摘要：随着现代化高层、超高层建筑的不断增多，智能化水平的不断提高，电气系统日趋复杂，电气系统与其他各系统之间的联系更加紧密，特别是智能化弱电系统设备不断增多，对建筑防雷系统的要求更加严格。基于此，本文对高层建筑电气工程的防雷及接地技术进行简要分析，提出一些改进措施。
关键词：高层建筑；电气工程；防雷；接地技术
引言：
在人们的生活当中，常常会出现很多的自然灾害，雷电所引发的灾害是其中最为严重的一种。因此，在工程建设阶段，为了减小雷电造成的损害，常常采用一定的防雷接地技术进行处理，在以往的技术实践中，通常都是选用角钢作为接地极，这种材料易被腐蚀，在使用较短的时间后，对原本的性能造成了影响，使整个接地技术的稳定性降低，而且受环境的影响非常严重，常常会出现阻值较高的现象，达不到我国相关的安全标准中的规定。因此，近年来使用的防雷接地技术中，通常选用包钢，在一定程度上解决了上述存在的问题。
1、高层建筑防雷接地处理的必要性
雷电对于建筑中的电气设备以及家中常使用的家用电器都会造成不同程度的伤害，严重时还会引发火灾等重大安全事故，房屋中的电路设置和防雷接地系统的排布是抵御和规避雷电袭击的重要部分，防雷接地系统能够根据雷电来袭的方式做出相应的措施，雷电释放的电波以不同的途径作用于电气设备，从而造成设备损坏或者报废，而开展防雷接地的施工处理就是为了应对各种电波袭击途径，防止影响到电气设备的正常运行或者损坏，这样做还可以防止对建筑结构形成的损伤和损坏。因此在高层建筑开展这项处理措施是非常必要的，是不可或缺的，要展开科学的规划和设计工作，根据房屋结构布局来制定相应的防雷接地系统，确保一应电气设备的安全运转。
2、防雷接地施工的相关内容分析
2.1 原理与关键
防雷系统的原理，如图所示：
雷电袭击时，巨大的雷电能量通过接闪器释放、垂直引下线分布于建筑外立面的引下线和深埋于地面的接地体流入地下，形成巨大的雷电流Ip，由于垂直引下线不可避免地存在电抗，故在建筑外表面会形成很高的电压Vp，Vp一旦窜入配电系统，就会在系统内形成雷电过电压，严重时会造成损坏设备和人身伤害。防雷技术的关键：一方面是接地，通过可靠接地，目的是快速将雷电流导入地下，降低其造成的过电压。另一方面是等电位，高层建筑在将雷电流导入地下过程中，会在整个建筑中产生很高的电压降，会造成烧坏设备、危机人身安全，通过等电位连接，使得每一楼层及每个局部区域内（如房间）的电位相等或很接近，以保障人身和设备安全。不管是将雷电流导入地下还是做等电位处理，其核心工作是防雷接地，就是将可能会带点的带电体用适当的导线相互连接在一起，使其电位保持相等或相近，就像在地面一样安全。
2.2 防雷设备
通常情况下，建筑电气防雷系统的装置主要由三个部分组成，分别是接收雷电装置的接闪器，引下线以及接地体。其中接闪器主要由金属制成的避雷针、避雷带或避雷网充当；而接地引线则是金属材料制成的沿建筑外立面垂直敷设并均匀分布的装置，结构柱的垂直柱钢筋也可以作为引下线；接地体通常是分布于建筑基础的导体，当通过计算发现其不足以将雷电流导入地下时，应引出增补接地极，接地体的可以说是建筑电气防雷接地施工中最为关键的环节，能否顺利地将巨大的雷电流引入地下，关键就是要看其与大地的冲击电阻是否足够小，是否有足够大的电流释放能力，在土壤电阻率高的山区，其施工要求往往异常复杂。
3、高层建筑电气工程防雷接地系统施工技术要点
3.1 施工准备要点
3.1.1 材料设备
建筑电气工程防雷接地系统施工技术已经比较成熟，但是基于现代建筑工程结构以及电气系统复杂程度不断提高，弱电智能化程度的提高，对防雷系统的要求也不断提高。在正式施工前仍需要做好充分的技术准备工作，技术人员需要掌握防雷装置特点与运行原理，检查各部件材料是否符合施工要求，在确定镀锌层无损坏情况下才可安装。镀锌材料包括圆钢、扁钢、角钢等多钟材料，施工前均需要进行检查确认各材料规格满足设计要求，安装完成后还应对所有的连接点进行防腐处理。
