高层建筑电气施工中的防雷技术探析

陈锋

摘 要：目前，高层建筑已经成为了社会发展的趋势。高层建筑由于高度较高和建筑以混凝土钢筋为主要建材，发生雷击的概率也在不断提高，雷电对高层建筑具有非常明显的破坏性，需要建筑工作者在实践过程中不断结合实际工作经验，探索符合国情的高层建筑防雷技术。基于此，本文将对高层建筑电气施工中的防雷技术进行探析。

关键词：高层建筑;防雷技术;电气施工

1 高层建筑的雷击危害

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种自然放电现象，具有时间短、电流大、电压高的特点，雷电产生的热效应、电效应和机械力常常造成人畜伤亡、建筑物损毁、引发火灾，以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故，给国民经济发展和人类生命财产带来巨大的损失。因此，为了保护建筑物不受雷击的危害，首先要了解雷击的种类及产生的后果，进而有的放矢加以防护。

1.1 直击雷及侧击雷

直击雷是雷电直接击中地面上的某一物体，侧击雷是雷电打到高耸物体的侧面。直击雷和侧击雷的破坏力都特别大，一旦雷电直接击中建筑物，如果不能及時将雷电流泄放，则高层建筑及建筑物内的电气设施就会受到损坏，甚至会造成建筑物爆炸，引发火灾等事故。

1.2 闪电感应

闪电发生时，在附件导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应，可能使金属部件之间产生电火花。若建筑物的金属设备或金属管线等没有进行有效接地或等电位连接，闪电感应会使这些设备或金属管线产生高电压，导致设备停止工作或损坏，甚至造成人身安全事故。

1.3 闪电电涌侵入

雷电作用于架空线路、电缆线路或金属管道，使雷电波通过管线侵入建筑内，损坏电子设备及控制系统。目前，高层建筑的防雷是一个比较复杂的系统工程，各式各样的雷击类型对于建筑的影响，仅凭简单的防雷设施是不可能完全解决的。所以，解决雷击的危害，需充分了解雷击的入侵途径，并且结合建筑的实际情况，考虑建筑物遭受雷击状况以及雷击后产生的影响，通过应用综合防雷技术，将雷击危害降到最低。综合防雷系统主要由外部防雷和内部防雷2个系统组成。外部防雷由接闪器、引下线、接地装置等组成;内部防雷由屏蔽、等电位连接、合理布线及安装浪涌保护器等组成。

2 高层建筑电气施工中的防雷技术存在的问题

2.1 设计中易出现的问题

在一些高层建筑防雷接地系统的设计过程中，往往会出现设计人员缺少考虑到一些高层建筑自身的特点，而进行一些盲目的设计选取工作：这样不能很好的把防雷分流技术应用到设计中去，就会出现把高层建筑的防雷能力在一定程度上降低下去：另外，在购买防雷设备方面，如果没有对其相关的设备进行质量的二次检测，就可能出现一些设备的质量问题，从而对高层建筑电气设备正常运行造成一定的威胁。

2.2 等电位系统中存在的问题

在我国的高层建筑等电位系统中，通常会因为一些设计过程中出现的问题，造成两者之间电位连接深浅不均的问题、在施工过程中出现的不规范行为、干扰的信号也比较多等：具体体现为卫生间的给水排水系统和电线的预埋：大部分的情况是施工把工程转包给承包的单位进行建设施工，因为一些承包施工方没有具备专业的高层建筑电气设备设计知识，这样就可能在施工的过程中对建筑电气设备系统进行一定的损坏，给高层建筑的电气安全造成严重的危害，对人们的自身和财产都有着很大的威胁。

3 高层建筑电气施工中的防雷技术要点

3.1 接闪防雷技术

接闪防雷技术在高层建筑电气施工中较为常见，其基本原理是通过技术手段，将雷电的不可控因素变为可控，做到整个雷电导流的可控性。接闪防雷技术应用过程中，雷电在被接引时，其传输路径已经被设计好，雷电是不能自主选择传播路径，这种背景下就大大降低了雷电的破坏性，按照规划的路径进行雷电接地，又实现了雷电传输过程中通道的可控性，避免雷电传输过程中对电气系统造成的二次伤害，具有非常重要的防雷技术理论和应用意义。

