防雷接地是确保建筑物电气安全的重要措施之一，它能够有效地将雷电产生的强大电流引导至地面，避免对建筑物及内部设备造成损害。本文将简要介绍防雷接地的基本概念、重要性以及施工工艺，帮助广大电气人员更好地理解和实施这一重要的安全措施。
第一节 防雷接地概述
一、防雷接地概念
防雷接地分为两个概念：一是防雷，防止因雷击而造成损害；二是静电接地，防止静电产生危害。
二、主要类型
1、工厂防雷分为整体结构防雷，就是主厂房防雷，主要基础打接地极、接地带，形成一个接地网，接地电阻小于10欧。再与主厂房的钢筋或钢构的主体连接。水泥混凝土屋顶接避雷带或避雷针，墙外地面还得留有接地测试点，钢构应用镀锌扁铁作直接引到屋顶。
2、供电系统接地分为保护接地和工作点接地，保护接地是带电设备外壳接地。工作点接地指零线接地，接地网做法与避雷接地方式一样，接地电阻小于4欧。如达不到要求，则应加接地极，条件不好的，应加电解物及（或）更换土壤。工作接地和保护接地在配电室独立引出，系统可并为一个。工作方式，如地线和零线分开，也可合为一引到用电系统（或设备）。接地系统须重复接地。也有独立分开的方式，TN-S系统。零地不能再合为一。
3、仪器仪表接地系统。该系统接地电阻小于1欧，不能与防雷接地连接。
4、防静电接地，如油管等，每隔（弯头）35米就得有一处可靠接地（可系统也可独立），电阻小于30欧。
三、组成
1、防雷接地装置部分概念：
（1）雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等。
（2）引下线：用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。
（3）接地线：电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的正常情况下不载流的金属导体。
（4）接地体（极）：埋入土中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。分为垂直接地体和水平接地体。
（5）接地装置：接地线和接地体的总称。
（6）接地网：由垂直和水平接地体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。
（7）接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻的总和，称为接地装置的接地电阻，其数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。同时接地电阻也是衡量接地装置水平的标志。
四、防雷分类
1、第一类：制造、储存火工品等，因火花引起爆炸，造成巨大破坏和人身伤亡；具有0区或20爆炸危险场所的建筑物；具有1区或21区爆炸危险场所。
2、第二类：国家重点文物单位；国家级建筑及大型建筑；国家特级及甲级大型体育馆；制造、储存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；具有1区或21爆炸危险场所，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；具有2区或22区爆炸危险场所；具有爆炸危险的露天钢制封闭气罐。
3、第三类：除开一、二类为第三类。
备注：根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，将此类危险环境分为0区、1区和2区；根据可燃性粉尘/空气混合物出现的频率和持续时间及粉尘层的厚度，将粉尘、纤维环境分为20区、21区和22区。
五、技术要求
接地装置顶面埋设深度不应小于0.7M，埋设长度不小于2.5M，垂直接地极间距间距不应小于5m （根据当地防雷办要求）
1、扁钢与扁钢水平搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面施焊；
2、圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的 6倍，双面施焊；
3、圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；
4、扁钢与钢管，扁钢与角钢焊接，紧贴角钢外侧两面，或紧贴 3/4钢管表面，上下两侧施焊；
5、除埋设在混凝土中的焊接接头外，有防腐措施；
6、所有焊点表面必须去掉焊接处残留的焊药；
7、如使用人工接地体，角钢不小于40*40*4mm，长度不小于2.5米
