防雷接地的作用有哪些，防雷接地装置分类

本文介绍了防雷接地的作用，以及防雷接地装置的主要分类，防雷接地的种类包括防雷接地、保护接地、屏蔽接地、防静电接地、等电位接地等几大类。

防雷接地的作用与分类

防雷接地，是指建筑物外部防雷装置或建筑物内的电气和电子系统或设备的一部分通过导体与大地进行紧密的接触、借此让雷电流带着雷电能量安全入地，保护人、建筑物和设备的安全。

一、防雷接地装置

接地依靠接地装置来实现。

接地装置由接地体和接地线的总称。

接地体也称接地极，是埋在地下与土壤紧密接触的导体。可以是建筑物的自然部件，如建筑物的基础钢筋或一些埋地的金属管道等，也可以使人工接地安装的接地体，称为人工接地体。

人工接地体可用埋入地下的角钢、扁钢、钢管、圆钢、镀锌钢等钢材、或铜带、铜板、铜包钢等钢材构成，其尺寸大小应按有关的标准选用。

其中钢材接地棒、特别是镀锌钢最为普遍，容易取得，成本也较低，但较容易腐蚀、寿命不长，据统计，其寿命约20年。钢材抗腐蚀能力较强，因而寿命也较长，约40-50年，但一次投资成本较高。

一般不用铝做接地体，因其化学性质较活泼易腐蚀。也不用集中不同的金属混装成接地体，因为会因电池效应而加速腐蚀。接地体的布设形式有垂直接地体、水平接地体、接地网或所有这些形式的任意组合。它们的形状可以是环形的或辐射形或它们的组合。

接地线是系统或设备与接地体连接并处在地面上的金属导体。它也可以由自然部件承担，如连接良好的建筑物柱筋等可做为连接接闪器和接地体的自然接地线，也可以是人工接地安装的接地线。人工接地线的敷设方式可以明敷，也可以暗敷。

为了测试方便，明敷接地线通常在离地2米处设置断接卡。离地2米段接地线还须加以绝缘保护，或设置警示牌，告诫人员雷雨天远离此地，以防建筑物接闪器接闪时，人员无意触及造成不测。

在防雷工程设计中首先应考虑利用自然接地部件，当自然部件不能满足要求时，才考虑人工接地体，这样既保证安全又降低防雷成本。

二、防雷接地的作用与分类

1、接地的作用

1）防雷接地

为了使接闪器截获直接雷击的雷电流或通过防雷器的雷电流安全泄放入地，以保护建筑物，建筑物内人员和设备安全的接地成为防雷接地。

另外，高压线上的避雷线是用于防止高压线被雷击的架空地线，它的两端都是接地，也是一种防雷接地。

一般认为雷电放电机制可用电流源等效、接地电阻越小雷电流产生的电源也越低，雷击的危害就越小。所以只要尽可能降低接地电阻。

2）保护接地

把电气或电子设备的金属外壳、安装线路的金属管道、电缆外金属保护层、电流槽、电缆安装支架、光缆的外金属保护层和加强芯等金属部件接地，以免电路发生故障或设备绝缘破坏时，使这些正常工作状态下不带电的金属部件带电损坏设备，危及人员生命。这种接地成为保护接地。

3）屏蔽接地

现在大量微电子器件构成的设备，如电脑、通信和监控等设备广泛用于人们生活和工作的各个领域，这些设备具有小、高速、数字化、网络化的优点，但其工作电压、信号幅度都很低，如现在电脑的CPU的工作电压一遍仅2伏左右，(www.dgjs123.com 电工技术之家)其耐压也近十几伏，抗干扰能量很差，相对与动辄几万伏几十万伏的雷电，只能用不堪一击来形容。

于此同时，这些设备也会产生电磁波干扰其它的电子设备，为了防护电磁波的侵入和干扰，导致电气或电子设备误动作甚至受损，从而保证系统的稳定运行，同时也避免电气或电子设备对其它系统或设备造成干扰影响其工作，在这种背景下提出了电磁兼容的概念。

要使电子设备和系统具有电磁兼容性，有效的方法之一是采取屏蔽措施。这种措施也是防雷电电磁脉冲的重要措施之一。显然，电磁兼容的要求包括了雷电的防御，而不是相反。

屏蔽一般由建筑物屏蔽、机房屏蔽、线路屏蔽和设备屏蔽、通常屏蔽体都接地。这种为了保证系统设备的电磁兼容性而设置的接地成为屏蔽接地。

4）防静电接地

两个物体摩擦，如装卸燃油时和管道摩擦会产生静电。感应也会产生静电，例如雷云离近地面时，会在地面和地面金属上产生于雷雨电荷极性相反的静电感应电荷，一旦雷云的电话对地面某物体放电造成雷击后，原来被束缚的感应静电荷就释放了。这些电荷四处流动形成过电流、过电压。

这种过电压可高达300KV-400KV，可能导致火花放电、引发火灾、爆炸、给建筑物、设备和人员造成损害。因此应尽快把这些静电荷泄放入地。泄放静电荷的接地称为防静电接地。

5）工作接地

三相交流供电系统或直流供电系统的某点通过导体与大地连接。

一般三相交流供电系统的三相负载不可能完全平衡，当中性点不接地时，则负载的相电电压降提高，负载重的相电压会下降。

极端情况是：当某相对地短路时，中性点对地电压会接近相电压，既达到线电压大小，这对人身安全、设备的绝缘以及 设备稳定运行都是不利的。

此外，如果中性点不接触，当某相发生接地故障时，故障电流很小，不足以使保护装置动作切断电源，接地故障就会长期存在，对人身。设备很不安全。相反，中性点接地，不平衡电流会使保护装置动作，迅速切断电源，从而保护人身安全。

因此，三相交流供电系统通常在低压变压器的中性点直接与地连接，这种使相电压相对稳定并降低设备对地的绝缘要求，同时也保护人身安全的接地成为工作接地。

直流供电系统通常把正极接地，使设备工作稳定。

6）信号逻辑接地

为了使信号电路、如放大器、振荡器、变频器、数字电路等有统一的基准电位，必须设置共用的地，使地成为电流回路的一部分。

这种作为基准电位的地可以与大地连接，也可以不与大地连接，但如果接地则可减少轻干扰，避免信号漂移。这类接地成为信号逻辑接地。

7）等电位接地

为了降低不同金属间的电位差，避免产生火花放电引发建筑物火灾、爆炸等物质损害，把分立的金属部件用导体连接起来，称为等电位连接。等电位连接可以与大地连接，也可以不与大地连接。

与大地连接的等电位连接构成等电位接地系统。这类接地称为等电位接地。

有些分立的金属部件是不可以直接用导体连接起来，如中性点接地的交流供电系统的火线和地就不能直接用导体连接，这时应用合适的防雷器连接，使两者之间的电位差保持在安全范围之内，这在防雷工程中也称为等电位连接。

准确地说，这应称为准等电位连接，因它们的电位差并不等于零。

雷电防护措施中等电位连接非常重要，有时它比接地电阻的要求更为重要。

8）电法保护接地

为了防止埋地的接地体或金属管道被电化腐蚀，经常采用阴极保护或牺牲阳极保护措施，这时的接地称为电法保护接地。