高層建筑電氣工程的防雷及接地技術(shù)

姜琳琳

摘要：雷電是我國的主要自然災(zāi)害之一，雷電波通常以直擊雷和感應(yīng)雷兩種途徑襲擊高層建筑，并在極短的時間內(nèi)釋放出大量的電壓和電流，由此產(chǎn)生巨大的電效應(yīng)、熱效應(yīng)及機(jī)械力，對高層建筑造成極大的破壞?；诖?，本文概述了防雷接地施工，闡述了高層建筑電氣工程的防雷接地處理必要性，對高層建筑電氣工程的防雷及接地技術(shù)進(jìn)行了探討分析，旨在保障高層建筑安全。

關(guān)鍵詞：防雷接地施工;高層建筑;電氣工程;必要性;技術(shù)

一、防雷接地施工的概述

防雷接地施工是指將建筑物接閃器、電力電子系統(tǒng)感應(yīng)或接收的雷電，經(jīng)由連接接地系統(tǒng)的引下線釋放至大地中，以此實現(xiàn)保護(hù)電氣設(shè)備及整個建筑的目的。其中避雷器、避雷針等雷電接收裝置、接地裝置、連接雷電接收裝置和接地裝置的接地線是建筑防雷接地系統(tǒng)的重要構(gòu)成。

二、高層建筑電氣工程的防雷接地處理必要性

雷電對于建筑中的電氣設(shè)備以及家中常使用的家用電器都會造成不同程度的傷害，嚴(yán)重時還會引發(fā)火災(zāi)等重大安全事故，高層建筑中的電路設(shè)置和防雷接地系統(tǒng)的排布是抵御和規(guī)避雷電襲擊的重要部分，防雷接地系統(tǒng)能夠根據(jù)雷電來襲的方式做出相應(yīng)的措施，雷電釋放的電波以不同的途徑作用于電氣設(shè)備，從而造成設(shè)備損壞或者報廢，而開展防雷接地的施工處理就是為了應(yīng)對各種電波襲擊途徑，防止影響到電氣設(shè)備的正常運(yùn)行或者損壞，這樣做還可以防止對建筑結(jié)構(gòu)形成的損傷和損壞。因此在高層建筑開展這項處理措施是非常必要的，是不可或缺的，要展開科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計工作，根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)布局來制定相應(yīng)的防雷接地系統(tǒng)，確保一應(yīng)電氣設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、高層建筑電氣工程的防雷及接地技術(shù)分析

1、常用的高層建筑防雷設(shè)備和防雷措施。（1）防雷設(shè)備。目前高層建筑一般都布置了防雷接地系統(tǒng)，運(yùn)用防雷和接地技術(shù)實現(xiàn)規(guī)避雷電波襲擊造成的損傷，因此還會涉及到多種防雷器材和防雷設(shè)備，工程人員也根據(jù)不同建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置了相應(yīng)的防雷保護(hù)措施，比如能夠感應(yīng)并抵御雷電襲擊的防護(hù)，能夠從多個角度抵御來自雷電的襲擊等措施。設(shè)置防雷接地系統(tǒng)的目的就是為了嚴(yán)防各種途徑和角度襲來的雷電，維持建筑物內(nèi)的供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備系統(tǒng)都能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，為使用者持續(xù)提供電力能源和各種功能的需求。現(xiàn)階段主要使用的防雷裝置一般包括避雷針或者避雷網(wǎng)，以及由兩者組合起來的接閃裝置，這些裝置與接地系統(tǒng)相連接，在有雷電來襲時能夠?qū)㈦娏鲗?dǎo)入地面，不會對電氣設(shè)備形成影響和破壞，目前人們還在研究如何規(guī)避雷擊，而不僅是被動承受雷擊之后在考慮將電流引入地面。（2）防雷措施。第一、接閃。利用避雷針、避雷網(wǎng)等接閃，如此可以將雷電引導(dǎo)特定的通道，進(jìn)而釋放，避免雷電隨意放電。從本質(zhì)上來說，接閃就是采取某種手段來實現(xiàn)與閃電相接，進(jìn)而傳輸閃電，并將其釋放，避免閃電隨意放電，而使供電線路或供電設(shè)備受到迫害。第二、均壓。的確，利用接閃裝置進(jìn)行接閃可以避免設(shè)備或線路受損，但是其會對周圍設(shè)備或人員造成一定的影響和危害。但是均壓方法的運(yùn)用，不僅能夠有效防雷，還不會危害周圍的人員和設(shè)備。因為在均壓環(huán)與地位電的導(dǎo)體相連接，就可以保障閃電流通過設(shè)備時形成“等電位島”，進(jìn)而使閃電電流流入大地，而不會危害到設(shè)備或設(shè)施。第三、屏蔽。所謂屏蔽就是利用金屬管、金屬殼或者金屬箔、金屬網(wǎng)等把需要保護(hù)的對象全面保護(hù)起來，這樣就可以切斷雷電電磁脈沖波的入侵通道。基于此，可以確定合理的設(shè)置屏蔽，可以有效地保護(hù)電力設(shè)備，避免其受到雷電電磁脈沖的影響。但是，需在設(shè)置屏蔽的過程中需要注意保證屏蔽的外殼或其他設(shè)備都要與大地相連。

