高层建筑电气防雷接地工程施工探讨潘镜彬

高层建筑电气防雷接地工程施工探讨潘镜彬

潘镜彬

徐州市防雷设施检测有限公司清远分公司广东清远511517

摘要：随着经济社会和建筑工程技术的发展，现代城市的高楼越建越高。在雷雨季节，雷电多发，很多高层建筑就成了容易被雷电击中的目标，因此需要对高层建筑进行防雷保护，保护建筑物的电气工程同时也是在保护建筑物内人员的生命财产安全。高层建筑物的电气工程防雷接地技术发展得很快，本文将首先介绍高层建筑电气工程防雷必要性，然后在此基础之上对防雷接地技术的重点方面进行研究分析，并在最后特别关注高层建筑防雷接地施工所需要注意的问题，让高层建筑电气工程的防雷技术被更多的人所了解，促进高层建筑电气工程的防雷技术的发展。

关键词：高层建筑；电气工程；防雷及接地技术

引言

随着我国经济的快速发展，城镇化进展不断加快，高层建筑已成为城市发展的新趋势。高层建筑一方面缓解了城市用地紧张的局面、满足了人们不断增长的居住需求，另一方面也对建筑的防雷接地施工提出了更高的要求。我国是雷电灾害频发的国家，雷电能引起供电故障，家用电器受损，建筑爆炸起火等事故，甚至造成人员的伤亡，因此需要认真的研究建筑电气安装中的防雷接地工程施工技术，加强防雷接地工程施工的质量，从而最大程度上防止事故的发生，保证人们的生命财产安全。

1高层建筑应用防雷接地技术的必要性

雷雨天气产生的雷电一般会以两种形式破坏到高层建筑物，一种是雷电直接击中建筑物，这种形式的雷击对于建筑物的伤害是最大的；另一种是雷电没有直接击中建筑物，但是建筑物与雷电产生感应，建筑物被感应雷击中。由于高层建筑距离积雨云很近，云层产生的闪电向下打击的时候距离高层建筑物更近，很有可能会击中高层建筑物，破坏高层建筑物的物理结构或者导致建筑物内的电气系统因承受大电流大电压而烧坏。更重要的是，如果建筑物内有人在使用电子设备进行办公，这些电子设备可能也会被烧坏，造成资料的遗失和破坏。所以，有必要对高层建筑物进行防雷接地保护，有效降低经济损失和人员伤亡。

2筑电气防雷接地工程简析

1）防雷原理：雷电灾害主要包括直击雷、感应雷及雷电波入侵，当发生雷电时，高层的建筑物或者是凸起的建筑物比较容易遭受雷击，强大的电流有可能会对电气设备造成破坏，而防雷接地系统就是根据这一特性，在高层建筑物或者是凸起的建筑物上设置金属导体，用来接收雷电中的雷电流，使雷电流能够按照人们预先设定的安全通道释放到大地中去，进而达到避雷的目的。2）防雷接地装置可分为两部分：外部防雷装置与内部防雷装置。其中外部防雷装置又可以分为三个部分：接闪器、引下线与接地装置：a．接闪器：接闪器可以在雷雨天气时接收雷电，即我们常说的避雷针和避雷带等。建筑中经常利用敷设在屋顶的圆钢或扁钢作为接闪器。b．引下线：引下线连接接闪器和接地装置，把雷电流由接闪器输送到接地装置。通常是利用建筑物已有的设施（主要是剪力墙中的主筋）作为引下线。c．接地装置：接地装置一般是埋在地下的接地导体，常用的基本是钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地装置，其作用是把雷电流疏散到大地中去。

