【摘 要】作为高层建筑电气设计中的一个重要组成部分，防雷接地问题的出现将会对防雷设计质量造成严重影响，甚至会造成设备的损坏以及人员的伤亡，因此，提高防雷接地的安全性成为建筑施工过程中的关键所在。本文在此从建筑防雷接地处理的重要性出发，对如何做好防雷接地提出了几个必要措施。
【关键词】高层建筑；防雷系统；接地技术
前言：在我国，一般对于高层建筑我们的防雷接地引下线般长约100米左右，因为如果在防雷接地装置中，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。同时，在高层建筑中一般都会用建筑物的基础地板钢筋做接地体，拿建筑物的墙或柱子做防雷引下线。以此来确保在建筑施工中有足够小的接地电阻值和安全可靠的接地装置，从而来保护建筑物。
一、高层建筑防雷及接地处理的重要性
防雷接地不仅对计算机设备、通信设备、电气设备等的安全运行有很重要的作用，也对保证人们的人身安全是非常重要的。很多的电子设备和布线系统广泛地分布在智能化的楼宇内，比如火灾报警及消防联动控制系统，保安监控系统，通信自动化系统，楼宇自动化系统，闭路电视系统，办公自动化系统，还有与它们相应的一些布线系统等。这些系统都具备接地保护系统以及具有安全的功能。
这些接地保护系统，在具有安全功能的同时，也要求它们必须将防雷接地系统作为基础，并且防雷结构要十分严密和完整。来使建筑内的人身安全得到保证，也使得各种设备能够正常运行。与接地防雷系统施工相关的专业技术人员，必须不仅要对雷电知识有所了解，更要讲防雷接地系统的施工技术完全掌握。
二、建筑物的防雷系统
建筑物的防雷系统分外部防雷和内部防雷两部分。内部防雷保护包括屏蔽隔离、合理布线、过电压保护和等电位联结等。高层建筑通常是利用地梁、承台、桩基等混凝土基础内的钢筋作为接地装置，并利用建筑物混凝土柱内或剪力墙中竖向主筋作为引下线与接闪器连接构成防雷系统。高层建筑的防雷必须将外部防雷和内部防雷作为整体综合考虑，采取措施。以一个建筑物为例，它有防雷、等电位联接及共用接地系统组成，一般采用屋面避雷针（带）、利用建筑物柱内钢筋作为引下线及基础钢筋作为接地装置连接成一个整体，构成了一个笼形避雷网，这样做较好地取得了均压和屏蔽防雷效果。
三、高层建筑防雷接地的几个重要措施
1、外部防雷
（1）接闪器
接闪就是让在一定范围内出现的闪电能量按人们设计的通道泄放到大地中去。目前一般高层建筑较多采用避雷针、避雷带、避雷网以及做接闪的金属屋面和金属构件等相结合的方式，利用金属导体引下，由接地极泄流入地的方法防直击雷。由于这种方式制作安装方便，价格低廉，在工程中为首选。
（2）引下线
引下线在防雷击地系统中是不容忽视的重要组成部分，其在利用的过程中是通过连接接闪器与接地装置的金属导体为一体的接地方式，在应用中主要主要通过接地下线的强度和耐腐蚀度为基础分析，确保引下线在应用中能够承受过大电流的输入。引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m（引下线间距按建筑物类别确定）。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。
（3）共用接地系统
在高层建筑物中，除了防雷接地，还有电视监控系统、卫星天线系统、通信系统等等都需要进行接地，如果都采用独立的接地网，且彼此影响不大，应相距在12 M以上，但这在城市里是不太可能的，因此，只能采用共用接到。
1）减少了接地极的数量，简化接地系统，节省费用。
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2）在利用基础钢筋作接地极时，可以得到比人工接地极小得多的接地电阻，一般在1 Ω以下，容易满足设计和使用上的要求，同时有利于于自动切断电源，减少接触电压，便于泄放接地电流，使电位差不会超过安全容许的范围。
