浅谈高层建筑电气防雷及接地技术

区松根 赵丹

摘要：本文首先指出了高层建筑电气防雷及接地技术中存在的问题以及相对应的解决策略，然后分析了用框架主体结构钢筋安装接地和高层建筑电气等电位连接安装，最后探讨了断接螺栓的安装施工技术。

关键词：高层建筑；电气防雷；接地技术

中图分类号： TU208 文献标识码： A

在建筑物施工中，为了防止雷击事故的发生，必须要了解防雷接地装置可能出现的最大电位，在施工中采取相应的措施。我国的高层建筑物(含钢结构建筑) 的防雷接地引下线一般长约100m左右，在防雷接地装置中，接地电阻阻值越小，则瞬间内冲击接地电压降就越小，建筑物遭受雷击的危险性就越小。在建筑物特别是高层建筑的施工中，利用建筑物基础地板钢筋作为自然接地体，利用建筑物的柱或剪力墙内结构主筋作为防雷引下线，并保证每条引下线不少于两根主筋与自然接地体连接，随主体结构工程逐层焊接串联至屋顶与避雷带连接，用以保证防雷引下线的使用功能。因此，建筑物施工中必须有足够小的接地电阻值和安全可靠的接地装置，使电路运行稳定、质量可靠，保证设备和工作人员的安全，保护建筑物及强、弱电设备的安全运行。

1高层建筑电气防雷及接地技术中存在的问题以及相对应的解决策略

1.1防雷接地技术中存在的问题

在实施防雷接地技术中，工作人员是此工程的关键，由于部分设计人员和施工人员的责任感不强、相关专业知识掌握不充分等都会造成防雷接地技术的不正确运行，比如会用质量较差的螺纹钢替代质量较好的圆钢来对钢筋进行搭接。还有就是由于高层建筑由于高的特点，在建筑设计时首先要考虑的就是防雷措施，在高层建筑电气防雷接地安装过程中，要注意对接地电阻的阻值进行测试，看其是否满足设计要求，还有就是导体的导电性能的考虑，个别的建筑商由于利益的驱使，在高层建筑电气防雷接地工程使用不符合国家规定的相关规格，进而严重导致防雷接地工程的不正常进行，更甚至会威胁公民的生命健康，面对这些不利于高层建筑电气防雷、接地工程的进行必须采取措施。

1.2面对防雷接地工程中存在问题采取的对应措施

加强高层建筑电气防雷及接地工程中工作人员、设计人员以及管理人员的个人素质以及专业素养，把生命健康放在首位，在保障公民安全的前提下对防雷接地工程进行一系列的改善。关于专业知识素养，比如施工人员要加强专业技能的培训和学习，这样才能在较大难度的仰焊和立焊等焊接方法时，做到游刃有余的进行较大难度的焊接工作的完成。接地电阻的阻值越小，冲击接地电压降也就越小，所以要保证接地电阻尽可能的小，满足接地电阻的设计要求，除了采用阻值较小的电阻外，还可以考虑利用人工接地体来对接地电阻进行降低阻值。还有就是接地材料要满足，导电性能高，抗腐蚀能力强，所以在选择接地体材料时要避开选择金属类的接地体，可以选择比如石墨类的具有导电性能良好，抗腐蚀能力强且稳定性能良好的接地体。

2用框架主体结构钢筋安装接地

2.1 利用柱内2根主筋作接地引下线的安装

在目前高层建筑中，大部分都是采用螺栓和柱子内部的2根主要钢筋当作引下线，不再设其他引下线，这可以减少对其他地方的引下线。若能确定柱子内部最佳的两根主要钢筋作为引下线，效果会更好。柱子上设有断接螺栓的情况时，首先要确定断接螺栓的具体位置，应注意断接螺栓在柱子上的位置是在室外还是在室内。如果是设在室外，可将柱子靠外侧的中间两根主筋当作引下线，便于从主筋上引出断接螺栓；如果是设在室内，可利用柱子靠内侧的中间两根主筋当作引下线。从高层建筑的整体效果来看，从主筋安装的螺栓更方便实用。柱子不设断接螺栓的情况时，其主要考虑避雷的效果。在建筑的设计中，应使在屋顶上的引下线与避雷的网络系统连接安全方便，这时可利用柱内靠内侧的两根主筋或者左（右）侧中间两根主筋来维持搭接的通畅度。