8、接地干线在跨越伸缩缝、沉降缝等位置应设置补偿装置，并设测量接地电阻而预备的断接卡子；
9、地干线末端露出地面应不超过0.5m；
10、安装支持卡时，应弹线或拉线安装以保证其观感。
第二节 接地极施工
一、接地极概念
1、接地体又称接地极，是与土壤直接接触的金属导体或导体群分为人工接地体与自然接体接地体做为与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体，安全散流雷能量使其泄入大地接地设计中，利用与地有可靠连接的各种。
2、接地极就是与大地充分接触，实现与大地连接的电极，在电气工程中接地极是用多条25M长，45X45mm镀锌角钢，钉于800mm深的沟底，再用引出线引出。
二、独立基础接地极施工
水平接地极为-40镀铮扁钢，以柱筋作为垂直接地极（泄流钢筋需与底板筋可靠焊接）以底板筋作为放电极。凡扁钢交接处均需用圆钢搭接，每柱需引 2根与扁钢可靠连接。
三、筏板基础接地极施工
水平接地极由筏板基础上部钢筋网构成，以柱筋作为垂直接地极。在施工阀板基础水平钢筋网时，直接将其水平钢筋焊接连通，焊接长度大于140mm。
四、桩基础接地极施工
水平接地极由地梁的主筋构成，垂直接地极由每桩内2根钢筋构成。接地极施工时，桩内的钢筋与地梁的钢筋采用不小于Φ12 园钢搭接，应用双面焊，焊缝长度≥6d，单面焊接焊接长度≥12d。柱与梁、梁与梁、柱与挡土墙地梁之间应用圆钢焊接连接，焊接必须采用双面焊，以保证总等电位连接地可靠性和安全性。
（地梁钢筋采用螺纹连接时，螺纹连接处必须用Φ12圆钢作跨接 焊）钢筋弯曲半径不小于10d、特殊情况不小于6d。
第三节 引下线施工
一、引下线概念及规定
1、引下线，是从接闪器将雷电流引泄入接地装置的金属导体；
2、装设方式，有设专用金属线沿建筑物外墙明敷；有利用建筑物的金属构件（如消防梯等）、金属烟囱、烟囱的金属爬梯等；有利用建筑物内混凝土中的钢筋。但不管采用何种方式作引下线，均必须满足其热稳定和机械强度的要求，保证强大雷电流通过不熔化。利用建筑物的金属构件作引下线时，应将金属部件之间均应连成电气通路，以防产生反击现象，引起火灾。明设引下线采用圆钢或扁钢（一般采用圆钢）其尺寸不应小于下列数值：圆钢直径为8mm；扁钢截面为48mm2；扁钢厚度为4mm，若引下线为暗设时，其截面应加大一级。
3、引下线规定：
(1)引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先选用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm。当烟囱上的引下线采用圆钢时，其直径不应小于12mm；采用扁钢时，其截面不应小于100mm2，厚度不应小于4mm。防腐措施和接闪器相同。利用建筑构件内钢筋作引下线，应符合第二、三类防雷建筑物的防雷措施要求。
(2)引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地，建筑艺术要求较高的可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面不应小于80mm2。
(3)建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线，但其各部件之间均应连成电气通路。
(4)采用多根引下线时，宜在各引下线上距地面0.3~1.8m之间装设断接卡。当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡。但利用钢筋作引下线时，应在室内外的适当地点设若干连接板，该连接板可供测量，接人工接地体和作等电位连接用。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上于距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时，应设断接卡，其上端应与连接板或钢柱焊接，连接板处宜有明显标志。
(5)在易受机械损坏和防人身接触的地方，地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线应采取暗敷或镀锌钢管，改性塑料管或橡胶管等保护措施。
二、引下线施工
1、按图纸所标注位置定位引下线位置，引下线采用2根不小于φ16的筋（如柱内主筋无φ16钢筋则焊接4根φ14钢筋作为引下线，直径不得小于12mm）引下线与地梁钢筋、柱筋连接采用不小于φ12的圆钢搭接，双面焊接焊缝长度大于圆钢直径6d，圆钢弯曲半径大于圆钢直径6d，并用油漆标记（方便查找）。（主筋冷搭接处必须焊接、丝接必须跨接焊接，当主筋连接采用压力焊时其接头处可不焊跨接线及其它的焊接处理）。
