电气设计是工业建筑设计中的重要组成部分，工业建筑的结构较为复杂，建筑规模较大，电气系统相较于普通建筑更加复杂，且电气系统的负载较高，受到雷击、漏电等事故影响后，造成的人身财产安全后果较为严重，因此确保工业建筑防雷接地电气设计的质量是非常重要的[1]。在确保电气线路充分发挥作用的同时，还需要确保防雷接地电气设计的类型符合当前工业建筑的使用需求，工业建筑的安全性与稳定性提供可靠的保障。
一、工业建筑防雷接地电气设计的类型
在建筑结构分类的过程中，会根据建筑的触电危险程度展开防雷接地电气设计。工业建筑属于有触电风险的建筑结构类型，由于在展开建设的过程中，使用铁件、混凝土建设的情况较为常见，触电风险相对较高。特别是在南方潮湿、雷暴现象较为严重的地区，工业建筑的防雷接地电气设计，可以有效避免触电现象的产生，并进一步提升建筑的安全性。同时，工业建筑在使用的过程中，为了满足现代化的生产需求，采用自动化设备、通信网络、监控网络的现象较为常见[2]。遍布于建筑结构的多个区域，而这些设备在使用的过程中，具有较低的耐压级别，特别是大型工业建筑在使用的过程中，工业建筑较高的高度容易受到雷电的影响，而雷电会顺着各种线路、网络造成设备的损失损坏现象，在设计的过程中，也需要明确工业建筑防雷接地电气设计的防雷等级，在保障稳定供电的同时，避免因短路、雷电等原因对工业建筑设备使用带来不良影响。
二、工业建筑防雷接地电气设计的原则
（一）规范性原则
我国针对工业建筑防雷接地电气设计提出了一系列的标准，在展开设计的过程中，必须遵守相关的设计规范。例如在工业建筑设计的过程中，防雷等级需要按照三类等级进行有效的划分。第1类工业建筑用于储存大量爆炸性物质，很容易因为电火花的原因引起巨大人员伤亡，需要按照最严格的数据来展开防雷接地等级的确定，第2类工业建筑是用于储存不含爆炸性物质，不会因为电火花的原因，引起爆炸和巨大人员伤亡的现象可以采用较低的防雷接地等级。第3类则需要根据当地的气象、地质、工业生产等方面的要求，进行合理的设计，并确定工业建筑的结构、高度，采取对应的设计方式，以保证设计的合理性与可靠性[3]。
（二）经济适用性
节能、安全是工业建筑电气设计的核心，但在达到该目标的基础上，也应当遵循良好的经济适用性。在设计的过程中需要充分根据工业建筑的建设规格、建设要求采取合理的防雷接地电气设计，在提升机械设备使用率的同时，进一步减少过高安全标准，对工业建筑建设成本带来的不良影响。同时在设计的过程中，还需要进一步重视节能效应，在保障工业建筑电气系统符合实际使用需求的基础上，采取有效的节能处理，例如使用线损率较低的线缆，采用智能电源进行供电，在确保供电稳定性的同时，进一步发挥智能供电的节电效用，为工业建筑的使用提供可靠的保障。
（三）功能性原则
相较于一般建筑，工业建筑的电气系统更加复杂，在使用日常电气设备的同时，例如风扇、计算机、照明灯具等设备，还需要使用功率较大、电力负载较高的工业生产设备，例如传动机、切割机等。工业生产设备的电源要求与日常电器设备有较大的区别，在工业建筑电气系统设计的过程中，必须根据不同的使用需求，进行合理的设计，确保电气系统的功能符合相关电气设备的运行需求，并在此基础上根据工业建筑的外观、规模、结构，采取合理的布线以及设计方式，提升工业建筑电气系统的合理性与可靠性，使其满足工业建筑电气系统的使用需求，为工业生产提供相关的便利[4]。
三、工业建筑防雷接地电气设计
（一）电气防漏电设计
现在我国低压配电系统中普遍采用380/220V的配电线路为民用、工业建筑提供电源。在接线的过程中，低压配电系统通常使用三相四线的方式进行供电，为了进一步提升低压配电系统的安全性，还需要做好电气防漏电的设计。例如在工业建筑中可以采用三相五线制、单相三线制的供电方式来保障供电的稳定性与安全性。在采用三相五线、单相三线制进行连接的情况下，由于该接线方式在接地、防漏电方面具有较高的优势，在使用的过程中，即使出现部分绝缘因老化等原因出现破坏、损坏情况时，也不会引起较为严重的漏电现象，短路的时间相对较短，因此可以起到良好的漏电保护作用[5]。在实际应用的过程中，还可以采用三相六线的接法，额外使用一条接地线，确保设备接地线与电源地线的独立，从而进一步保护设备仪器，避免因短路、漏电等问题对电器元件造成的损坏现象。
（二）接地设计
在接地设计的过程中，不同的接地系统其起到的接地保护作用有较大的区别，作为应用较为广泛的保护技术，在接地的过程中，需要根据其的实际用途来确保接地设计的合理性与可靠性。现阶段最常见的接地系统有保护性接地、屏蔽性接地、工作性接地等，不同的接地方式，其起到的保护作用有较大的区别。
1.接地系统类型的选择
