高层建筑电气安装与接地保护措施探究

王业中

摘 要：电气设备可以为人们带来较多便利，然而该设备应用存在安全风险，且多数高层建筑对于电力设备的需求度比较高，会相应增加电气接地安装难度。为了确保电气安装与使用安全性，必须注重施工质量的优化完善，以免发生安全事故。此次研究主要是探讨分析高层建筑电气安装与接地保护措施，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：高层建筑;电气安装;接地保护

电气安装技术与接地保护措施可以提升高层建筑的功能性能，通过大量应用实践可知，电力安装与接地保护质量越高，所发挥出的功能作用就越强，对建筑的性能发挥影响就越大。由于我国电气安装与接地保护措施起步晚，且多数技术方法不完善，所以必须结合建筑实况，深入分析和研究高层建筑电气安装与接地保护措施。

1、工程案例

A高层建筑结合办公、休闲娱乐、住宅与商业为一体的建筑，包含23层主楼，每层建筑高度为3m;包含8层裙楼，每层建筑高度为3m;包含地下2层地下室，每层建筑高度为4m;。建筑每个楼层都存在功能问题，为了维护建筑安全，必须将地下1层设置在高压与低压配电室，低压配电出线应用电缆母线槽，沿着电气竖井将电力输送到各楼层。建筑防雷等级为1级，接地系统应用TN-S系统。

2、施工前准备

为了维护工程电力安装与接地保护措施的顺利开展，在施工之前做好相关准备工作，联合施工图纸与施工现场实况，经过设计单位、建设单位与工程监理单位协商，共同给出最终施工方案。

总电气设备中，将配电干线照明、楼层风机盘管、电力电源均更改为分支电缆，竖井中所包含的电缆数量比较多，为了便于安装，将金属线槽安装在竖井内，作为分支电缆线，还可以满足接地保护要求。在竖井中设置接地铜排。

在选择接地装置材料时，必须满足以下规定：第一，除过临时接地装置外，接地装置为避免锈蚀问题，需要应用热镀锌钢材。水平敷设接地装置时，一般应用圆钢和扁钢，并且在表面进行热镀锌处理。垂直辐射接地装置需要应用热度铸防腐处理的角钢或圆钢。第二，使用扁铜带、铜棒、钢绞线作为接地装置时，必须满足设计要求。第三，不能将铝导体作为接地线，高层建筑设计施工必须使用建筑物或者柱内钢筋作为接地线。利用建筑物主筋引下线，可以将高电压导入到大地，避免出现电势差，确保建筑物人员与设备安全。

3、高层建筑板面电气安装施工

3.1孔洞预留板面预埋

在开展孔洞预留板面预埋施工时，首先应用电子计算机技术建立模型，在模型上对整个施工作业进行模拟，之后按照等比例在电气竖井相应位置安装电气。在安装操作期间，如果实际安装尺寸和模型尺寸的差异比较大，必须停止安装，并且由上级部门对施工方案进行调整，以此维护电气设备安装质量与准确性。按照上述原则开展电气施工时，如果桥架预留宽度为200mm，长度为600mm，预留孔洞尺寸为（800×300）mm。若桥架预留宽度为200mm，长度为1000mm，预留孔洞尺寸为（300×1200）mm。在预埋时时必须统一参照点，及时复核预留孔洞坐标，以此减小建筑电气安装的偏差。

3.2安装母线槽

在安装电气母线槽时，必须遵循以下步骤：第一，通过钢卷尺在最高层楼板预留孔位置测量母线槽两侧距离，通过水平尺和角尺进行找正找平，同时使用螺栓进行固定。在槽钢内部向底层放置垂直线，并将其固定在每层楼预留孔槽钢上。第二，按照从下至上顺序连接母线槽，应用绝缘隔板分离母线槽内的相与相、零与地、相与零，使用一根与母线槽绝缘的螺栓穿越母线孔洞，并且固定接头。第三，同时确保邻近母线与外壳同心，将误差控制在4mm范围内。母线槽通过楼板时，使用两根与母线槽匹配的螺栓，将母线槽固定在槽钢上，通过母线垫片和弹簧垫片撑起母线槽，防止其直接接触地面。第五，母线槽连接后，必须检测母线槽相与相、相与零、零与地的绝缘阻值，确保绝缘阻值大于25MΩ。安装完最后一段母线槽之后，需要封堵母线终端。第六，使用铜软件将母线槽外壳连接在铜排上，完成母线槽安装后，需要在周边砌筑阻水圈，避免水分进入母线槽内部，引发短路故障。