2、随钢筋逐层串联焊接至顶层，并焊接出屋面一定长度的引下线镀锌扁钢40 ×4或φ12的镀锌圆钢。（弯曲处不应小于90度，并不得弯成死角，建议弯曲角度120°）引下线应躲开人较易接触到的地点，引下线除设计有特殊要求外，镀锌扁钢截面不得小于48mm ，镀辞圆钢直径不得小于10mm，明装引下线在地面以上2m段套上保护管，并卡固及刷红白油漆。阀基中引下线必须与阀基底部钢筋连通。引下线的间距按设计要求设置。
3、按设计图纸所标注位置定位引下线位置，引下线采用2根不小于φ16的筋（如柱内主筋无φ16钢筋则焊接4根φ14钢筋作为引下线，直径不得小于12mm）引下线与地梁钢筋、柱筋连接采用不小于φ12的圆钢搭接，双面焊接焊缝长度大于圆钢直径6d，圆钢弯曲半径大于圆钢直径6d，并逐层用油漆作标记。
第四节 等电位施工
一、等电位概念
1、等电位即是等电势。电力系统中用向下的空心三角形符号表示等电位，实际上是表示接地。
2、建筑中的等电位联结，是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体用导体连接起来，以减少电位差。等电位联结有总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。
二、等电位施工
1、住宅供电系统采用TT、TN -c-s或TN-s接地制式，并进行总等电位联结；卫生间应作局部等电位联结。该等电位盒内预留－4*25扁钢。等电位联结范围内的金属管道等金属体与等电位联结箱内的端子排之间的电阻不应大于1Ω。总等电位应与接地网可靠连接。
2、局部等电位做法有两种：
（1）如下图，将卫生间底板钢筋交接处点焊；
（2）如下图将等电位预留钢筋与基础接地柱筋焊接连通，但不能与屋面避雷带连通（有些地方防雷办按此要求）。
第五节 均压环、门窗、栏杆接地施工
一、均压环、门窗、栏杆接地概念
1、均压环，主要作用是均压，适用于电压形式为交流的，可将高压均匀分布在物体周围，保证在环形各部位之间没有电位差，从而达到均压的效果。在设计上均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈，此闭合圈必须与所有的引下线连接。与均压环名称相似的有屏蔽环、均压屏蔽环两种
2、防雷均压环是高层建筑物为防止雷电侧击及雷电反击而设计的环绕建筑物周边的水平避雷带，在《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中已把“均压环”更名为“等电位连接环”。
3、均压环分类：
（1）按用处不同，可分为避雷器均压环、防雷均压环、绝缘子均压环、互感器均压环、高压试验设备均压环、输变电线路均压环等。
（2）按材质不同，可分为铝制均压环、不锈钢均压环、铁制均压环等！
4、门窗、栏杆接地要根据各地区的预计雷击次数先确定防雷等级，为了防止侧击雷，需要对高层建筑做均压环和外墙门窗、栏杆的防雷接地，一级防雷超过30米以上部分做接地，二级防雷超过45米以上部分做接地，三级防雷超过60米以上部分做接地，一些地区一般在30米或45米以上做防雷接地。
二、均压环、门窗、栏杆接地施工
为防侧击雷在建筑设计及防雷办要求当高度超过滚球半径时一类30米，每隔6米设一均压环（每隔一层）。均压环可利用圈梁内两条主筋焊接成闭合圈，此闭合圈必须与所有的引下线连接。外墙门、窗框、栏杆、金属百叶的每侧至少应预留有一根≥φ10的钢筋，用于外墙门、窗框、栏杆的接地。
第六节 接闪器（避雷带）安装
一、接闪器（避雷带）概念
1、防雷接地系统中的避雷器。接闪器就是专门用来接收直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪器的金属杆，称为避雷针。...接闪器的金属线，称为避雷线或架空地线。接闪器的金属带、金属网，称为避雷带。所有接闪器都必须经过接地引下线与接地装置相连。
2、避雷带是接闪器的一种类型，一般是水平或倾斜敷设的（根据屋面的倾斜度而定），至少有两个地方（首尾两端）和引下线相连接，一般是明设，但也可以暗敷在屋顶的混凝土或瓦片的下面。避雷带在最新版本的GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中称之为接闪带。
二、明装避雷带
