1、浅谈建筑物的防雷接地和防静电摘要：防雷接地存在两种概念，一种是防雷，指的是防止因雷击而造成损害，另一种是静电接地，防止静电产生危害。概述了防雷接地与静电接地的危害，以加油站防雷接地与静电接地的措施。 关键词：防雷；防静电；接闪器；加油站；引下线；接地装置。 中图分类号：TU2 文献标识码： A 1 引言 建筑物的防雷可以防止和减少雷击建筑物所发生的人员伤亡和财产损失，静电的有效防止防火灾和易燃品爆炸。建筑物防雷设计，应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置。防静电设计，应认真了解物质的环境、危险区域的划分、危险区域
2、的范围、混合物的分级和分组等来合理的制定相应的措施。 2 雷电和静电的危害 2. 1 直击雷 雷电直接击到加油站的防雷设施或设备上,可在数微秒之内产生数万乃至数十万伏的高压,形成巨大的热能和机械能量,摧毁建筑物、设备,直接危及人身安全。 2. 2 雷电波侵入 雷电即便未直接击中防雷设施或设备,但如果旁击到与设备相连的金属管线上时,通过传导的方式经电阻性耦合,也可将雷电波引入加油设备。2. 3 强电磁辐射 整个雷击过程都伴随强电磁辐射:首先,闪电在先导通道中就已经形成强电磁场;其次,在闪击到防直击雷的避雷设施上,会进一步在周围空间产生强烈电磁辐射。电磁辐射最大的危害就是强烈的静电感应,其后果就是
3、弧闪生成火花。 2. 4 雷电电磁脉冲 雷电直击或旁击时,对于导体会产生雷电电磁脉冲(LEMP),其过电压、过电流会在瞬间造成电力不稳定或剧烈波动,甚至中断;同时,强大的能量转化为热效应会烧毁设备,甚至造成火灾。再者,通过电磁藕合也会对电子加油机造成危害。 2. 5 地电位反击 雷电闪击到避雷设施上或旁击到附近,雷电流在入地点形成高电位,高电位会对其附近埋地的其它金属体发生闪络反击。这种地电位反击就有可能发生在静电接地极(埋地金属体)上。 3 现以某加油站为例谈谈如何应对雷电 加油站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等，宜共用接地装置。其接地电阻不应大于 4。
4、各自单独设置接地装置时.油罐、液化石油气罐和压缩天然气储气瓶组的防雷接地装置的接地电阻、配线电缆金属外皮两端和保护钢管两端的接地装置的接地电阻不应大于 10；保护接地电阻不应大于 4；地上油品、液化石油气和天然气管道始、末端和分支处的接地装置的接地电阻不应大于 30。 3.1 防雷直击雷接地 3.1.1接闪器 加油站按建筑物防雷设计规范GB50057-2010 第 3.0.3 条加油站是属第二类防雷场所，根据建筑物的建筑体系来确定用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其屋面板做的接闪器。做避雷网(带)应按规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于 10m10
5、m 或 12m8m 的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接用金属屋面作接闪器时,金属板之间的搭接长度不得小于 100 mm;金属板下方无易燃物品时,其厚度不应小于 0.5 m;金属板下方有易燃物品时,为了防止雷击穿孔,所用铁板、铜板、铝板厚度分别不得小于 4 mm, 5 mm, 7 mm;金属板不得有绝缘层。 3.1.2引下线 引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于 18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于 18m，条已经作了规定。当然,规范对各类防雷建筑物的引下线间距做了要求,不过在土建施工时,只要所有的
6、钢柱和接闪器、接地装置做了可靠连接,那么它们都是引下线,实际效果超过了规范的标准。 3.1.3.接地装置 利用全部或绝大多数柱子基础的钢筋作为接地体；柱子基础的钢筋网通过钢柱、钢屋架、钢筋混凝土柱子、屋架、屋面板、吊车梁等构件的钢筋或防雷装置互相连成整体。构件之间必须连接成电气通路并利用-40x4 的扁钢围绕建筑物的四周连通，构成环形接地体，接地电阻不应大于 4，从接闪器到引下线,再到接地装置,雷电流才具备完整的泄放通道。这样做还不够,还应该用短钢筋和基础钢筋可靠焊接,并引出基础外,供联结接地环网,方有利于降低自然接地体的接地电阻值和实施有效的等电位联结。这一点对于设置独立基础的钢结构建筑尤其