为了确保不同电气设备能够正常运行，在接地系统设计的过程中，需要根据不同的设备类型选择不同的接地方式，来确保良好的接地效果。例如在工作接地的过程中，需要确保电源供电的稳定性，避免空间不稳，对设备运行带来的不良影响。而在需要减少设备受到电子干扰的情况下，需要采用屏蔽接地，避免电路运行时产生的电池以及外部电池对设备运行带来的不良影响。而在信号接地的过程中，信号接地可以有效保障信号传输，拥有一个基准的电位，从而保证信号传输的准确性与可靠性[6]。在工业建筑电气系统的设计过程中，通常会使用保护性接地和屏蔽性接地。在使用保护性接地的过程中，首先应当做好防雷接地，避免雷电对设备运行、系统安全性带来的不良影响。其次则需要做好过程接地，避免电气设备在运行过程中，因绝缘损坏或者潮湿的原因产生故障电流的情况下，接地系统能够正常发挥工作，避免可导电的金属壳、金属框架带电，引起的触电现象。
2.接地体的设置
接地体的设置过程中通常采用混凝土和钢筋作为接地装置，在接地体的设计过程中需要根据防雷接地的等级，进行合理的设计，确保电流能够有效转移到大地内，避免对设备带来的影响。
3.等电位联结
等电位联结可以将建筑物内外的所有金属物进行有效的连接，使其形成统一的等电位体，从而避免因雷电等原因造成的瞬时电流、电压波动，从而对建筑工程的用电情况带来的不良影响。通常情况下工业建筑防雷接地电气设计的过程中，需要在电源进线处设置等电位联结箱，并使用导电率较好的紫铜板，确保等电位连接的可靠性。在工业建筑的等电位联结箱接线过程中，需要连接PE干线、电气的接地极、建筑物使用的金属管道、金属构件等。尽可能的连接建筑物内外可以导电的金属体，从而有效减少被雷击的概率，从而提升工业建筑防雷接地电气设计的水平。
（三）防雷设计
1.防雷设计
在建筑防雷的过程中最常用的是接闪与分流两种技术，可以有效避免建筑在受到雷击后，对电气系统、建筑安全带来的不良影响。在使用接闪器的情况下，设计人员需要确保接闪器符合工业建筑防雷的等级需求，对其的规格与材料进行全面的检查，避免对接闪器接闪带来的不良影响。例如在使用热镀锌圆钢材料作为接闪器的情况下，圆钢材料的直径应当大于12mm，圆钢长度应当在1m以内，而在使用钢管的情况下，则需要确保钢管的直径在20mm以上。在提升接闪杆长度的同时，还需要进一步提升材料的直径，并确保其的表面积符合防雷设计的实际要求[7]。而当工业建筑存在独立烟囱结构的情况下，需要采用直径大于12mm的圆钢或者截面面积大于100mm2的扁钢，同时做好钢材的镀锌防腐工作。并采用螺钉、螺栓等方式连接金属屋面，同时保障电器、板间的贯通性，以提升防雷设计的合理性与可靠性。
而在采用分流的情况下，需要确保分流设备与工业建筑外围的带电设施进行并联，安装避雷分流设备，使工业建筑在遭受雷击后，能够通过避雷、分流设备进行有效的接地，来提升工业建筑的防雷安全水平。但现阶段，采用分流措施的情况下，依然会有部分雷击电流进入到建筑电气设备回路中，并带来一定的影响。因此在选择分流措施的情况下，需要采取有效的保护措施，以便进一步提升防雷设计的合理性与可靠性。
2.防雷设计的要点
工业建筑在建设的过程中，使用钢结构的现象比较常见，在确保钢结构稳定连接的基础上，还应当根据工业建筑的具体使用要求、使用性质对防雷接地等级进行合理的设计。在作为厂房使用的情况下，可以参照建筑物的标准来展开防雷接地电气等级的设计，同时评估工业建筑在使用过程中的可预知、不可预知风险，对防雷接地的内容和等级进行合理的设计[8]。特别是在有危险介质的工业建筑的防雷设计过程中，需要进一步评估建筑物的使用情况，并根据当地的自然情况和预计的雷击次数，按照工业建筑防雷的设计标准展开防雷接地电气设计。例如在使用全钢结构厂房的情况下，可以将全钢结构作为引下线的条件，确保钢垂直支柱能够发挥良好的引下线作用，并进一步保障工业建筑的防雷等级符合相关标准。
四、结语
工业建筑防雷接地电气设计的过程中，首先需要根据工业建筑的用途对防雷等级进行有效的分类，在此基础上根据防雷等级的标准规范进行合理的设计，确保工业建筑防雷接地等级符合实际使用的需求。其次，则需要结合工业建筑的建设情况，合理采用自然接地、人工接地等方式，提升防雷接地电气设计的经济性，在遵循相关设计标准规范的基础上，还需要采取合理的防雷接地、电气设计方式、材料，确保防雷接地电气工程的有效展开，从而进一步保障工业建筑的安全水平，避免因雷电、漏电等原因造成的电器事故与伤亡现象，为工业建筑的使用提供可靠的安全基础。
参考文献：
[1]刘立龙.浅谈工业建筑防雷接地电气设计[J].粮食与食品工业,2022,29(03):59-61.
[2]邹蓉.工业建筑防雷接地电气设计探析[J].房地产世界,2020(22):23-25.
[3]贺青波.探析建筑电气设计中的防雷接地技术[J].城市建设理论研究(电子版),2020(17):45.
[4]刘欣.浅谈建筑电气设计中的防雷接地技术[J].电气技术与经济,2019(03):11-13.
[5]吴志锋.建筑电气设计中的防雷接地技术研究[J].建材与装饰,2019(11):66-67.
[6]刘津杰.市政工程电气设计中的防雷接地问题分析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(02):255-257.
[7]胡丽华.市政工程电气设计中的防雷接地问题探讨[J].江西建材,2021(05):43+45.
[8]潘崇杰.输电线路防雷接地设计的问题与改进方法探讨[J].农村电气化,2019(06):29-31.
