浅谈高层建筑电气工程的防雷接地技术
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【摘 要】近年来，随着我国社会经济的发展，现代城市中的楼层逐渐增高。在雷雨的季节，雷电经常发生，很多的高层建筑都会成为被电击的目标，所以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的很快，本文就对高层建筑电气工程的防雷接地技术进行深入探讨。
【关键词】高层建筑;电气工程;防雷;接地
近年来，我国经济有了实质性飞跃，在物质生活条件不断改善的大背景下，大量的高层建筑拔地而起，随之入驻的有功能各异的电气电气设备：这些电气设备的抗电压能力是有限的，一旦遭受雷击将会受到不同程度的影响和损坏，严重者甚至还会造成火灾。相关统计资料表明，与普通居民建筑相比，高层建筑遭受雷击的概率更大，因此，有必要针对高层建筑进行防雷接地设计，不断优化其功能。
1、高层建筑防雷及接地处理的必要性
高层建筑中有大量的计算机、通信、电气设备，给这些设备进行防雷保护对它们的安全而言十分重要，此外，防雷对于保证高层建筑中的人身安全来说也是必不可少的。在智能化楼宇中，火灾报警系统、消防联动控制系统、保安监控系统等都是由电子设备和布线系统组成的，这些系统都需要安装相应的接地保护系统从而保证安全。同时，防雷接地系统作为基础系统，需要在此基础上构建十分完整和严密的防雷机构，只有这样才能充分保证人身安全和设备的正常运行。对此，防雷设计相关人员应该对雷电知识有充分的认识，熟练掌握防雷接地系统的施工技术。
2、高层建筑电气防雷及接地技术存在的问题
2.1三相供电系统的安全性与可靠性方面存在问题
首先，一些施工人员往往会利用加大熔断器规格或者是利用铜丝代替熔断器线路的方式来提高设备的运行功率，然而这种做法会使三相供电系统的过流保护装置失去效用，从而加大触电的危险性。其次，当电气设备发生故障的部位与三相供电系统的中心相距较远，处于系统的末端时，故障的回路往往具有较强的阻抗，这会使得电气设备中漏电断路的电流不具备使熔断器关闭的力量，从而导致漏电事故的发生。
2.2高层建筑电气防雷系统设计中容易出现的问题
建筑施工人员对建筑内电气设备的防雷系统进行设计时，往往存在着对防雷系统中释放点量的通道随意选择、防雷分流技术的运用不够科学，建筑内电气设备的耐高压质量不够完善等问题。这些问题的存在，对建筑内电气设备安全运行都是极为不利的。
2.3接地系统中存在的问题
在对高层建筑进行建筑施工时，建筑施工人员往往由于缺乏责任感与安全意识，在对电气设备进行接地时不能很好的对PE线与N线进行区别，存在着将PE线N与线混接的现象，这极大的威胁着建筑内电气设备的安全性，在雷雨效应较为明显的时候极易造成触电事故的发生，给人们的生活造成不便，严重的会使居民的财产与生命安全造成巨大的损失。
3、应对措施
3.1三相供电系统防漏电优化措施
在建筑三相供电系统中，接地电阻对于保护接地技术设计而言意义重大，该项要求在有的土壤电阻中由于P值很大而较难实现：因此，在实际应用中常常出现三相供电系统的防漏电决策不合理，应用中出现触电事故。为了防止这种情况的发生，需要全面提高其供电安全可靠性，可以采用漏电保护器并结合三相供电系统，共同实现目的。
3.2防雷系统设计优化措施
作为一项系统而复杂的工作，建筑防雷设计不是简单的通过设备的安装就能够一次性完成的，还需要建筑施工人员科学合理的设计，要充分考量雷电入侵途径，并且要依据实际情况进行综合考虑，有效提高高层建筑防雷的安全可靠性，保证居民的正常生活与工作。首先，在接闪上，要求施工人员在进行建筑物防雷系统设计时要科学合理的选择雷电释放通道，要保证雷电中的电量可以依据施工人员事先所设计的通道释放到大地中去，从而保证建筑内的电气设备是安全运行的。其次是分流，在高层建筑物电气防雷措施中，分流是一项必不可少的举措。分流能够安全有效地保护高层建筑物中的相应设备。在防雷分流技术中，最主要的环节是：在施工过程中，工作人员应该将外部的带电设备进行并联处理，从而形成一个系统的避雷措施，可以较大程度的提高防雷性能。但值得注意的是，这种方式也存在一定的不足，经过避雷器的分流后，雷电中依然会残留有一部分电流向建筑物中的相关设备流入：如果电气设备的耐压值较低，该电流会将设备损坏。因此，在进行电气设备的选择时，要对其耐压值和绝缘性能进行充分把关。
4、高层建筑电气工程中的防雷接地技术
4.1引下线与接地网
高层建筑电气工程防雷接地技术中的引下线施工，参考建筑工程图纸，设计引下线的施工内容，确保引下线施工的规范性。引下线在防雷接地技术中，容易出现误差，必须以工程图纸为依据，才能准确的标记好引下线的位置。电气工程防雷接地施工中，标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点，施工时严格按照设计的要求执行，期间不可随意更改引下线的连接位置。高层建筑的基础大底板，主钢筋与引下线焊接，连接构成10m×10m以内的网格区域，主钢筋直径不能低于16mm。引下线焊接时，如果结构柱和主钢筋有不匹配的地方，就要采用跨接焊接的方法，焊接主钢筋与结构柱，构成电气通路，提升引下线的防雷水平。高层建筑防雷接地，利用引下线，围绕电气工程设计成接地网，接地网之间采用焊接的方法，焊缝饱满，尽量不要出现虚焊、气孔等问题，接地网焊接后，检查焊接点是否稳定，表层涂抹防腐沥青，保护接地网的防雷效果及安全性。
4.2接闪器
接闪器安装在高层建筑物的屋面，直接暴露在屋面的空气中，安装时要特别注意将接闪器噴涂防锈油漆，防止锈蚀。接闪杆、接闪带和接闪网是组成接闪器的主要部分。目前，高层建筑物的接闪器的布置方法主要是滚球法。高层建筑物具体应用哪一种布置方式，需要根据建筑物的特征来确定。给已投入使用的高层建筑重新设计接闪器的时候，设计人员应该首先进入建筑物的内部了解建筑物的构造特点，然后根据建筑物内部的构造特点设置接闪器。一般来说，高层建筑物设置接闪器需要考虑建筑内部的电气系统、电梯井、电梯机房和楼梯在建筑物内部的位置等等。
4.3接地装置
一般可以将防雷接地体分为自然接地和人工接地两种。自然接地就是通过焊接建筑物的筏片基础钢筋或者基础梁间钢筋，从而形成基础接地组网的方式。但是这种接地方式并不能够达成生产类高层建筑基本电阻值的标准，这就需要加设室内外人工接地装置。接地极和接地线是室外人工接地装置的主要构成部件。接地极的材质一般采用镀锌钢片、镀锌圆钢、镀锌角钢。接地极的埋藏深度必须大于或等于0.6m，垂直接地体的长度大于或等于2.5m，两个接地体之间的间距必须大于或等于5m，两接地极间通过扁钢焊接的方式采用接地母线。值得注意的是接地体距离外墙必须大于或等于3m，远离人行道1.5m以上，避免因跨步电压对人体造成的伤害。另外接地极也可以采用周围接地的方式，即沿着建筑物四周砸一圈垂直接地体，这种铺设方式只需要靠近建筑物基础沟槽的外沿敷设。
5、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。
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（作者单位：临汾临能电力工程勘察设计有限公司）
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