1.接地与接地装置

将电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用并直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线和接地体合称为接地装置。

电气上的“地”，是指电位等于零的地方。电气设备的接地部分，如接地的外壳和接地体等，与零电位的“大地”之间的电位差，称为接地部分的对地电压。当电气设备发生接地故障时，就有电流通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。接地电流向大地散流过程中遇到的电阻，称为接地电阻。

人站在发生接地故障（漏电）的电气设备旁边，手触及设备的外露可导电部分，则人所接触的两点（如手和脚）之间所呈现的电位差，称为接触电压。人在接地故障点周围行走，两脚之间所呈现的电位差，称为跨步电压。

电力系统及设备的接地，按其功能分为工作接地和保护接地两大类，此外还有为进一步保证接地的重复接地。

（1）工作接地 工作接地是为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、防雷接地等。各种工作接地都有各自的功能，如电源中性点直接接地，能在运行中维持三相系统的相线对地电压不变；电源中性点经消弧线圈接地，能在单相接地时消除接地点的断续电弧，防止系统出现过电压。至于防雷接地，功能更是显而易见，不进行接地就无法对地泄放雷电流。

（2）保护接地 保护接地是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。

保护接地有两种形式：一种是设备的外露可导电部分经各自的接地线（PE线）直接接地；另一种是设备的外露可导电部分经公共的PE线（TN-S系统：中性线N和保护线PE始终严格分开）或PEN线（TN-C系统：中性线N和保护用PE线合用一根导线）接地。我国称前者为保护接地，而称后者为保护接零。

（3）重复接地 为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地以外，专用保护线PE（或PEN线）上一处或多处通过接地装置再次与大地相连接称为重复接地。

重复接地在降低漏电设备对地电压、减轻公共PE线或PEN线断线的危险性、缩短故障时间、改善防雷性能等方面起着重要作用。

2.防雷与防雷装置

雷电是一种自然现象，但迄今为止人类尚未掌握和利用它，仍处于防范它造成危害的阶段。从人员的安全和建筑物的保护来说，设计各类建筑物的有效防雷系统都是非常重要的。

根据雷电造成危害的形式和作用，一般可分为直击雷、感应雷两大类。直击雷是雷云对地面直接放电。感应雷是雷云的二次作用（静电感应和电磁效应）造成的危害。无论是直击雷还是感应雷，都可能演变成雷电的第三种形式——高电位侵入，即很高的电压（可达数十万伏）沿着供电线路和金属管道，高速涌入变电所、建筑物等。

一个完整的防雷系统一般由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。

（1）接闪器 接闪器就是专门接受直接雷击的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针；接闪的金属线称为避雷线；接闪的金属带或金属网称为避雷带或避雷网。特殊情况下也可直接用金属屋面和金属构件作为接闪器。所有接闪器都必须经过引下线与接地装置相连。(www.daowen.com)

1）避雷针：避雷针一般用镀锌圆钢或镀锌钢管焊接制成，通常安装在构架、支柱或建筑物上，其下端经引下线与接地装置焊接。

避雷针是人为设立的最突出的良导体。在雷云的感应下，针的顶端形成的电场强度最高，所以最容易把雷电流吸引过来，完成接闪任务。也就是说，避雷针的功能是引雷，它把雷电波引入地下，从而保护了建筑物和设备等。

2）避雷带和避雷网：避雷带和避雷网普遍用在较高的建筑物上，用来保护建筑物免遭直击雷和感应雷。避雷带一般沿屋顶周围装设，高出屋面100～200mm，支持卡间距1～1.5m。避雷网除沿屋顶周围装设外，需要时屋顶上面还用圆钢或扁钢纵横连接，形成网格。避雷带、避雷网必须经引下线与接地装置可靠连接。

避雷网和避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢，优先选用圆钢。圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面积不应小于48mm²，其厚度不应小于4mm。

3）避雷线：避雷线架设在架空线路的上方，以保护架空线路或其他物体（包括建筑物）免遭直接雷击。避雷线宜采用截面积不小于35mm²的镀锌钢绞线。

（2）引下线 引下线宜采用镀锌圆钢或扁钢，优先选用圆钢，圆钢直径不应小于8mm；扁钢截面积不应小于48mm²，其厚度不应小于4mm。引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地；也可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面积不应小于80mm²。

采用柱内钢筋作引下线时，要求钢筋直径不小于12mm，每根柱子焊接不少于两根主筋。装设在烟囱上的引下线，若明装应采用直径不小于8mm的镀锌钢筋；暗装时则可以用ϕ12mm镀锌钢筋。金属烟囱本身也可以兼作引下线。

采用多根引下线时，宜在各引下线上距地面0.3～1.8m之间装断接卡。

当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然接地体时，可不设断接卡，但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。连接板处应有明显标志。

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镀锌角钢、橡胶管等保护设施。

利用建筑物结构的主筋作为暗装引下线，对高层建筑物是较好的一种选择，但最少应利用四根柱子，每根柱子中至少用到两根主筋。防雷引下线的数量关系到反击电压的大小，所以引下线的根数和布置应按防雷规范确定，引下线数量以适当多些为好。高层建筑物在屋顶装设避雷网和防雷击的接闪环时，其应和引下线连接成一体，以减少整体防雷引下线的电感，以利于雷电电流的分流。引下线与各楼层的等电位连接母线相连，可以使室内反击电压显著降低。暗装引下线应引出明显的测量接点，以备检测。

（3）接地装置 埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面积不应小于100mm²，其厚度不应小于4mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离宜为5m，埋设深度不应小于0.5m。

防雷接地电阻一般要求不应大于10Ω。另外，接地装置的优劣不仅与接地电阻有关，还与接地方式有关。周圈式接地方式优于独立式接地方式。周圈式接地的冲击阻抗小于独立式接地的阻抗，并有利于改善建筑物内的地电位分布，减少跨步电压；此外，周圈式接地体便于与各种入户金属管道相连，并可利用自然接地体降低综合的接地电阻；所以建筑物防雷接地应以周圈式接地为优选方案。也可利用建筑物基础作为接地体。