7、重要,所以需要在设计图纸中交待清楚。即基础钢筋和接地螺栓本身并没有电气连接,则整个建筑物就没有可靠的接地网。可采取用 404 的镀锌扁钢做等电位环网,镀锌扁钢过钢柱时应和柱底脚板下侧可靠焊接,这样,镀锌扁钢充当了接地极和接地线的双重角色。除等电位接地环网沿建筑物外围敷设一周外,在建筑物内还应该按跨度设置均压网格,不但降低跨步电压,保护人身安全,而且有利于工业厂房生产设备就地实施等电位联结,缩短等电位联结线的长度。等电势接地电阻的大小可以将车间钢柱子接地电阻和整个车间的接地网的阻抗并联。接地体与地的接触电阻（即土壤电阻率 接触面积）是决定接地电阻的重要因素，接地网的接地电阻与接地网的面积 S 的
8、开方成反比。 3.2 雷电波侵入和雷电电磁感应的防护 在低压配电系统、网络线、电话线和监控线等线路上安装多级 SPD 防护，可以有效的限制瞬态雷击过电压和引导电涌电流就近分流泄入大地。一般在入站处安装第一级 SPD，在设备前端安装第二级电源 SPD。每两级 SPD 之间应注意级间配 由于加油站内设备耐压能力较弱，且加油站通常设置在城区开阔地带或郊区、山区、乡村、高速公路等到路边的开阔地带，容易遭受雷击，因此屏蔽、等电位和综合布线对于加油站的防雷也尤为重要。 3.3 接地其他防护 加油站内设备数据传输线应选用带屏蔽层的电缆，并穿金属管埋地敷设，金属管与数据传输线的外屏蔽层在进入电缆沟处、外转接盒
9、处应就近接地，金属管应首尾电气贯通，若金属管长度超过 2（为土壤电阻率，单位 m）时应增加其接地点。当数据传输线无法埋地时应穿金属管或金属桥架屏蔽敷设，且金属管应电气贯通并接入地网，当金属管长度超过 20m 时，应增加其接地点。 （2）不同性质的线缆、接地线通过金属走线槽分开布置，按照电磁兼容的原理，弄清各个线缆电流的方向，考虑电感性和电容性的影响，合理布置地线的走向和地线与线缆的距离，并保持数据线与接地线之间的安全距离，距离不够时，设法使线缆与接地线的交角增大，最好成直角。 4 静电防护方面 4.1 静电接地 静电接地是将储存容器、管道及其设备，通过金属导体与大地连通或彼此之间连通，从而形成
10、等电位体，避免静电放电。加油站的静电接地应符合以下要求： （1）地上或管沟敷设的油品管道的始、末端和分支处应设防静电和防直击雷的联合接地装置，其接地电阻不应大于 30。 （2）加油加气站的汽油罐车卸车场地，应设罐车卸车时用的防静电接地装置，并宜设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电接地仪。 （3）在爆炸危险区域内的油品管道上的法兰、胶管两端等连接处应用金属跨接。当法兰的连接螺栓不少于 5 根时，在非腐蚀环境下，可不跨接。 （4）防静电接地装置的接地电阻不应大于 100。 4.2 人体静电释放 加油站员工在易燃易爆危险环境频繁作业及接触设备，可能由于自身活动或接触带电体而产生静电引发事故。因此
11、，要求加油站工作人员禁止穿戴化纤衣物，应穿专用工作服及防静电鞋，并在重点防火防爆岗位场所的入口处、外侧安装裸露静电释放装置，如接地良好的金属扶手、金属支架等，用以释放人体静电。 5 结束语 (1)要求建筑物的防雷电接地装置要符合于国家明文规定的要求，设计与施工必须达到整个安全防范的标准; (2)每年的雨季来临前，要求全面详细检查和维护好防雷电设备; (3)对所使用的防雷电设备的外观、连接程度加强检查，若有损坏、断裂等问题必须第一时间开展修复工作; (4)通过专门的仪表准确检测防雷电接地电阻，若有与规定要求不相符的要及时上报，并安排资质高的部门予以修复。 参考文献 GB 50057 一 2010，建筑物防雷设计规范； 03D501 一 4，接地装置安装； 03D501 一 3，利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装； GB 50156-2002(2006)汽车加油加气站设计与施工规范。