3.2 分流防雷技术

分流防雷技术是当期高层建筑电气施工中的重点工作。高层建筑电气化设备具有高度复杂性，雷电的不可控导致雷电在接闪过程中必然会有一部分雷电通过接触建筑外部电源和外部金属进行内部导电。如果没有良好的分流防雷技术，则对于复杂的高层建筑电气化设备而言会是一个灾难性打击。高层建筑内部的电气化设备在导线上安装电阻设备，一旦发生雷电通过导线进入建筑电气设备当中，其相应的电阻设备会迅速发生反应，增强电阻阻止雷电的破化性，降低雷电压力，同时利用报警系统系统设备进行雷电电击报警。分流防雷技术是当期高层建筑防雷技术中的重中之重，是阻止雷电对内部电气设备破坏的关键。

3.3 等电位连接

将高层建筑的金属管线、电气设备、等电位端子板、结构钢筋等组合连接形成一个整体，这样高层建筑内的所有设备都会形成一个相同的电位，建筑物内就不会出现电位差现象，跨步电压也就不会产生，因此，能有效防止雷击对于建筑物内电气设备以及人体的危害。在高层建筑电气施工过程中，首先将建筑物楼层钢筋混凝土中钢筋通过焊接、套丝、绑扎等手段连接在一起，是实现等电位的基本条件;然后将建筑物的柱筋、圈梁钢筋和防雷装置进行连接;再利用金属管线和等电位装置与其进行连接，就形成了高层建筑的等电位连接网络。

3.4 屏蔽防雷技术

屏蔽防雷技术主要是防止高层建筑中雷电产生的电磁波对建筑内部关键电气设备产生破坏。高层建筑中电气设备较多，其中关键的电气设备安全性是重中之重。对高层建筑中电气关键设备除了接闪、分流等技术手段还需要在屏蔽防雷技术上做好文章。首先，屏蔽防雷技术是指在高层建筑设计之初，对关键电气化设备的节点要注重结构的均压防雷技术，就是需要对关键电气设备区域采用钢筋结构，努力做到钢筋结构的均压性，从而实现屏蔽效果;其次根据电气装备的构造和区域不同，设计更好的分流技术，做好屏蔽效果。总之，屏蔽防雷技术是应用于高层建筑电气装置的关键节点，必须应用多种防雷手段，起到屏蔽防雷效果。

3.5 防雷系统设计优化措施

建筑防雷设计实际上是一项比较复杂的设计工作，不是只通过部分简单的设备和方法就能解决掉的，还需要在设计过程中把建筑具体的实际情况考虑进去，并且结合到施工人员的现实设计：雷电进入建筑的途径有很多方面，因此必须考虑到多种因素，然后做出最合理的设计方案，这样就能在最基础的点上面保证建筑的防雷功能，保证建筑中的人们能够正常的生活和工作：①在接闪方面，主要是施工人员对建筑防雷设计合理设计，然后将雷电释放通道将雷电引入大地中，这样就能防止雷电过大对建筑物中电气设备造成一定的影响;②分流方面，分流是指对外部的带电设备进行一定的并联处理，然后形成一定的避雷能力，这就可以提高建筑的防雷性能有一个很好的提升：这种避雷方法主要是对电气设备的绝缘性和耐压性有着很高的要求，因为在分流的时候，往往不能把全部的电流转到大地中去，会有一部分电流流向电气设备中，这些电流会对一些不合格的电气设备由于耐压性造成一定破坏，从而影响整个设备的安全运行。

4 结束语

随着高层建筑的建设规模不断增大，电气设备的应用越发普及，高层建筑遭受雷击的概率也随之增加。因此，加强高层建筑电气施工中的防雷技术显得尤为重要，不仅要应用先进的防雷技术，还要不断学习国内外高层建筑的防雷经验，推动我国高层建筑发展，保障人民群众生命财产安全。

参考文献：

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