1、明装屋面避雷网在土建屋面压顶施工完毕后插入，敷设于压顶外地缘不大于100mm位置；
2、明装避雷带先用电锤打出支架，然后按设计材质进行敷设避雷带，并与引下线可靠连接。
3、避雷带安装高度为女儿墙＋150mm，固定支持卡直线间距1m一个，转弯中心处0.5m一个，并涂刷红丹防锈漆两遍，最后统一补刷银扮漆。
4、阳角位置焊按避雷短针立起高度为300mm，并与压顶垂直 （有些地方防雷办按此要求）。
三、暗装避雷带
1、暗装避雷带在土建屋面压顶浇筑施工完成后进行，敷设于压顶外边缘不大于20mm位置，散设厚度不大于20mm,
2、阳角位置焊接避雷针立起高度为300mm ，并与压顶垂直（有些地方防雷办按此要求）。
3、突出层面及外墙的金属构件应全部与避雷带焊接连通屋层面避雷网搭接焊接长度L=6D，双面施焊，焊接方式为主叠焊接，严禁水平焊接。
5、避雷带安装焊接应顺直、支架高度一致、油漆涂刷光亮、无流坠。
第七节 防雷接地竣工测试
在防雷检测和竣工验收过程中经常会遇到大型接地网，其对角线长度超过100m。由于测量规范要求的布线距离很长，例如电流极距离为接地网对角线长度的4～5倍，接地网越大，则需要布线的距离越长。
一、接地电阻测试的概念
用于接地装置电阻测量的设备称为接地电阻测量仪它又称为或接地电阻表、接地摇表或接地兆欧表，主要用于电气设各以及避雷装置等的接地电阻的测量。它的组成形式很多，如电位计式、电桥式、电动系流比计式等。不同类型的接地电阻测量仪的基本原理是一样的。
防雷接地
保护接地
防静电接地
测试仪器
二、测试接地电阻常用的方法
1、电位降法：当单位正电荷通过一个物质相A的相界面时，因在A的相界面上存在着表面电势，是不定值，故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定，也不能测量，人们能测量的只是相同的物相内，两个不同位置的电位差△φ或电势E。
2、三极直线法：三极直线法是为了测量大型接地网接地电阻的最普通常见的方法，也是使用最多、最广的方法。测试时，被测接地网1、电压辅助极d12与电流辅助极d13三点布置成一条直线。
3、三极夹角法：
1）有的国家要求夹角不小于60℃，否则干扰比较严重。在这种情况下，如仍按0.618的要求选择电流极位置是比较困难的。甚至不可能，（当α=180°时，d12=∞，也只相当于0.5）所以此时不必按0.618选择电流极位置，此时一般取d12=d13≥2D D：接地网直径，夹角α≈30°或d23=1/2 d12）。
2）测量大型接地网的接地电阻时，宜用电压电流法，电极采用三角形布置。与直线法比较有下列优点：
（1）可以减少引线间互感的影响；
（2）在不均匀土壤中，当取d13=2D时，用三角法的测量结果相当于3D直线法的测量结果；
（3）三角形法：电压极附近的变化较缓，从29℃到60℃电位变化相当于直线法从0.618d13到0.5d13的电位变化。
因此由于电极三角形布置位置偏移，电压极与电流极到接地体之间的夹角不准及土壤电阻率不均匀，导致电位分布不规则而引起的误差，一般要比直线法小。
4、根据其测试原理可知，电位降法和三极直线法都是在电压极P处于对地电压零电位的位置时所测得的数值进行接地电阻计算的，而三极夹角法通过数据的修正来计算，但其电压极P也应处于零电位位置。因此，准确寻找零电位的位置是各种测量方法确定电压极引线长短的基础。
三、接地电阻
1、定义：是指接地装置流过工频电流时所呈现的电阻，包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与大地之间的接触电阻和大地流散电阻。其中，接地线与接地体的电阻很小，而大地流散电阻较大。
2、当电流经接地体而流入大地时，电流呈半球状从接地体向四周扩散，如图所示。越靠近接地体，扩散电流密度越高；距接地体越远，扩散电流密度越低。在距接地体20m处，扩散电流密度近似为0。所以把接地体周围20m范围内接地体与大地接触的接触电阻和大地流散电阻称为接地电阻。
3、只有接地装置的接地电阻符合安全规程中规定的数值时，才能可靠地保证电气设各的安全运行和工作人员的人身安全。例如：安全规程中规定一般工作接地的接地电阻值不大于4Ω；重复接地的接地电阻值不大于10Ω；在1kV以下中性点直接接地或不接地的供电系统中，其保护接地电阻值不大于4Ω；当配电变压器或电机额定容量在100kV·A以下时，保护接地电阻值不大于10Ω；在高压大接地短路电流系统中的保护接地电阻值不大于0.5Ω。
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