3）减少相对电位差。如下面所示，若雷电击从建筑物顶端钢筋经柱内钢筋流入基础钢筋，流散入地面，建筑物的电位上升。建筑物内电气设备的电位对大地上升了U1，但对建筑物只上升了△U。△U称为对地现在电位，一般不超过真正对地电位的1%。对于大接电电流系统而言，接地电阻R按2000/I选用，则接地电阻产生对地电位不超过2?000 V，人及用电设备所承受的电压不大雨最大对比电位1%V，即20 V，这个电压对人很小，对人和设备很安全的。
（4）防侧击雷
防击雷在高层建筑中是常见的一种常见防雷措施，通常把建筑物外墙金属门窗、空调外机、金属构架等金属物可靠连接起来形成均压环，并与引下线组成立体网状结构，侧击雷击中建筑外表面时，雷电流通过建筑外外表面网状防雷装置，引流至地下，阻止雷电从侧面进入直接建筑物内部，避免遭受雷击；同时由于这种结构形成法拉第笼结构，起了屏蔽作用，使建筑物内部设备避免差生感应雷电流，保护设备安全。
2、建筑物内部防雷
良好的内部防雷能减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应，并能防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电磁脉冲所造成的危害。内部防雷主要采取等电位联结、屏蔽等措施。
（1）等电位联结和避雷器
《建筑物防雷设计规范》明确规定，各防雷区交接处必须进行等电位联结。钢筋混凝土结构的建筑物最具备实现等电位的条件，因为其内部钢筋的大部分都是自然而然地焊接或绑扎在一起的。在本工程中，为了达到等电位，在地下一层配电室里设50×5×1000mm总等电位端子排。从各个方向进入建筑物的管线尽量采用全线埋地引入，入户前与防雷接地装置相连，入户后与总等电位端子排连接。并应有目的地把办公楼内所有金属物，如混凝土内的钢筋、各种金属管道、埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统零线、防雷接地线等焊接或用导线可靠连接，使整个建筑形成一个良好的等电位体。当雷击时，建筑物内部和附近大体上是等电位的，而不会发生内部设备被高电位反击和人被电击的事故。为了避免雷电入侵，应在办公综合楼采用三级避雷器保护。在办公综合楼的变配电所的高压柜内的各相安装避雷器一级保护，在低压柜内安装防雷装置作为二级保护，在办公楼的各层供电配电箱中安装电源避雷器作为三级保护，并将配电箱的金属外壳与接地系统可靠连接，使之成为等电位。当直击雷感应雷在线路上产生的过电压波沿着导线进入室内或设备时，避雷器电阻会突然降低至低值，近于短路状态，将闪电电流分流入地。
（2）合理的屏蔽
建筑物中做屏蔽的主要目的是对微电子设备的防护。对有大量微电子设备房间要采取屏蔽措施，使仪器处于无干扰的环境中，为了保证非防雷系统的电气线路在防雷装置接闪时不受影响，应采用金属管布线，这样防止雷电反击的能力强，对防各种电磁脉冲也具有较好的屏蔽能力。穿线钢管和线槽等都应与各楼层的等电位连接板和接地母线相联接，达到良好的屏蔽效果。用电设备、配电设备、配电线路应采用防雷电波侵入低压系统的措施，从配电盘引出的线路应穿钢管，钢管的一端应与配电盘外壳相连，另一端应与用电设备外壳、保护罩相连，并应就近与屋顶防在配电盘内，应在开关电源侧与外壳之间装过电压保雷装置相连。
四、结语
综上，在高层建筑防雷接地系统的设计和施工中，运用“法拉第笼”原理，将内部防雷接地装置与外部防雷接地装置结合起来综合考虑接闪、分流、等电位连接、屏蔽、布线和接地等要素，良好的设计方案和优质的施工，才能真正提高高层建筑物防雷的可靠性和安全性。
参考文献：
[1]袁红叶，王婷婷.建筑电气安装中防雷接地施工技术[J].经营管理者，2013（14）.
[2]刘志林.高层建筑防雷及接地技术[J].城市建设理论研究，2012，12（36）：116-118
论文作者:陈国庆
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/18
标签：防雷论文; 建筑物论文; 电位论文; 系统论文; 钢筋论文; 高层建筑论文; 屏蔽论文; 《低碳地产》2016年10月第19期论文;