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摘要：高层建筑电气工程中，科学应用防雷接地技术，保证了电气系统的稳定性和安全性。在电气工程内防雷接地发挥了保护功能，是高层建筑施工的关键内容。高层建筑由于存在较多的楼层，其电气系统也比较复杂，故需要科学应用防雷接地技术。
关键词：高层建筑；电气工程；防雷接地
引言
高层建筑无法避免使用各种电气设备，雷雨天气时，这部分电气设备容易受到雷击，导致设备无法发挥自身功能。因此，设计高层建筑电气时，相关人员应系统思考防雷技术，特别是雷雨频发的区域，更要重视防雷设计。任何一种电气设备都有对应的功能，保证建筑发挥整体作用，一旦雷电击中电气设备，一定程度影响高层建筑物的使用。
一、接地系统
（一）接地系统简介
接地有效连接了电气设备与接地装置。电气设计包括独立接地系统和统一接地系统。其中独立接地系统形成了既定距离的接地网，有效预防彼此影响。试验表明，当利用单一接地极时，与接地极相距20m才可以看作零电位。目前高层建筑的结构比较复杂，节省了占地面积，现实设计时难以分开各接地系统。
（二）接地系统施工
现代高层智能化建筑一般设置了电子和数据处理设备，对供电系统提出了更高的要求：建筑物内设计了高低压配电室，建筑物同时利用设备接地与变压器中性点接地，从而形成基础接地装置。因此，通常建筑物使用TN-S低压配电系统。当线路发生接地故障时，高电压出现在PE线。基于PE线的连通特点，在限定时间内无法杜绝故障回路蔓延电压的问题，威胁了用户的用电安全。故施工中应科学应用PE线。
二、防雷装置
（一）外部防雷
1.接闪器
接闪器是金属材质的导体，以避雷网、避雷针、金属屋面等形式预防雷击。通常在容易发生雷击的屋檐、屋脊等位置敷设，按建筑物的防雷级别确定网格的尺寸，见表1。
表1 不同建筑防雷措施
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根据建筑物被雷击的位置与规律，科学设置避雷针，从而吸引强雷与弱雷。避雷网选择圆钢或扁钢等材质，结合规定标准明确焊接长度，保证稳定牢固的敷设。
2.引下线
引下线周围通过电流产生磁场，沿导线形成电压降。引下线有机整合了避雷网与接地装置，是雷电流形成的通路。若引下线在局部区域大量且密集布置，则该区域的雷电流分布均匀，引下线的作用是减小了电压，消除了安全风险。因此，布置引下线时注意控制间距，尽可能增加引下线的数量。高层建筑有较长的引下线，无形增加了雷电流的电感应压浆，有必要采取均压环在间隔高度连接每条引下线，同时与屋内金属物分别联系，预防出现电位差。
3.接地装置
在防雷接地中最基本的内容，即接地装置，具体涉及接地体与接地线。不论怎样的雷击，最后都会被引入大地，故有必要做好接地装置，从而有效防雷。接地是指向大地泄放防雷系统内的雷电能量，优良的接地可降低引下线电压，预防雷电反击。建筑物的防雷接地一般采取周圈式，注意选择自然接地体的接地装置。高层建筑接地网通常由桩基础、箱形基础构成，故增大了接地网电容，相应降低了冲击阻抗。施工操作通常打通底板和地梁的钢筋，桩基与地梁的主筋利用焊接方式形成一个密封的水平接地网，进一步产生均压。
4.均压环
接闪器获取雷电流，引下线可提高电位，防雷系统周围的低电位导体容易提高电位，对建筑物内的人员与设备造成一定的影响。该类危险通过均压环有效解决，联系低点位的导体，直至接地装置。
（二）内部防雷
1.笼式避雷网
