高層建筑電氣工程的防雷接地技術

袁中華 張擎

（機械工業第六設計研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

一、防雷接地方式和意義

（一）防雷接地方式

建筑物對雷擊的防范主要是“泄”和“抗”，應根據建筑物設計特點，選取科學有效的避雷方式和避雷裝置降低雷電的危害，以達到防雷接地的目的。還可以將絕緣體或其他具有放電功能的設備安裝到建筑物中的電氣設備上，以降低雷電的危害。這些方法在建筑物防雷接地設計中較多，為了進一步提升建筑物防雷功能， 確保建筑物的安全性水平，可以將這些方法結合起來使用。

（二）防雷接地的意義

建筑物防雷接地工程直接影響人們生命財產安全，做好防雷接地工作具有十分重要的意義。雷電擊中建筑物后會有巨大的雷電流通過，進而產生熱效應和機械力，在很大程度上影響建筑物和電子電氣設備的安全。防雷接地的施工質量直接對建筑物安全、使用壽命以及功能等產生影響，只有將建筑物防雷接地做好，才能確保建筑物內人們生命和電子電氣設備的安全。

二、高層建筑電氣工程概況

某高層建筑項目擁有地上 28 層，地下 1 層，其建筑形式為主樓配合裙樓。其中主樓的總建筑高度為 102.5m，屋面設計有鋼結構塔樓，屋面頂端則設置了針式接閃器，建筑主體墻由石材外掛幕墻及玻璃幕墻所共同構成。在建筑內部采用到了具有低壓系統的接地型 TN-S 系統，另外變壓器中性線與變壓器室直接接地相連。接地部分包括了帶有金屬外皮的進出線電纜，金屬管道及鋼管部分則與就近避雷裝置相連，其中通過Φ12 鍍鋅圓鋼接地，與建筑外廊電氣設備聯系。另外，建筑內電氣設備都安裝有過電壓保護器，可有效防止外界雷電波的大量入侵。

三、高層建筑電氣工程的防雷接地技術

（一）聯合共用接地系統的建設與分析

高層建筑中的安全保護地、交流工作地以及直流工作地等部分場合采用到了聯合共用接地系統，它與建筑物的法拉第籠直接連接，有效規避了接地線之間所存在的電位差問題，直接消除由外部雷擊所產生的大量感應過電壓。在該高層建筑施工中，主要利用到了接地體樁筋直接配合承臺連接，并利用建筑物柱內鋼筋作為引下線部分與防雷接接地裝置連接并形成一個整體，這就是建筑所構建的籠形避雷網。籠形避雷網的優點就在于它有效實現了接地防雷均壓處理，能夠提升建筑整體的屏蔽防雷效果。

從整體來看，該高層建筑的聯合共用接地系統完整，具有功能良性的等電位防雷體系，系統的熱穩定性與疏散電流能力較好，相當于為建筑本身敷設了一層均壓網，地面電位分布相當均勻，均壓效果表現良好。

（二）屋面防雷接地系統的建設與分析

該高層建筑擁有完備的屋面防雷接地系統，它是該建筑外部防雷技術體系中的關鍵部分。在建設構造該系統過程中就運用到了接閃器，它其中包括了接閃帶、接閃桿以及接閃網，這些都可用來應對當地的高雷暴惡劣天氣狀況。

具體來說高層建筑屋面部分專門設計了突出的鋼結構塔式造型，其頂端設計了接閃器配合能夠衰減雷電流幅值的電涌保護設備。在屋面女兒墻部分輔助安裝了 Φ 12 規格的鍍鋅圓

鋼接閃帶。另外主樓采用到了二類防雷保護設施配合接閃網格（網格規格為＜ 10m×10m），而裙樓附屬建筑則采用到了三類防雷保護設施，其接閃網格設置＜ 20m×20m。再者考慮到 高層建筑擁有引下線防水處理層，接地電阻偏大，必然會嚴重影響防雷接地系統接地效果，所以在工程建筑周邊采用了周圈式接地設計，有效避開防水處理層，同時還將周圍式接地體深埋入到建筑基礎周邊位置，提高建筑本體的防雷接地系統衡電位效果。

（三）防雷接地處理系統的建設與分析

該高層建筑的防雷接地處理系統是能夠兼容智能建筑中的智能化電氣設施體系的，即為 建筑量身打造了一套智能化防雷接地處理系統。該系統直接與建筑內部的通訊網絡系統、信息數據處理系統、火災報警系統、設備監控系統、綜合布線系統以及建筑綜合智能系統相聯系，它們共同形成了高層建筑中多位一體的智能化中樞，可對建筑內部各方面系統安全防護提供有利保障。由于建筑內電子設備與計算機網絡系統過多，容易遭受外部雷擊干擾，所以 高層建筑專門引入了防范應對極強雷電流入侵的引線入地防雷系統，它可將附近空間所產生的強大電磁場轉化為建筑內所有電源線、信號饋線導線上的防雷信號，及時準確感應存在于線路中的雷電過電壓，它凸顯了高層建筑的智能電器設備防雷接地保護理念與技術應用優化。

（四）局部等電位接地系統

因衛生間空氣較為潮濕，住戶在洗浴過程中，人體會直接與潮濕的空氣進行接觸，即使較小的電流也能以金屬管道為媒介引發電擊事故，為了保證衛生間的電位相等，防止電擊隱患出現，應做好衛生間的局部等電位連接。衛生間電擊隱患主要是受雷電天氣的影響，在夏季雷雨天氣季節，建筑物遭受雷擊的概率較大，此時會產生巨大的電流，若防雷安全工作存在缺陷，巨大的雷電流就會通過引下線進入衛生間或其他潮濕的空間內，此時將會有電位差出現在傳播路徑上，出現感應電位，這時的電力強度要比雷擊電流高，這些電位利用水管向潮濕空氣中傳播， 一旦人體接觸后會引發觸電反應，嚴重威脅著人們生命財產安全。 因此，必須在衛生間選用重復接地，保證局部的電位相等。

結語

綜上，只有采用科學合理的安裝管理措施，才能加強防雷接地技術施工的安全性。隨著接地技術在建筑領域的廣泛應用，對接地裝置以及接地技術的要求也越來越嚴格。在實施防雷接地施工時，相關管理者必須做好各方面的協調工作，做到整體施工的動態化管控，從而避免危險的發生，增大工程的安全系數。