淺談高層建筑電氣工程的防雷接地技術(shù)

李林絨

【摘 ?要】近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代城市中的樓層逐漸增高。在雷雨的季節(jié)，雷電經(jīng)常發(fā)生，很多的高層建筑都會(huì)成為被電擊的目標(biāo)，所以需要對(duì)高層建筑進(jìn)行防雷保護(hù)，保護(hù)建筑物的電氣工程同時(shí)也是在保護(hù)建筑物人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。高層建筑物的電氣工程防雷接地技術(shù)發(fā)展的很快，本文就對(duì)高層建筑電氣工程的防雷接地技術(shù)進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣工程;防雷;接地

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)有了實(shí)質(zhì)性飛躍，在物質(zhì)生活條件不斷改善的大背景下，大量的高層建筑拔地而起，隨之入駐的有功能各異的電氣電氣設(shè)備：這些電氣設(shè)備的抗電壓能力是有限的，一旦遭受雷擊將會(huì)受到不同程度的影響和損壞，嚴(yán)重者甚至還會(huì)造成火災(zāi)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，與普通居民建筑相比，高層建筑遭受雷擊的概率更大，因此，有必要針對(duì)高層建筑進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)，不斷優(yōu)化其功能。

1、高層建筑防雷及接地處理的必要性

高層建筑中有大量的計(jì)算機(jī)、通信、電氣設(shè)備，給這些設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)對(duì)它們的安全而言十分重要，此外，防雷對(duì)于保證高層建筑中的人身安全來說也是必不可少的。在智能化樓宇中，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)等都是由電子設(shè)備和布線系統(tǒng)組成的，這些系統(tǒng)都需要安裝相應(yīng)的接地保護(hù)系統(tǒng)從而保證安全。同時(shí)，防雷接地系統(tǒng)作為基礎(chǔ)系統(tǒng)，需要在此基礎(chǔ)上構(gòu)建十分完整和嚴(yán)密的防雷機(jī)構(gòu)，只有這樣才能充分保證人身安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。對(duì)此，防雷設(shè)計(jì)相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)雷電知識(shí)有充分的認(rèn)識(shí)，熟練掌握防雷接地系統(tǒng)的施工技術(shù)。

2、高層建筑電氣防雷及接地技術(shù)存在的問題

2.1三相供電系統(tǒng)的安全性與可靠性方面存在問題

首先，一些施工人員往往會(huì)利用加大熔斷器規(guī)格或者是利用銅絲代替熔斷器線路的方式來提高設(shè)備的運(yùn)行功率，然而這種做法會(huì)使三相供電系統(tǒng)的過流保護(hù)裝置失去效用，從而加大觸電的危險(xiǎn)性。其次，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障的部位與三相供電系統(tǒng)的中心相距較遠(yuǎn)，處于系統(tǒng)的末端時(shí)，故障的回路往往具有較強(qiáng)的阻抗，這會(huì)使得電氣設(shè)備中漏電斷路的電流不具備使熔斷器關(guān)閉的力量，從而導(dǎo)致漏電事故的發(fā)生。

2.2高層建筑電氣防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題

建筑施工人員對(duì)建筑內(nèi)電氣設(shè)備的防雷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往存在著對(duì)防雷系統(tǒng)中釋放點(diǎn)量的通道隨意選擇、防雷分流技術(shù)的運(yùn)用不夠科學(xué)，建筑內(nèi)電氣設(shè)備的耐高壓質(zhì)量不夠完善等問題。這些問題的存在，對(duì)建筑內(nèi)電氣設(shè)備安全運(yùn)行都是極為不利的。

2.3接地系統(tǒng)中存在的問題

在對(duì)高層建筑進(jìn)行建筑施工時(shí)，建筑施工人員往往由于缺乏責(zé)任感與安全意識(shí)，在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地時(shí)不能很好的對(duì)PE線與N線進(jìn)行區(qū)別，存在著將PE線N與線混接的現(xiàn)象，這極大的威脅著建筑內(nèi)電氣設(shè)備的安全性，在雷雨效應(yīng)較為明顯的時(shí)候極易造成觸電事故的發(fā)生，給人們的生活造成不便，嚴(yán)重的會(huì)使居民的財(cái)產(chǎn)與生命安全造成巨大的損失。

3、應(yīng)對(duì)措施

3.1三相供電系統(tǒng)防漏電優(yōu)化措施

在建筑三相供電系統(tǒng)中，接地電阻對(duì)于保護(hù)接地技術(shù)設(shè)計(jì)而言意義重大，該項(xiàng)要求在有的土壤電阻中由于P值很大而較難實(shí)現(xiàn)：因此，在實(shí)際應(yīng)用中常常出現(xiàn)三相供電系統(tǒng)的防漏電決策不合理，應(yīng)用中出現(xiàn)觸電事故。為了防止這種情況的發(fā)生，需要全面提高其供電安全可靠性，可以采用漏電保護(hù)器并結(jié)合三相供電系統(tǒng)，共同實(shí)現(xiàn)目的。

