高层建筑电气的防雷接地系统的技术分析

高层建筑电气的防雷接地系统的技术分析

王礼林

宁波蓝城中和建设管理有限公司宁波市315103

摘要：随着我国社会经济的快速发展和信息技术的不断发展，计算机等微电子设备大量进入各类建筑，由于其灵敏度高、耐压低，很容易受雷电电磁波干扰，使电子设备受到不同程度的损坏，防雷与接地技术的好坏，直接影响整个建筑物的智能化程度和使用功能，高层建筑的各种安全问题也成为人们关注的焦点。防雷接地技术对于高层建筑安全至关重要，其系统对电气系统、设备运行、人身安全等重要性越来越受专业人员的关注。本文从高层建筑电气防雷及接地存在的问题入手，主要对相关问题进行分析，提高人们工作生活环境的安全性。

关键词：建筑电气；防雷接地技术；高层建筑；

一、高层建筑电气防雷接地系统存在的问题

1、建筑防雷装置存在的问题

在建筑施工过程中，部分施工单位存在偷工减料的做法，例如：屋面接闪器和引下线之间存在漏接或假接情况，接地极与引下线之间连接不合理或漏接情况等，不合理或不规范做法造成避雷系统不能可靠运行埋下了的安全隐患。

2、接地系统中存在的问题

在建筑施工过程中，部分施工人员缺乏必要的专业知识和责任感，进行电气设备的接地时，不对PB线与N线进行区分，将两者接在一起。这种做法对电气设备的安全运行而言造成了极大的威胁，雷雨季节出现时很容易出现触电事故。

3、等电位系统中存在的问题

在建筑施工进行等电位系统的处理时，电位联接不满足要求，设计图纸不够严谨具体，存在较多的干扰信号，有些位置的等电位联结不够规范甚至没有该项设计。对未装修交付项目而言，常常不会进行卫生间排给水系统与电线的连接，而是将它们交给不懂相关知识的用户自行处理，导致建筑电气设备系统的完整性受到破坏，存在安全运行隐患。

4、系统设计中容易疏忽的问题

在进行高层建筑电气的防雷系统设计时，设计中存在没合理选择防雷系统释放电量通道的现象，在防雷分流技术的运用上不够合理。此外，建筑中的电气设备选型中的耐压等级不过关等都会造成建筑电气设备无法安全运行。

二、高层建筑电气防雷接地系统的保护分析

1、接地极保护

在对接地极进行设计时，应充分考虑自然接地体的利用，以达到环保、经济实用以及便于施工等特点。现阶段多数建筑都有地下室，其地基基坑较深，因此自然接地体埋在地下部分较深，但不是越深越好，主要看地质状况及土质情况而定。另外，合理布置一定间距的接地网也是需要重点关注的。

2、引下线保护

引下线的作用将避雷带与自然接地体连接在一起，使雷电流构成通路。在高层建筑的设计施工中，通常利用其构造柱或剪力墙中主筋（不应少于2根，截面不应小于≤16mm）作为引下线，随主体结构逐层串联焊接至屋顶与避雷连线连接。这样做具有经济、实用、易于操作的特点，由于现浇混凝土内的引地线不易氧化，其使用寿命长。当然按建筑物的防雷类别应适当减小引地线的间距，这样要迅速分流，降低反击电压。

3、避雷带和避雷网

高层建筑一般都会采用避雷带和避雷网进行直击雷和感应雷的防护。避雷带主要由避雷线和支持卡子组成，其一般安装在建筑物的楼顶、屋檐以及女儿墙等部位，主要起到外部引雷作用。当建筑物遭受雷电直击时，雷电流可通过引下线被引流到地面，从而防止建筑及内部电器系统免受雷击危险。

高层建筑内部防雷主要以笼式避雷网进行防护，在防雷接地设计中，将雷电流所出现的散流问题考虑在内。

通过建筑物内部剪力墙、支柱钢筋等迅速分解雷电流，内部钢筋结构会形成一个笼式网状避雷带，将雷电电流很好的分流，也可以一点程度上屏蔽雷电流的电磁感应，可以起到均压和屏蔽的作用，从而对内部电器进行有效保护。

三、高层建筑电气防雷接地保护措施分析

1、等电位连接

等电位连接和接地，可以在发生接地故障时，显著地降低电气装置外露导电部分的预期接触电压，减少保护电器动作不可靠的危险性，消除或降低从建筑物外部审入电气装置外露导电部分上的危险电压。采用等电位连接才能有效地消除或减少电位差，使设备和人身得到安全防护作用。

2、共用接地的做法

将建筑物各部分的接地（包括工作接地，保护接地，屏蔽体接地，防雷按地）与建筑物法拉第笼形成良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。作为接地体的桩筋与承台的连接，可利用建筑物柱内钢筋作为引下线及基础钢筋作为接地装置连接成一个整体，构成一个笼形避雷网，这样做较好地取得了均压和屏蔽防雷效果。

在混凝土基础内钢筋纵横交错，彼此经焊接和绑扎后组成了一个完整的接地系统，具有很高的热稳定性和疏散电流的能力，因此接地电阻低。将地基圈梁内的主筋和基础主筋联结起来并把各段地梁的钢筋连成一个环路，使整个建筑物地下如同敷设了均压网，地面电位分布均匀，均压效果好。

3、屋顶突出部分的防雷接地处理

屋面的防雷则是外部防雷系统的一部分，即接闪器接闪杆、接闪带或接闪网。由于屋面突出金属构件极易引起雷击，为此在建筑物上应防止滥用接闪杆保护。尽量采用接闪带、接闪网保护，将一定规格的镀锌圆钢按一定的间距来固定的屋面、女儿墙及楼梯顶处，同时在屋面阳角处及梯屋项四角上加设接闪杆，同时在屋面加设一定规格的接闪网络，从而达到良好的防雷效果。

建筑物在防雷方面不论采用什么形式的防雷系统，首先必须考虑防雷效果，对建筑物内部设备的保护，同时还应考虑施工实现的问题。

四、结语

综上所述，高层建筑的电气防雷及接地技术是我国建筑电气设计系统安全性指标中的一项重要技术，它在保证建筑内居民及设施的安全方面有着重要意义。所以，建筑施工时需做好建筑电气的防雷施工工作，不断提高我国高层建筑电气防雷及接地技术，减少事故的发生。

参考文献：

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[2]孟坚、陈连生：高层建筑防雷技术要述[J].安装，2012（10）：49-51

[3]段鹏飞：民用建筑防雷技术分析与探讨[J].山西建筑，2013（13）：118-119