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摘要:近年来随着我国社会经济的发展,现代城市中的楼层逐渐增高。在雷雨的季节,雷电经常发生,很多的高层建筑都会成为被电击的目标,所以需要对高层建筑进行防雷保护,保护建筑物的电气工程同时也是在保护建筑物人员的生命财产安全。高层建筑物的电气工程防雷接地技术发展的很快,本文就对高层建筑电气工程的防雷接地技术进行深入探讨。
关键词:高层建筑;电气工程;防雷接地技术
引言
雷击危害是高层建筑建设不可回避的重要安全隐患问题,它会或直接、或间接的侵犯建筑内电气设备,即直击雷侵入或感应雷侵入。相比之下,感应雷对建筑内电气设备的侵犯影响危害程度与范围都更大,它主要通过3种方式入侵:第一,供电电源线路入侵;第二,建筑物内计算机通信信息线路入侵;第三,地电位反击电压接地体入侵。所以建筑物内电气设备体系必须做好感应雷的安全防范工作。
1高层建筑防雷及接地处理的必要性
在建筑中,雷电会对电气设备及家用电器造成一定的影响,严重的还会引发安全事故,而建筑内防雷接地系统是避免雷电的关键组成部分,它可以结合雷电袭击形式,及时采取有效的处理手段。雷电释放的电波会通过不同形式作用在电气设备上,进而导致设备受损,而通过防雷接地措施,就可以避免各类电波袭击,减少设备的破坏程度。高层建筑中有大量的计算机、通信、电气设备,给这些设备进行防雷保护对它们的安全而言十分重要,此外,防雷对于保证高层建筑中的人身安全来说也是必不可少的。在智能化楼宇中,火灾报警系统、消防联动控制系统、保安监控系统等都是由电子设备和布线系统组成的,这些系统都需要安装相应的接地保护系统从而保证安全。同时,防雷接地系统作为基础系统,需要在此基础上构建十分完整和严密的防雷机构,只有这样才能充分保证人身安全和设备的正常运行。对此,防雷设计相关人员应该对雷电知识有充分的认识,熟练掌握防雷接地系统的施工技术。
2防雷接地技术的组成
2.1避雷针
避雷针是防雷接地技术的主要装置之一,是一种安置在建筑物、电力线路或者是露天变配电外的保护装置,一般选用的是钢管或镀锌圆钢材料。同时,为了便于避雷针的尖端放电,其上端需要搪锡砸扁,在一般的低矮厂房和库房中,也会使用独立避雷针。
2.2避雷带及避雷网
避雷带和避雷网是组成外部避雷接闪器的重要工具,特别是在建筑物易于受到电击的山墙、边沿、屋脊等突出部位,都需要布置避雷带,以便于接受雷电流,通过引雷或截获闪电的方法进行雷电导流。避雷网和避雷带的材料优先选择镀锌的圆钢,其次是扁钢。若为圆钢,直径要大于8毫米;扁钢则需要宽于12毫米,厚于4毫米。
2.3引下线
引下线是接闪器与接地装置相连接的重要部分,其中部需要同各层均压环均相互焊通,将接闪器截获的雷电流顺利导向接地装置。因此在进行设计时,引下线的长度越短越好,要尽可能的将建筑物四角主筋作为引下线及垂直接地体。在高层建筑中,当引下线同各层的等电位连接母线进行连接之后,室内反击电压会有明显的下降。
2.4接地装置
接地装置中的接地极通常会使用圆钢,埋地深度要大于0.6米,垂直接地体的长度要长于2.5米,间距大于5米,使用扁钢进行接地极之间的焊接。为了避免形成跨步电压,危害人类的生命安全,除了周围式接地外,一般接地极的预埋地点都会在外墙3米以外,在人行道1.5米以外。
3高层建筑电气工程防雷接地技术研究
3.1常用的防雷设备和对策
当前,很多高层建筑都设置了防雷接地系统,通过防雷接地技术,可以有效避免雷电袭击。
另外,需结合不同的建筑结构,对防雷设备进行设置,也可以从多角度采取防雷措施预防雷电袭击,确保建筑物内电气设备与供电系统的稳定运行,为使用者提供各类能源所需。目前,比较常用的防雷装置是避雷针和避雷线以及二者组合的接闪装置,它们与接地系统有效地连接起来,从而可以预防雷电袭击,避免对电气设备造成损坏。
当前,高层建筑电气工程中,防雷对策可以从以下几方面进行探究。首先,接闪。通过应用避雷针和避雷网等,将雷电引导到特定的通道内,通过释放降低雷电放电现象。接闪实际上就是指通过某种对策,与闪电进行连接,然后再经传输与释放,规避闪电出现肆意放电的现象。其次,均压。结合接闪装置进行接闪,能够规避设备及其线路受到损害,但是会对周边设备及人员造成影响。而通过均压方法的有效应用,不但能够防雷,还不会对周边设备及人员造成损害。这是由于进行了均压等电位相连,从而避免设备免受损害。最后,屏蔽。屏蔽即结合金属管以及金属网等,将保护的对象进行保护,从而避免雷电入侵到通道。因此,要科学地进行屏蔽设置,能够对设备进行保护,避免受到雷电电磁脉冲的损害。在设置的时候,需确保屏蔽外壳及其他设备与大地连接。
3.2接地引下线技术
在高层建筑中,很多防雷接地下线选择的是柱内主筋,在对柱内主筋进行选择时,要注意柱子上是否设置断接卡子。若设置了,则主要确定好它的位置即可。如果把断接卡子设置在建筑物内,防雷接地引下线则设置在紧靠柱子内侧中间处。若选择在室外,则就需在两根主筋外侧中间处,此种设置方法便于断接卡子的安装。若柱子上未设置断接卡子,则要对与避雷网相连的接闪器及其屋顶引出部位进行综合分析,将柱内左侧及其内侧主筋作为连接引下线的最佳选择。
3.3连接好铝合金幕墙与避雷网
一般来说,为了实现较好的防雷效果,需形成一个避雷网。但是,大部分高层建筑外墙往往采用的是铝合金幕墙,如果没有将其与避雷网进行相连,就易受到雷电袭击,所以,需将其与建筑主体防雷装置连接起来,并形成一个防雷整体,为了确保这一目标的实现,电气及幕墙施工人员需做好工序的交接工作,并对接地电阻进行测试。
3.4降低接地阻值
在应用防雷接地技术的时候,电阻材料由于会受土壤的影响,导致电阻值升高,进而遇到雷击时,会对电气设备造成严重的影响。为了有效降低电阻值,可以从下面几点进行研究。一是更换土壤,可以选择对电阻影响较小的土壤;二是通过人工方式,对土壤进行处理,可以在土壤中混入一些化学物质,使其导电性能增强;三是对于电阻率较低的土壤,可提升掩埋深度;四是通过将污水引入到土壤中,降低电阻率;五是应用降阻剂,减少电阻值。
3.5三相供电系统防漏电装置的完善
在三相接地系统中,对电阻值具有较高的要求,由于区域不同,土壤阻值也是不同的,因此很难满足接地的实际需求。这就需对接地系统进行优化,想要三相电系统更加稳定,就需通过安装漏电保护器,提升安全系数。
结语
综上所述,高层建筑电气工程的防雷接地工程是非常有讲究的,施工人员在进行防雷接地施工时要抓住防雷接地技术的实施重点,留意防雷技术和接地技术在施工过程中所需要注意的问题,这样才能保证高层建筑的防雷接地工作顺利进行并落实到位。
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