超高層建筑電氣工程防雷接地技術探討

曹淑琴

（山西省工業設備安裝集團有限公司，山西太原 030032）

1 建筑電氣防雷接地技術概念

當前，常用的雷電防雷技術主要有內部、外部防雷裝置兩種類型。眾所周知，高層建筑物配置的電氣防雷系統復雜性更高，防雷及接地設施等是常用的防雷裝置，以上裝置的使用原理存在著差異。比如，接地線、接地設施盡管使是把雷電傳送至大地內，但傳輸方式有一定不足。在雷電接閃環節中，明確規定現場工人規范應用接閃桿及接閃帶等部件，借此方式把電流順利的導入接地裝置內，在接地設備的協助下將電流安全的導入到地下[1]。

2 高層建筑電氣防雷和接地施工技術

2.1 部署防雷接地線和基礎接地網

防雷接地線施工建造中，要督導工人先把設計圖紙作為依據，執行相應的操作過程，確保超高層建筑電氣防雷接地各施工流程均規范化，防控出現現場接地和設計之間形成較大偏差的情況。

結合設計圖紙內標注處焊接處理防雷接地部件，建議選用防雷接地線施工作為基礎接地網，底板上層內兩根柱鋼筋直徑≥20mm，焊接底板和規格小于15m×15m的網格，隨后采用內徑≥15mm鋼板連接基礎接地網與結構樁基。

2.2 合理選用防雷接地接閃器

根據既有的規范標準，在建筑項目防雷接地建設活動中，首先，應根據建筑施工的主要特點，購買較為先進。質量最佳的接閃器設備，以市面上較為常見的避雷帶、避雷針為主。其中，接閃器的主要作用是巧妙的將外部雷電及時的導入地下內部環境，來減少電機電流對設備產生的不良后果。值得注意的是，設計人員還會將接閃器設置成橫截面半徑6mm圓鋼材或建筑屋頂之外的整體金屬鋼結構，在建筑物體上面使得整個金屬結構和6根高度1.5m避雷針組合成接閃器等防雷系統，可以采用式（1）計算出接閃器的保護范疇：

式中：s代表接閃器的保護半徑；l代表接閃器的高度數值；l1、l2對應的依次是滾球半徑、接閃器距離起始平面的高度值。如果在實踐中把建筑屋頂的鋼結構作用接閃器裝置的主要構成部分，可能出現接閃器在安裝后出現較為突兀的情況，不利于以后的防雷管理，因此在實際的安裝中應充分考慮建筑結構的平面高度，可以選擇建筑物的頂部作為接閃器的起始點。

2.3 防雷接地具體施工

關于電氣工程具體的防雷接地施工具體操作方法，設計人員通常會使用接閃器等設施，該種設備由屋頂金屬材料和避雷針構成，接地線依靠金屬結構的主要功能發揮出來后，達到具體的防雷效果。具體的電氣工程防雷接地施工流程如圖1所示[1]。

圖1 電氣工程防雷接地施工流程

在敷設時，利用卡釘均勻分段固定暗敷于建筑抹灰層內的接地線，針對明敷的接地線，在儀器上將其順直、無急彎的和連接支架進行焊接處理，并涂擦適量瀝青。應用金屬構件與金屬管道作為引下線，通過焊接技術連接其和接地干線。明敷接地干線與引下線過程中，要確保不同支持件之間能均衡分布，將水平直線、垂直、彎曲部分的距離分別控制在0.4~2.0m、2.0~2.5m、0.2~0.6m范圍中，如果接地線纜需穿越圍墻或者樓板時，需要將相應位置增設保護套管，并把其和接地線進行電氣連通處理。如果接地線要跨越某些建筑物，則要布置相配套的補償裝置。

在建筑現場施工時，金屬門窗、器具等嚴格依照就近規則和接地干線設施銜接在一起。如果面對的是等電位，則要將其和接地干線相聯結，現場其與接地裝置的直接連接不小于3處，使等電位干線構建出環形電路。在變壓器室、高低壓開關室內，接地線和接地設備引出線的連接要不小于3處。

