超高层建筑电气工程防雷接地技术探讨

曹淑琴

（山西省工业设备安装集团有限公司，山西太原 030032）

1 建筑电气防雷接地技术概念

当前，常用的雷电防雷技术主要有内部、外部防雷装置两种类型。众所周知，高层建筑物配置的电气防雷系统复杂性更高，防雷及接地设施等是常用的防雷装置，以上装置的使用原理存在着差异。比如，接地线、接地设施尽管使是把雷电传送至大地内，但传输方式有一定不足。在雷电接闪环节中，明确规定现场工人规范应用接闪杆及接闪带等部件，借此方式把电流顺利的导入接地装置内，在接地设备的协助下将电流安全的导入到地下[1]。

2 高层建筑电气防雷和接地施工技术

2.1 部署防雷接地线和基础接地网

防雷接地线施工建造中，要督导工人先把设计图纸作为依据，执行相应的操作过程，确保超高层建筑电气防雷接地各施工流程均规范化，防控出现现场接地和设计之间形成较大偏差的情况。

结合设计图纸内标注处焊接处理防雷接地部件，建议选用防雷接地线施工作为基础接地网，底板上层内两根柱钢筋直径≥20mm，焊接底板和规格小于15m×15m的网格，随后采用内径≥15mm钢板连接基础接地网与结构桩基。

2.2 合理选用防雷接地接闪器

根据既有的规范标准，在建筑项目防雷接地建设活动中，首先，应根据建筑施工的主要特点，购买较为先进。质量最佳的接闪器设备，以市面上较为常见的避雷带、避雷针为主。其中，接闪器的主要作用是巧妙的将外部雷电及时的导入地下内部环境，来减少电机电流对设备产生的不良后果。值得注意的是，设计人员还会将接闪器设置成横截面半径6mm圆钢材或建筑屋顶之外的整体金属钢结构，在建筑物体上面使得整个金属结构和6根高度1.5m避雷针组合成接闪器等防雷系统，可以采用式（1）计算出接闪器的保护范畴：

式中：s代表接闪器的保护半径；l代表接闪器的高度数值；l1、l2对应的依次是滚球半径、接闪器距离起始平面的高度值。如果在实践中把建筑屋顶的钢结构作用接闪器装置的主要构成部分，可能出现接闪器在安装后出现较为突兀的情况，不利于以后的防雷管理，因此在实际的安装中应充分考虑建筑结构的平面高度，可以选择建筑物的顶部作为接闪器的起始点。

2.3 防雷接地具体施工

关于电气工程具体的防雷接地施工具体操作方法，设计人员通常会使用接闪器等设施，该种设备由屋顶金属材料和避雷针构成，接地线依靠金属结构的主要功能发挥出来后，达到具体的防雷效果。具体的电气工程防雷接地施工流程如图1所示[1]。

图1 电气工程防雷接地施工流程

在敷设时，利用卡钉均匀分段固定暗敷于建筑抹灰层内的接地线，针对明敷的接地线，在仪器上将其顺直、无急弯的和连接支架进行焊接处理，并涂擦适量沥青。应用金属构件与金属管道作为引下线，通过焊接技术连接其和接地干线。明敷接地干线与引下线过程中，要确保不同支持件之间能均衡分布，将水平直线、垂直、弯曲部分的距离分别控制在0.4~2.0m、2.0~2.5m、0.2~0.6m范围中，如果接地线缆需穿越围墙或者楼板时，需要将相应位置增设保护套管，并把其和接地线进行电气连通处理。如果接地线要跨越某些建筑物，则要布置相配套的补偿装置。

在建筑现场施工时，金属门窗、器具等严格依照就近规则和接地干线设施衔接在一起。如果面对的是等电位，则要将其和接地干线相联结，现场其与接地装置的直接连接不小于3处，使等电位干线构建出环形电路。在变压器室、高低压开关室内，接地线和接地设备引出线的连接要不小于3处。