3防雷接地设计

3.1自然接地体

在防雷接地设计中，可以应用柱内钢筋基础作为接地主体，结合勘察所提出的具体位置、尺寸对地基内钢筋数量进行设计，地基中四角钢筋采用搭接焊接方法，之后再把地基内抛投钢筋、承台梁主钢筋焊接处理，并和引下线钢筋柱子进行焊接，可以用作测试点。在地基结构设计完毕之后，要明确指出测试电阻值的要求，如果实际施工工艺无法达到此标准，要在预留辅助接地连接板位置增设一个人工接地极，辅助接地深度不宜过深，通常要低于0.8m。同时，采用钢筋混凝土板基础作为接地体。结合行业标准设计接地位置，并将地板钢筋搭接部位焊接好，将柱主筋和底板钢筋进行可靠焊接，这样即可完成基础设计工作，之后再进行预埋连接板的人工接地设计。如果展开人工接地设计，可以在防水层板式基础钢筋接地位置进行设计，要求在施工中不得损坏防水层，确保能够满足钢筋接地标准。如果自然接地设计无法满足要求时，则需要联合人工接地体，并采用熔焊、地脚螺栓等手段连接（结合实际情况选择最短路径），保证螺栓与导体、水平钢之间的电气贯通性，确保防雷接地的可靠性。

3.2人工接地装置

结合当今高层建筑防雷接地设计标准，采用圆钢作为钢接地极，并保证直径在20mm以上，钢管直径要保持在40mm以上，壁厚在3.5mm以上；角钢规格为40mm×40mm×4mm以上，长度不得低于2.5m。为了保证实际施工中钢结构进入土壤的顺畅性，需要将接地极一端设计为锥形，钢管加热锻设置为扁尖形。如果工程实际土壤较硬，可以设计为抽条施工方案，也就是把钢管分为4-6段，之后再进行焊接处理，加工为锥形。把角钢切割成尖头形状，为了避免施工中端头打裂的问题，要在钢管顶端采用10mm以上的钢板加工成保护帽进行焊封。接地方案设计过程中，应结合厂家技术标准，如果没有提出明确的规定，需要在坑、槽挖好之后进行底部整平处理，这样可以保证埋设接地模块的受力均匀性，提高与土壤的接触面积，从而提高防雷接地性能。采用水平、垂直的接地设置方法，结合不同材质采用不同焊接方法。如钢材料采用电焊、铜材料选择气焊。在焊接完毕后将焊渣抹平，把接地模块联合成一个环路，设计中要确保焊接材料、连接材料相同，采用热浸镀锌扁钢，并引出至少2条导线。

4建筑电气防雷接地系统施工中相关注意事项及建议

1）设计前，建设方需要从使用方的角度出发，提出明确的使用需求，减少后期图纸变更；施工前，参建各方需对设计图纸进行仔细的审图，保证建筑设计图纸的合理性与可行性。2）施工时，土建、水电、暖通、智能化等各专业需相互配合，做好成品保护，不要破坏接地装置，浇筑混凝土前，要安排专人检查焊接点是否有脱焊情况，若有脱焊，要及时进行补焊。3）一般情况下，高层建筑分体式空调的外机的防雷工作极易被人们忽视。建筑的低压配电系统通常采用TN-S系统，由于PE线是连通的，如果分体式空调的外机未安装防雷装置，雷电电流可能会通过空调外机的PE线进入室内的配电系统，导致PE线上带有高电压，如果在规定的时限内未能切除故障，存在故障电压蔓延的情况，这会造成巨大的安全隐患，威胁人们的生命财产安全。4）随着节能理念深入人心以及国家对节能环保工作的重视，建筑顶楼安装太阳能热水器的现象也越来越普遍，但是大部分太阳能热水器达不到防雷要求，安装时要做好以下防雷措施：在太阳能热水器和电源位置都按防雷要求可靠接地，同时做好电源线的屏蔽。

结语

综上所述，高层建筑电气工程的防雷接地工程是非常有讲究的，施工人员在进行防雷接地施工时要抓住防雷接地技术的实施重点，留意防雷技术和接地技术在施工过程中所需要注意的问题，这样才能保证高层建筑的防雷接地工作顺利进行并落实到位。

参考文献：

[1]宋春雷.高层建筑电气工程的防雷接地技术探讨[J].建材与装饰，2017（47）：33.

[2]刘喜明.浅析高层建筑电气工程的防雷及接地技术[J].技术与市场，2017，24（02）：20+22.

[3]陈升按.高层建筑电气工程防雷接地技术分析——以某工程为例[J].中外企业家，2016（17）：189+191.