3 提升防雷接地水平的措施

3.1 優化防雷接地系統，提高智能化水平

近些年中，國內高層建筑物如雨后春筍一般陸續建設，防雷接地等基礎的設施也發揮了許多不可替代的作用，科學技術的進步以及人們生活水平的提高使得對建筑結構的要求也逐漸增多，這也就使得對電氣等設備的質量提出了更高的設計標準。在這樣的工況下，有針對性地優化防雷接地系統性能，順應時代發展的潮流，設計人員應改進和完善日常建設期間的諸多問題，在電氣現場施工活動中，為了能使智能化防雷接地系統將自身作用充分發揮出來，確保火災報警裝置、通信網絡元件以及相關監控設備可以正常運行，進而真正實現不同系統之間的完美配合，發揮智能化中樞系統的功能，使用各子系統常態化運行有更大的保障[2]。

3.2 謹慎選用施工材料

施工材料的選擇應用情況直接關系著防雷接地系統的施工質量。故而，為了防止出現以公謀私的情況，應派專業的人員進行監督，在投入適當的資金來購買一些正規的生產材料，在多個部門充分交流的基礎上，設計出科學完整的施工計劃，確保施工建設順利進行。只有在接地系統內各種材料質量均過關后，方可以指派技術人員進行安裝，并且要結合材料類型、性質及功能的差異，為其應用不同的測試標準與使用方法，要做到區分應用。

3.3 加大施工現場管理力度，提升安裝技術水平

首先，設計人員應做好建筑結構內部的主內鋼筋引出點的統籌規劃，采購部門應對鋼筋等基礎材料進行質量檢測，在確保符合國家施工標準后方可大批量集中購買，以確保后期施工結構質量的提升，故而要采用適宜的措施削弱其在現場施工中形成的不良影響，盡可能提高建筑物的防雷處理效果。現場施工時，要規范的焊接處理鋼筋原料與主筋，不管鋼筋原材料是圓鋼還是扁鋼，都嚴禁運用T型接頭焊接技法，并且要嚴控其焊接角度，一定要是90°的垂直角。其次，要高度重視建筑物體接地極等基礎設施的連接，在確保相關接地系統平穩運行的基礎上，嚴格落實國家提倡的科學發展觀的建設要求，在引下線建設期間，應用安裝便捷操作簡單的鋼筋零部件為主要材料，統一施工作業人員的操作方法，做好基礎的焊接處理后，重點關注兩者之間的其他細節問題，當施工項目完工后，聘請資質較高的團隊進行質量檢測，力爭將客觀因素帶來的負面影響降到最低，從基礎環節提升焊接質量。最后，加大安裝施工效果的檢測力度，具體是加大防雷接地系統施工全過程的質控力度，嚴格依照相關規范做好完工后施工效果的檢測工作，可以嘗試應用電子測試等方法，全面解除現場安裝中潛在的各種隱患因素，進而使電氣工程后期安全應用有更大的保障。

4 實驗論證探究

為了能夠更好地獲取準確的數據信息，本文通過某城市一座24層的建筑物為主要研究對象，其中此棟居民樓總計容納用戶48戶，分為2個主要單元，公用電梯是居民使用者主要承載的日常工具，其內部的電纜電源為380V，建筑設計人員經過綜合調查后，共計設置了4個主配電箱，各主配電箱為12戶業主供電，在建筑物一樓內集中安裝電表。分別應用常規防雷接地工法與本文設計的方法進行設計，將其分別設定成對照、實驗組。一共連續進行了5次模擬雷電，對比兩組的防雷覆蓋范圍（見圖2）[4]。

圖2 實驗結果對比

通過觀察圖2的條形統計圖，不難發現實驗組的防雷覆蓋范疇顯著大于對照組，并且實驗組進行完5次模擬實驗以后防雷效果并沒有出現明顯波動，而對照組在實驗結束后，防雷效果呈現出十分顯著的降低趨勢。綜合分析本次對比實驗結果，可以正式本課題提出的防雷接地施工技法能較明顯的拓展傳統方法的防雷覆蓋范圍，并且較好地滿足了防雷接地技術在穩定性方面提出的要求。

5 結語

總之，防雷接地施工情況影響著建筑電氣工程的施工效果，建筑企業的管理部門應投入適當的建設資金，積極學習國內外先進的防雷接地技術，聘請優秀的建筑型管理型人才，盡可能提升防雷接地施工效率，進而充分發揮防雷裝置的功能，減少高層建筑自身及內部電氣設備被雷擊的概率，保證高層建筑物使用安全，延長使用壽命，創造出更多的效益。