3 提升防雷接地水平的措施

3.1 优化防雷接地系统，提高智能化水平

近些年中，国内高层建筑物如雨后春笋一般陆续建设，防雷接地等基础的设施也发挥了许多不可替代的作用，科学技术的进步以及人们生活水平的提高使得对建筑结构的要求也逐渐增多，这也就使得对电气等设备的质量提出了更高的设计标准。在这样的工况下，有针对性地优化防雷接地系统性能，顺应时代发展的潮流，设计人员应改进和完善日常建设期间的诸多问题，在电气现场施工活动中，为了能使智能化防雷接地系统将自身作用充分发挥出来，确保火灾报警装置、通信网络元件以及相关监控设备可以正常运行，进而真正实现不同系统之间的完美配合，发挥智能化中枢系统的功能，使用各子系统常态化运行有更大的保障[2]。

3.2 谨慎选用施工材料

施工材料的选择应用情况直接关系着防雷接地系统的施工质量。故而，为了防止出现以公谋私的情况，应派专业的人员进行监督，在投入适当的资金来购买一些正规的生产材料，在多个部门充分交流的基础上，设计出科学完整的施工计划，确保施工建设顺利进行。只有在接地系统内各种材料质量均过关后，方可以指派技术人员进行安装，并且要结合材料类型、性质及功能的差异，为其应用不同的测试标准与使用方法，要做到区分应用。

3.3 加大施工现场管理力度，提升安装技术水平

首先，设计人员应做好建筑结构内部的主内钢筋引出点的统筹规划，采购部门应对钢筋等基础材料进行质量检测，在确保符合国家施工标准后方可大批量集中购买，以确保后期施工结构质量的提升，故而要采用适宜的措施削弱其在现场施工中形成的不良影响，尽可能提高建筑物的防雷处理效果。现场施工时，要规范的焊接处理钢筋原料与主筋，不管钢筋原材料是圆钢还是扁钢，都严禁运用T型接头焊接技法，并且要严控其焊接角度，一定要是90°的垂直角。其次，要高度重视建筑物体接地极等基础设施的连接，在确保相关接地系统平稳运行的基础上，严格落实国家提倡的科学发展观的建设要求，在引下线建设期间，应用安装便捷操作简单的钢筋零部件为主要材料，统一施工作业人员的操作方法，做好基础的焊接处理后，重点关注两者之间的其他细节问题，当施工项目完工后，聘请资质较高的团队进行质量检测，力争将客观因素带来的负面影响降到最低，从基础环节提升焊接质量。最后，加大安装施工效果的检测力度，具体是加大防雷接地系统施工全过程的质控力度，严格依照相关规范做好完工后施工效果的检测工作，可以尝试应用电子测试等方法，全面解除现场安装中潜在的各种隐患因素，进而使电气工程后期安全应用有更大的保障。

4 实验论证探究

为了能够更好地获取准确的数据信息，本文通过某城市一座24层的建筑物为主要研究对象，其中此栋居民楼总计容纳用户48户，分为2个主要单元，公用电梯是居民使用者主要承载的日常工具，其内部的电缆电源为380V，建筑设计人员经过综合调查后，共计设置了4个主配电箱，各主配电箱为12户业主供电，在建筑物一楼内集中安装电表。分别应用常规防雷接地工法与本文设计的方法进行设计，将其分别设定成对照、实验组。一共连续进行了5次模拟雷电，对比两组的防雷覆盖范围（见图2）[4]。

图2 实验结果对比

通过观察图2的条形统计图，不难发现实验组的防雷覆盖范畴显著大于对照组，并且实验组进行完5次模拟实验以后防雷效果并没有出现明显波动，而对照组在实验结束后，防雷效果呈现出十分显著的降低趋势。综合分析本次对比实验结果，可以正式本课题提出的防雷接地施工技法能较明显的拓展传统方法的防雷覆盖范围，并且较好地满足了防雷接地技术在稳定性方面提出的要求。

5 结语

总之，防雷接地施工情况影响着建筑电气工程的施工效果，建筑企业的管理部门应投入适当的建设资金，积极学习国内外先进的防雷接地技术，聘请优秀的建筑型管理型人才，尽可能提升防雷接地施工效率，进而充分发挥防雷装置的功能，减少高层建筑自身及内部电气设备被雷击的概率，保证高层建筑物使用安全，延长使用寿命，创造出更多的效益。