2、接地引下線技術(shù)。高層建筑中的大多數(shù)防雷接地引下線都選用柱內(nèi)主筋，在進(jìn)行柱內(nèi)主筋的選擇過程中，要充分考慮柱子上設(shè)置、沒有設(shè)置斷接螺旋這兩種情況。如果在柱子上設(shè)置了斷接螺旋，那么只要確定好是在室內(nèi)還是室外進(jìn)行斷接螺旋位置的設(shè)置就好，如果將斷接螺旋的位置設(shè)置在了室內(nèi)，防雷地接引下線的位置就應(yīng)該是靠珠柱子內(nèi)側(cè)中間位置的兩根主筋，如果選擇了室外，防雷地基的位置就應(yīng)該選擇外側(cè)中間的兩根主筋，這樣的設(shè)置方法有利于方便斷接螺旋的安裝引出。如果柱子上沒有設(shè)置斷接螺旋的主筋，就要充分考慮連接避雷網(wǎng)的接閃器和屋頂?shù)囊霾课?，在這種情況下就可以把柱內(nèi)左側(cè)中間的兩根主筋和柱內(nèi)靠內(nèi)測的兩根主筋作為接地引下線位置的選擇。

3、確保高層建筑的鋁合金幕墻與避雷網(wǎng)做好連接。通常為了較好地實現(xiàn)屏蔽和均壓的防雷效果，建筑物的屋面避雷帶（網(wǎng)）、引下線以及接地裝置，這三部分共同聯(lián)結(jié)成一個籠形的避雷網(wǎng)。但高層建筑的外墻多采用鋁合金幕墻裝飾，如果不將這些鋁合金幕墻與避雷網(wǎng)連接，就很容易遭受雷電襲擊，因此非常有必要將鋁合金幕墻與建筑物主體結(jié)構(gòu)的防雷裝置連接，形成一個防雷整體，以免幕墻和建筑物遭受雷電的侵襲，為了保證這一目標(biāo)的實現(xiàn)，在施工過程中，電氣和幕墻的專業(yè)施工隊伍應(yīng)做好連接點(diǎn)處的工序交接，測試并記錄好連接點(diǎn)處接地的電阻。

4、減少接地阻值的方法。防雷接地技術(shù)應(yīng)用的過程中，由于電阻材料會受到土壤因素的影響，使電阻的阻值偏高，導(dǎo)致其分流的能力減小，從而出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象時，對電氣設(shè)備造成一定的影響。減小接地電阻的阻值的方法中，主要有：（1）對土壤進(jìn)行更換，選擇對電阻影響較小的砂紙黏性等土壤;（2）利用人工的方式，對現(xiàn)有的土壤進(jìn)行一定處理，如在土壤當(dāng)中混入相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，增強(qiáng)土壤的導(dǎo)電性能;（3）對于深處電阻率較低的土壤來說，可以提高接地體的掩埋深度;（4）將建筑物附近的污水引入土壤中，利用污水降低接地電阻的阻值;（5）使用適當(dāng)?shù)慕底鑴?，降低接地電阻的阻值?/p>

四、結(jié)束語

綜上所述，電氣工程是現(xiàn)代高層建筑工程建設(shè)的重要內(nèi)容，其中的防雷接地施工更是重中之重，因此作業(yè)人員必須提高對高層建筑電氣防雷接地環(huán)節(jié)的正確認(rèn)識，并做到嚴(yán)格、規(guī)范、有序施工，以提高高層建筑防雷接地水平，避免安全事故。

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（作者單位：大連盛昱建筑工程有限公司）