3.1.2 方案技术交底
所有施工作业的开展均需要以设计方案作为依据，在施工前需要组织技术人员进行方案交底，是施工人员掌握图纸内容与技术要点，领悟系统设计意图，熟悉施工要求，对防雷接地系统施工要求做到心中有数，并做好施工准备工作。
3.2 安装施工技术
3.2.1 结构柱内主钢筋引出点
施工时要避免对结构主筋产生影响，根据规范要求：对于结构柱内钢筋跨接、机房预留接地点、避雷器连接作业等施工时，无论是将圆钢或扁钢作为引出点，不应选择T字形焊接，要保证其在构成直角后进行焊接，或采用不直径不小于12mm的圆钢连接，并将其与主筋进行有效焊接，提高防雷效果。焊接要求为圆钢与圆钢双面焊接，焊接长度不小于圆钢直径的6倍；圆钢与扁钢双面焊接，焊接长度不小于圆钢直径的6倍；扁钢与扁钢三面焊接，焊接长度不小于扁钢宽度的2倍。
3.2.2 引下线的连接
将建筑结构内主钢筋作为引下线时，施工时要合理选择接地极技术与钢筋连接技术。例如圈梁内主筋、柱内主筋连接作业时，应将连接件与钢筋进行搭焊处理，可以选用不同规格钢筋作业，必要时连接件还可以选择应用扁钢材料。同时，在连接地板钢筋时，应避免应用电焊对底板内钢筋点接处理方式，而是应用连接件对钢筋进行搭焊处理，并避免焊接对板内钢筋造成影响。
3.2.3 接地体的安装
一般情况下，接地体分为两种类型：首先是深基础和底板钢筋为主的接地体；其次是人工接地体。在安装引下线时，应注意材料选择的一致性，在满足耐腐性要求的同时，要防止不同材质的电解腐蚀问题，深埋于地下的材料应进行严格把关。
3.2.4 检查验收
为了确保施工的质量，施工前的准备工作需要落实到位，这样不仅增加了项目施工的效率，同时减少施工质量问题。在安装防雷装置的过程中，不仅要将全部接地体都提前准备好，同时还要将相关的技术措施落实到位。
高层建筑接地系统检查验收主要用接地电阻测试仪或接地电阻摇表。大底板、首层以及裙房等比较低矮建筑的接地电阻测试主要应用摇表，而塔楼等高层建筑不具备应用摇表测试条件的，主要用接地电阻测试仪。接地施工完毕隐蔽前应用接地电阻测试仪对每一个接地点逐点测试检查，以满足施工图对地电阻的要求。
4、高层建筑电气工程防雷接地中的注意事项
首先高层建筑中的钢筋结构，要具备承受雷电流的能力，在此基础上，才能保障防雷接地技术的有效性。电气工程防雷接地施工中，既要注重防雷效果，又要确保高层建筑的美观性，严格遵循《建筑防雷设计规范》中的技术要求，完善防雷接地的施工过程。
然后注意高层建筑连接体和避雷网的连接，保障防雷接地在电气工程中，具有防雷屏蔽、导流的作用。建筑工程的电气工程上，避雷带、引下线和接地体，联接后构成避雷网，注意避雷网的整体防雷效果，做好连接点的施工工作，保障连接点的稳定性，测试连接点位的电阻，以免影响电气系统的防雷效果。
最后是注意接地材体材料的选择，高层建筑电气工程防雷接地中的材料，对导线性能、使用年限和稳定性，有着明显的要求，由此应该选用导线性能稳定的接地体材料，如：石墨、铝等，满足防雷接地的需求。
5、结语
社会经济迅猛发展，在一定程度上推动了建筑事业的快速发展，其中，高层超高层建筑得到了很好的发展。为最大程度减少雷电给高层建筑的危害和人员伤害，加大对电气工程中防雷接地施工技术要点的研究具有非常重要的意义。在实际的工程实践中，应不断完善高层建筑的防雷系统的设计，并对电气工程防雷系统安装施工的质量进行严格把控，才能真正发挥出防雷设施的作用，以确保高层建筑的安全运行。
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[3]房春梅.防雷与接地技术在建筑电气施工中应注意的问题[J].中国高新区，2017(16).
论文作者:董开元
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/16
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