浅谈高层建筑电气工程的防雷接地技术

李安戈 范吉轩 刘浩东 李森 陈思远

摘  要：在社会经济的发展趋势之下，我国城乡一体化建设及城市规划建设已经逐渐进入高速发展阶段。随着城市人口的逐渐增多，为了推动现代化的建设进程，各种高层建筑拔地而起，已经成为城市建筑工程中的重要部分。与之而来的是我国电力事业的高层次、多元化发展，为了保障高层建筑的电气安全，减少自然环境对建筑的损害，我国高层建筑电气工程开发了防雷及接地技术。实际生活中影响高层建筑电气工程防雷接地效果的因素有很多，如材料，操作方法，技术等等。本文以社会发展为背景，简要探讨了高层建筑电气工程的防雷接地技术的应用。

关键词：高层建筑;电气工程;防雷接地技术

在高层建筑电气工程中设置防雷接地技术，主要是为了防止雷击事故的发生，我国高层建筑一般采用的防雷接地引下线长度大约在100米左右，具体的措施安置还需要结合防雷接地装置可能出现的最大电位进行设计。一般来说，防雷接地装置中的接地电阻阻值越小，那么瞬间内冲击接地电压就越小，建筑物遭受雷击的可能性和危险性就越小。想要保证高层建筑的电路安全运行，还需要不断提升防雷击地技术的功能。

一、建筑电气工程的防雷接地技术概论

防雷接地技术是建筑电气工程中的重要环节，但是因为系统造价较低的原因，一直以来都没有收到足够的重视，尽管如此，其重要性和必要性却依然不容忽视。在实际施工及建筑中，一旦防雷系统出现故障无法正常发挥作用，建筑物就可能受到雷击并造成内部结构的损坏，甚至会破坏电力系统，造成失火、爆炸等严重灾害，给人民的生命及财产安全带来极大的威胁和隐患。建筑工程中的雷电损害主要包括了直击雷、感应雷及雷电反击，在雷电天气都会产生比较强大的电流，增加了建筑物遭受雷击的概率。如果建筑物受到雷击，强大的电流经过建筑物，会对其内部的框架结构及电气设备的热效应和機械力造成严重破坏。防雷击地系统通过接通地接，将建筑物接收到的电流导入地下，在地底进行释放，从而保证了建筑的安全性。

二、防雷接地技术的组成

1.避雷针

避雷针是防雷接地技术的主要装置之一，是一种安置在建筑物、电力线路或者是露天变配电外的保护装置，一般选用的是钢管或镀锌圆钢材料。同时，为了便于避雷针的尖端放电，其上端需要搪锡砸扁，在一般的低矮厂房和库房中，也会使用独立避雷针。

2.避雷带及避雷网

避雷带和避雷网是组成外部避雷接闪器的重要工具，特别是在建筑物易于受到电击的山墙、边沿、屋脊等突出部位，都需要布置避雷带，以便于接受雷电流，通过引雷或截获闪电的方法进行雷电导流。避雷网和避雷带的材料优先选择镀锌的圆钢，其次是扁钢。若为圆钢，直径要大于8毫米;扁钢则需要宽于12毫米，厚于4毫米[1]。

3.引下线

引下线是接闪器与接地装置相连接的重要部分，其中部需要同各层均压环均相互焊通，将接闪器截获的雷电流顺利导向接地装置。因此在进行设计时，引下线的长度越短越好，要尽可能的将建筑物四角主筋作为引下线及垂直接地体。在高层建筑中，当引下线同各层的等电位连接母线进行连接之后，室内反击电压会有明显的下降。

4.接地装置

接地装置中的接地极通常会使用圆钢，埋地深度要大于0.6米，垂直接地体的长度要长于2.5米，间距大于5米，使用扁钢进行接地极之间的焊接。为了避免形成跨步电压，危害人类的生命安全，除了周围式接地外，一般接地极的预埋地点都会在外墙3米以外，在人行道1.5米以外[2]。

三、高层建筑电气工程防雷接地技术应用

1.柱内主筋引出点防雷安装技术

就目前我国高层建筑建设施工来看，目前常用的高层建筑电气工程防雷技术设备包括侧击雷防护、感应雷防护和直击雷防护。为了提升建筑物的防雷性，避免建筑物受到雷电冲击影响，需要构建一个完整的建筑物防雷体系，包括了上文所述的避雷针、防雷网所组成的接闪器，通过引下线与接地装置相连导电。在进行高层建筑电气工施工时，可以尽量采用柱内主筋引出点进行防雷技术安装，要尽可能地避免对柱内主筋造成损害。如果是对屋顶的柱内主筋引出点进行施工，要保证避雷网和引出标高的高度一致。同时，在连接避雷装置、断接螺旋和柱内主筋时，需要保证钢材呈90°焊接。

2.强化混凝土构建中钢筋与接地极的连接

在我国的一些公用或民用的高层建筑中，防雷接地技术装置中的接地极务必要同混凝土构件中的钢筋相通，并且做好三个方面的连接工作：第一是要保证钢筋和地板的衔接，并且相连的钢筋应该统一大小和型号，才能避免对板内的钢筋造成损伤。第二是要保障圈梁内和柱内的主筋相连，其连接方法与地板钢筋的连接相同，但是在连接件的材料选择上局限性稍弱，也可以选择扁钢。第三是要保证避雷带同柱内主筋相连，一般同避雷带相连的是柱内主筋和剪力墙内的竖向钢筋。

3.建筑柱内接地引下线的防雷安装技术

高层建筑电气工程中安装的防雷接地设备大多是以柱内主筋作为影响，如何正确地选择主筋则需要注意两方面的问题，一方面是柱子上是否设置断接螺旋;另一方面是断接螺旋的安装技术。首先，当柱子上没有断接螺旋时，就要考虑通过屋顶引出部位同接闪器连接的方式，此时应当选择两根内侧或左侧居中的柱内主筋作为引下线。其次，当柱子上有断接螺旋时，需要先确定断接螺旋的位置，若在室外，则选择外侧中间的主筋;若在室内，则选择内侧中间的主筋。最后，断接螺旋不管是在性能还是外观上都至关重要，但是在施工过程中却容易被忽视，必须要加强对其的重视程度。

四、结束语

综上可知，随着社会经济的发展及城乡一体化建设的不断推进，高层建筑电气工程的防雷接地技术对于提升建筑经济效益，维系社会长久治安，保障人民生命财产安全至关重要。相关人员务必要在是工作做好各个环节的设计及工程监督，及时发现防雷接地技术设计中存在的问题并解决处理，全面提升高层建筑的防雷性。

参考文献

[1]  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.

[2]  顾华伟.高层建筑电气施工中防雷及接地技术探讨[J].住宅与房地产，2016（36）：153.