3.2防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

作為一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，建筑防雷設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單的通過設(shè)備的安裝就能夠一次性完成的，還需要建筑施工人員科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，要充分考量雷電入侵途徑，并且要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮，有效提高高層建筑防雷的安全可靠性，保證居民的正常生活與工作。首先，在接閃上，要求施工人員在進(jìn)行建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要科學(xué)合理的選擇雷電釋放通道，要保證雷電中的電量可以依據(jù)施工人員事先所設(shè)計(jì)的通道釋放到大地中去，從而保證建筑內(nèi)的電氣設(shè)備是安全運(yùn)行的。其次是分流，在高層建筑物電氣防雷措施中，分流是一項(xiàng)必不可少的舉措。分流能夠安全有效地保護(hù)高層建筑物中的相應(yīng)設(shè)備。在防雷分流技術(shù)中，最主要的環(huán)節(jié)是：在施工過程中，工作人員應(yīng)該將外部的帶電設(shè)備進(jìn)行并聯(lián)處理，從而形成一個(gè)系統(tǒng)的避雷措施，可以較大程度的提高防雷性能。但值得注意的是，這種方式也存在一定的不足，經(jīng)過避雷器的分流后，雷電中依然會(huì)殘留有一部分電流向建筑物中的相關(guān)設(shè)備流入：如果電氣設(shè)備的耐壓值較低，該電流會(huì)將設(shè)備損壞。因此，在進(jìn)行電氣設(shè)備的選擇時(shí)，要對(duì)其耐壓值和絕緣性能進(jìn)行充分把關(guān)。

4、高層建筑電氣工程中的防雷接地技術(shù)

4.1引下線與接地網(wǎng)

高層建筑電氣工程防雷接地技術(shù)中的引下線施工，參考建筑工程圖紙，設(shè)計(jì)引下線的施工內(nèi)容，確保引下線施工的規(guī)范性。引下線在防雷接地技術(shù)中，容易出現(xiàn)誤差，必須以工程圖紙為依據(jù)，才能準(zhǔn)確的標(biāo)記好引下線的位置。電氣工程防雷接地施工中，標(biāo)記出引下線和建筑主鋼筋的焊接點(diǎn)，施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求執(zhí)行，期間不可隨意更改引下線的連接位置。高層建筑的基礎(chǔ)大底板，主鋼筋與引下線焊接，連接構(gòu)成10m×10m以內(nèi)的網(wǎng)格區(qū)域，主鋼筋直徑不能低于16mm。引下線焊接時(shí)，如果結(jié)構(gòu)柱和主鋼筋有不匹配的地方，就要采用跨接焊接的方法，焊接主鋼筋與結(jié)構(gòu)柱，構(gòu)成電氣通路，提升引下線的防雷水平。高層建筑防雷接地，利用引下線，圍繞電氣工程設(shè)計(jì)成接地網(wǎng)，接地網(wǎng)之間采用焊接的方法，焊縫飽滿，盡量不要出現(xiàn)虛焊、氣孔等問題，接地網(wǎng)焊接后，檢查焊接點(diǎn)是否穩(wěn)定，表層涂抹防腐瀝青，保護(hù)接地網(wǎng)的防雷效果及安全性。

4.2接閃器

接閃器安裝在高層建筑物的屋面，直接暴露在屋面的空氣中，安裝時(shí)要特別注意將接閃器噴涂防銹油漆，防止銹蝕。接閃桿、接閃帶和接閃網(wǎng)是組成接閃器的主要部分。目前，高層建筑物的接閃器的布置方法主要是滾球法。高層建筑物具體應(yīng)用哪一種布置方式，需要根據(jù)建筑物的特征來確定。給已投入使用的高層建筑重新設(shè)計(jì)接閃器的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先進(jìn)入建筑物的內(nèi)部了解建筑物的構(gòu)造特點(diǎn)，然后根據(jù)建筑物內(nèi)部的構(gòu)造特點(diǎn)設(shè)置接閃器。一般來說，高層建筑物設(shè)置接閃器需要考慮建筑內(nèi)部的電氣系統(tǒng)、電梯井、電梯機(jī)房和樓梯在建筑物內(nèi)部的位置等等。

4.3接地裝置

一般可以將防雷接地體分為自然接地和人工接地兩種。自然接地就是通過焊接建筑物的筏片基礎(chǔ)鋼筋或者基礎(chǔ)梁間鋼筋，從而形成基礎(chǔ)接地組網(wǎng)的方式。但是這種接地方式并不能夠達(dá)成生產(chǎn)類高層建筑基本電阻值的標(biāo)準(zhǔn)，這就需要加設(shè)室內(nèi)外人工接地裝置。接地極和接地線是室外人工接地裝置的主要構(gòu)成部件。接地極的材質(zhì)一般采用鍍鋅鋼片、鍍鋅圓鋼、鍍鋅角鋼。接地極的埋藏深度必須大于或等于0.6m，垂直接地體的長(zhǎng)度大于或等于2.5m，兩個(gè)接地體之間的間距必須大于或等于5m，兩接地極間通過扁鋼焊接的方式采用接地母線。值得注意的是接地體距離外墻必須大于或等于3m，遠(yuǎn)離人行道1.5m以上，避免因跨步電壓對(duì)人體造成的傷害。另外接地極也可以采用周圍接地的方式，即沿著建筑物四周砸一圈垂直接地體，這種鋪設(shè)方式只需要靠近建筑物基礎(chǔ)溝槽的外沿敷設(shè)。

5、結(jié)語

綜上所述，高層建筑電氣工程的防雷接地工程是非常有講究的，施工人員在進(jìn)行防雷接地施工時(shí)要抓住防雷接地技術(shù)的實(shí)施重點(diǎn)，留意防雷技術(shù)和接地技術(shù)在施工過程中所需要注意的問題，這樣才能保證高層建筑的防雷接地工作順利進(jìn)行并落實(shí)到位。

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（作者單位：臨汾臨能電力工程勘察設(shè)計(jì)有限公司）