2.2 在连接过程中需要混凝土与钢筋相配合

在高层建筑设计中，混凝土在与构件中钢筋进行配合时，一定要注意接地的问题。在混凝土构件中的钢筋作为接地极或引下线时，应防止出现安全隐患，减少不必要的问题发生。以下是几个需要注意的问题：

（1）在底板和钢筋之间连接时，不能用电焊直接与钢筋焊接在一起，必须用连接件将二者焊接起来，所使用的连接件应是与板内钢筋同规格的钢筋，这样可以避免板内钢筋构件受到影响。

（2）在柱子的建筑上，应对主筋和梁柱进行适当的连接，柱内主筋与梁内主筋的连接应跟上述底板钢筋连接做法一样，但连接件规格可以不同。而柱内主筋与梁内避雷带的连接，要注意的就是避雷带的搭接，避雷带一般都是用扁钢或圆钢构件均搭接背焊。

2.3 柱内主筋的引出点安装方法

高层建筑电气的安装中，既然有引下线，就应有引出点与之相适应。（1）在柱子内部安装主筋，把柱内主筋作为引出点，在处理时应保证该主筋不受任何伤害。柱子内部的主筋在与避雷网或者螺栓进行连接时，无论是用扁钢还是圆钢均应将其设计为工程实际所需要的形态。（2）在屋顶处引出线时，需要把柱内主筋的标高控制好，使其高度与避雷网尽量一致，严格按照规定与避雷网进行连接，这样既美观又方便。

3高层建筑电气等电位连接安装

等电位联接的主要是为了保障实施过程中导体的连接以及高层居住者安全用电。采用等电位联接还可以防雷，保证电子设备正常工作使用。近年来，由于存在危险电位差，出现了很多电气事故。为了能有效地防止这些事故的发生，可通过实施等电位联接，保持高层建筑物的联接。在这里要对总等电位联接和局部等电位联接进行一些分析：总等电位连接就是在电源进线配电柜旁装置一个铜质接地母排，再用等电位联结线把进线配电柜的PE 线、各种金属管道、金属结构、接地引下线与接地母排连接导通。在高层建筑的电气安装中，实现总等电位联接有以下几种的方法：（1）利用联接干线把可导电体与配电箱的总等电位联接起来，这样可以实现总等电位的联接，方便日常管理，减少工作量。但耗费原料多而且工程量大。（2）使可导电体的联接干线与室内的环形地带直接接通，这样操作起来容易简单。（3）接通作为接线端子的柱内主筋与可导电体的联接干线。这样可以减少材料的使用，同时减低了施工的度。（4）将电气装置的外露可导电体与进线配电箱的总等电位联结端子板实现汇接。这种方法可以节省原材料和减少施工量，但是日后的维护比较困难。在建筑物的每个电源入口做总等电位联结，不仅能防止自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入危险故障电位的危害，并且可以降低建筑物内接触电压和不同金属部件间的电位差。

局部等电位联接可当成特定或局部范围内的总等电位联接。由于在高层建筑的主卧室、卫生间、客厅以及厨房都需要进行等电位联接，相对总等电位联接来说，进行联接比较复杂。为防止电击事故的发生，局部等电位要求更低的接触电压。

4断接螺栓的安装施工技术

断接螺栓不仅在技术上有重要的作用，而且对建筑物的美观也有很大的影响。因此，在施工中应对断接螺栓加以重视。断接螺栓设置的位置应考虑几个因素：（1）方便于测量接地电阻时的接线。（2）要美观、安全，行人不容易碰及。例如可设在建筑物的背面，或设在地下室等比较隐蔽而又方便使用的地方。对于断接螺栓的安装高度，在建筑电气安装工程图一般要求设在离地2.0 m 处，但也有要求设在1.5～1.8m处的。在高层建筑中，在室外柱子上若把断接螺栓设在1.5～1.8 m处，行人容易碰及而发生事故；若将其暗设在0.5 m的地方，比较隐蔽，行人也不会绊脚，还对测量接地电阻时的接线提供了方便。当断接螺栓设在室内时，按高度为 0.5 m 设置也比较合适。

5结论

随着我国科学技术的发展，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，楼房变得越来越高。高层建筑由于在地面突起的高度更容易遭到雷击的危害。防雷与接地是关系建筑物和人身安全的头等大事，雷击时有强大电流通过，产生机械力和热效应，破坏建筑物和电气设备。防雷与接地系统施工的好坏，直接影响整个建筑物的智能化程度和使用功能，因而，建筑物的防雷接地系统施工越来越受到人们的重视。

参考文献

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