4、高层建筑电气接地保护措施

4.1电气接地保护作用

对于高层建筑来说，电气接地保护作用主要表现在以下几点：第一，减少雷击伤害。由于高层建筑的高度比较高，在受到雷击伤害后会产生严重损失。对建筑电气设备进行接地处理，可以减少建筑遭受雷击伤害的概率，全面维护人们的生命安全。采用合理有效的措施可以将雷电电流传递到电表，从而形成回路，以免雷击伤害电气设备。第二，确保电气系统可以正常运转，注重变电站工作接地处理，有效连接变电站传输电力与地面，确保电量在小电阻条件下可以稳定传输。第三，降低雷电与静电危害。一般来说，建筑表面技术会吸附静电离子，在雨水天气下，静电离子会吸附雷电电流，在发生雷击伤害时会产生感应雷电流、直接雷电流。

4.2防雷接地措施

在高层建筑内部，常常会设置多个电子设备与电气系统，然而以上装置的防干扰能力与耐压等级比较低，在遭受雷击伤害后，无法发挥出相应作用。防雷接地措施主要是选择适宜的接闪器，在现代技术支持下，接闪器会发生明显变化，此时需要应用针带组合的接闪器，以此降低雷击伤害对电气设备所造成的影响。

4.3工作电气接地措施

此种接地措施主要是在电力系统电气装置中使用接地措施，确保电气装置处于安全稳定运行状态。在高层建筑中，工作接地主要为中性线接地，可以避免零序电压偏移，确保三相电压平衡运行。电气接地可以有效维护电压系统的运行效益，满足电气设备单相电源的使用要求。

4.4电气运行保护措施

安全保护接地主要是将电气设备的金属外壳、配电装置构架等联合在一起，以免绝缘层损害设备。该高层建筑内部的电气设备都必须做好安全保护接地处理，当电气设备线路绝缘层损坏，外壳就会带电，当人体接触带电外壳后，极易引发伤害事故。因此安全保护接地可以有效确保建筑电气系统内设备与人员安全。

4.5防雷接地安装问题与解决措施

在电气安装施工中，防雷接地所存在的问题主要表现在以下方面：第一，在设计方案中，避雷接电极电阻测试点设置不合理。第二，防雷接地极、避雷网施工焊接不满足规范要求。

解决措施：当前所应用的解决措施主要是焊接桩基筋和基础筋，利用柱钢筋连接到避雷网，电阻测试点应用镀锌扁铁引入。将基础筋作为接地地极时，使用两根主筋焊接牢固，之后将外围两根主筋与圈内纵横主筋搭接位置焊接牢固，以此形成闭环网络。针对桩基来说，需要应用两根钢筋和基础主筋点连接，之后将外侧主筋焊接到基础主机上，将其作为下引线。在焊接施工时，各个焊接点需要应用双面焊接方式焊接长度为钢筋直径的6倍，不能采用点焊方式。在对接焊基础筋和主筋时，焊接长度应当大于60mm。

5、结束语

综上所述，在城市现代化发展过程中，相应增加了人口基数，城市可用店面积持续减少。为了缓解城市发展压力，开始出现一大批高层建筑。然而高层建筑工程对于电气安装的应用要求比较高，所以必须严格控制电气设备安装过程，做好接地保护干预，全面维护高层建筑的稳定与安全。

参考文献：

[1]毛首亮.高层建筑电气接地安装与保护措施分析[J].建材与装饰，2019，26（29）：21-22.

[2]郑顺枝.现代智能楼宇电气设备安装技术与接地保护措施分析[J].电子世界，2017，10（12）：24-25.

[3]王琰.高层建筑电气安装与接地保护措施探究[J].建筑技术开发，2017，44（07）：117-118.

[4]叶任容.现代智能楼宇电气设备安装技术与接地保护措施探讨[J].企业技术开发，2016，35（02）：13-14.

[5]梁雄基.論机械设备事故及安装电气接地保护和漏电保护器的必要性[J].电子技术与软件工程，2016，23（14）：164.