接地。静电感应电流瞬时极值可达很大，有击毁线路设备的可能。在化工厂内防静电接地多用于防止静电对易燃易爆的油

6、、气储罐、容器、反应装置及管道等的危险所做的保护接地；也用于防止静电敏感电子元器件遭受损伤而设。2.1.4防电蚀接地地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极，防止电缆、金属管道等受到电蚀。2.2功能性接地2.2.1工作接地7为了保证电力系统正常运行，防止系统振荡．保证继电保护的可靠性，在交直流电力系统的适当地方进行接地，交流系统一般为中性点，直流系统一般为中点。2.2.2逻辑接地为了确保稳定的参考电位，将电子设备中的某个适当金属器件作为“逻辑地”，一般采用金属质底板作逻辑地。2.2.3屏蔽接地将电气的干扰源引入大地中，抑制外来的电磁干扰对电

7、子设备的影响，也能减少电子设备本身产生的干扰影响到其它设备。2.2.4信号接地为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，如检测漏电流、阻抗测量电桥以及电晕放电损耗等电气参数的接地。3.接地电阻接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中电流的比值。按通过接地极流入地中工频交流电流求得的电阻，称为工频接地电阻；按通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻，称为冲击接地电阻。接地极是指埋入地中并直接与大地接触的各种金属导体构件、金属井管、钢筋混凝土建筑的基础

8、、金属管道和设备等。7无数事实证明接地电阻的大小直接影响接地系统的效果。在土壤电阻率很高的地方，要兴建工业项目首先要考虑降低土壤电阻率。为了得到较低的接地电阻，通常用改变土壤湿度的方法来解决接地电阻高的问题，有湿度必然有酸碱腐蚀及细菌