科技和电子技术的发展，高层建筑基本都设计了不同的高科技电子设备。这部分设备有极高的灵敏度，耐压低。比如微机设备，若雷电电磁脉冲的磁场强度大于0.07高斯，便会出现误动作，若磁场强度大于24高斯，便会形成不可逆损伤。故而有必要采取防雷措施，最大程度减轻雷电的破坏。由笼式避雷网构成的防雷方案比较理想。其中笼式避雷网的引下线可以分流强雷电流，快速屏蔽雷电的电磁感应，发挥均压环和等电位功能。笼式避雷网有效联系了分散的配电接地、防雷接地、消防接地等，建立防雷接地系统，进一步消除电位差。
2.等电位联结
在防雷空间内，等电位与导线连接或通过过压保护的方式对防雷装置、金属构架、电气和电讯装置全面联系。高层建筑物应把连接内部防雷导体的等电位连接板科学敷设在各个楼层，并且与接地主干线联系，在建筑物内部有效预防接触电压的危险。建筑物要形成环形网络，有必要与等电位联结或局部等电位箱实现连接。这一网络可防止与支线发生串联连接。一般等电位联结的设置地点为建筑物地下室或与地面接近位置，如此将进出建筑物的金属管道、信号接地线等同步联结。
高层建筑物内的等电位连接选择全部金属设备与管道；信号线与电源线通过电容器等电位进行连接；而等定位连接包括建筑物各个位置存在的均压环、电磁屏蔽的钢筋网、防雷等电位连接导体等，从而与接地系统有机融合。
3.屏蔽雷电
高层建筑物内屏的作用是保护微电子设备和大量微电子设备，预防雷电损害仪器。为了避免电气线路被防雷装置接闪影响，建立选择金属管，避免雷电反击。
三、高层建筑物防雷检测
（一）检测的必要性
在城市规划中建筑物的防雷检测是无法缺少的内容，它与人们生命财产紧密联系，也是构成防雷工作的关键。防雷检测工作需要检测人员给予高度关注。
（二）检测的注意事项
1）检测人员开始防雷检测工作之前制定工作计划，在现场实地调查，与主要负责人员实行必要交流，综合把握建筑物的实际状况及本地的设施条件等，禁止盲目实行检测。2）如果建筑物正在进行施工建设，要求对使用的所有材料和隐蔽工程充分记录，保证检测人员详细了解建筑物并更好检测防雷装置。3）及时处理检测出现的问题，以便日后出现麻烦。检测员认真记录检测防雷装置的有关数据，并且根据施工材料进行检测，确定项目是否达到规范标准。防雷检测的所有环节都要重要，检测员与有关人员密切合作，共同做好检测工作。
（三）关键措施
1）基础接地体的检测。防雷检测前应严格检查基础接地体，对建筑物基础钢筋的材料、规格等仔细检测，保证其符合基础接地体的使用标准。
2）人工接地体的检测。当基础接地体不能达到要求时，及时采用人工接地体，保证建筑物防雷施工满足安全要求，严控人工接地体的接地电阻值。
3）均压环的检测。建筑物施工过程中结合防雷种类合理安放均压环。其中，在建筑物周围超过滚球半径的任意三层安放均压环，而防雷装置则要在外墙超过滚球半径时进行连接。重点对均压环实行检查，保证引下线与配电气充分匹配。如均压环难以满足设计和使用标准，有必要快速将其替换。
4）引下线的检测。检测的过程需对引下线准确记录。此外，只有将合格的引下线置于基础到屋面顶端，才可以保持其连续性。合格的引下线至关重要，其帮助建筑物防雷装置充分发挥保护作用。
5）接闪器的检测。在整体装置中接闪器发挥了至关重要的作用，通常情况下，在建筑物的屋角、屋脊、屋檐等位置敷设接闪器，降低这些位置遭遇雷击的概率。严格检测接闪器的材料、敷设的方式等，保证接闪器达到施工要求。
6）增强防雷意识。高层建筑遭遇雷击容易产生经济损失，甚至威胁人身安全。因此，在各方面给与大力支持才可以有效开展防雷检测工作。只有政府高度重视这项工作以及培养人们的防雷意识，才可以顺利推进检测工作。
结束语
高层建筑工程中防雷、接地系统是关键的内容。为预防建筑物遭遇雷击形成的人员伤亡与财产损失，且保证设计与施工的安全性、可靠性，要彻底消除雷电危险，通过合理的接地装置向大地导入雷击的冲击电流，最大程度降低雷电损害。
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