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超高层建筑电气工程防雷接地技术研究韦文龙1 张艺师2

发表时间：2021/7/29 来源：《基层建设》2021年第14期作者：韦文龙1 张艺师2

[导读] 目前现有的配电系统中设置的保护装置以及保护接零措施无法完全防止漏电事故的发生，造成建筑尤其是超高层建筑频频发生火灾事故

        1身份证号码：41130219821220xxxx；2身份证号码：41012119770715xxxx
        摘要：目前现有的配电系统中设置的保护装置以及保护接零措施无法完全防止漏电事故的发生，造成建筑尤其是超高层建筑频频发生火灾事故。随着大量电气设施的使用，漏电保护器的应用更加普及，漏电保护器成为防止接地事故发生的有效保护装置，但漏电保护器的防雷接地不正确，会造成漏电保护器无法发挥其真正的作用，造成供电系统的稳定性和安全性降低。针对这一问题，本文开展针对超高层建筑的电气工程防雷接地技术研究。
        关键词：超高层建筑；电气工程；防雷接地技术

        引言
        通过本文研究提出的防雷接地施工方法可以更好的保证电力系统的安全性。对于超高层建筑而言，电气工程防雷接地施工十分重要，在实际工程中应当严格按照设计要求以及施工规范执行，做好接地装置以及防雷装置的安装操作。
        1防雷接地作业在建筑电气安装中的重要性
        城市化进程的加快使得建筑越来越多，在雷电的气象条件下，由于建筑内部存在较多的金属部件以及设备，进而极易受到雷击，尤其是在电器安装施工作业过程中，因此，防雷接地作业十分重要。从目前现状来看，在建筑建设过程中，每年都会发生雷电安全事故，对施工人员的人身安全造成极大的威胁，并导致相关单位出现较为严重的经济损失。因此，对于建筑电气安装项目而言，防雷接地作业具有极强的现实意义，其重要性具体在于以下几点：第一，通过在建筑电气安装中开展高质量的防雷接地施工作业，能够有效保障现场施工人员的安全性，将雷电对电气安装项目的影响降至最低，确保电气安装作业在安全的环境中顺利展开。第二，保证建筑事业可持续发展。一旦在建筑电气安装中发生雷电安全事故，其程度均较为严重，轻则对相关建设单位和施工单位造成严重的经济损失，重则造成现场工作人员的伤亡。这意味着该事故的发生，不仅影响相关单位的经济收入，还对工作人员的生命造成严重威胁，这在一定程度上影响相关单位在社会中的形象，进而降低其核心竞争力。但是，通过开展规范的防雷接地作业，能够避免这种事故的发生，确保各项工作的顺利、安全展开，提高该工程的社会效益和经济效益，促进建筑事业可持续发展。
        2超高层建筑电气工程防雷接地技术研究
        2.1防雷接地线与基础接地网排布
        在防雷接地线施工过程中，首先需要将设计图纸作为依据，严格按照规定操作，保证在超高层建筑电气工程防雷接地过程中每个细节的施工都要规范，避免实际接地与设计之间出现较大误差。图1为防雷接地线与桩基连接示意图。
        根据图1中的标注位置对电气工程防雷接地进行焊接，基础接地网选用基础大底板，底板上层中两根柱钢筋结构的直径不可少于20mm，将底板与小于15m×15m的网格焊接，再将基础接地网与结构桩基利用两根内部直径不小于15mm钢筋连接。

        图1 防雷接地线与桩基连接示意图
        在实际施工过程中，遇到结构柱与主内钢筋的连接方式与事先的电气工程图纸不符时，应当对梁内柱钢筋与相同规格的钢筋结构进行焊接，形成完成的电气通路。为了进一步提高在超高层建筑中的防雷接地施工效果，除了将装置的位置进行精准控制外，还需要加强对焊接过程中的工作管理，选择最符合施工要求的焊接方法，并在焊接结束后检测焊缝是否饱满，机械强度是否符合要求，并对存在虚焊、夹焊等部分进行补焊处理，当检测并无异常缺陷后，对焊缝药皮进行打磨，待清洁完毕后，在焊接表面涂抹沥青，防止焊接部位受到外界侵蚀腐坏。
        2.2电气工程防雷接地接闪器选择
        针对超高层建筑的电气工程防雷接地需要选择类型符合需要的接闪器，接闪器的类型包括避雷带、避雷针等。利用接闪器将吸收的雷电通过接地线引入到地下，消除雷电电流对电气设备产生的影响。本文超高层建筑的接闪器直接选用管突触屋顶的整体结构为金属钢材质的避雷针作为接闪器，利用横截面半径为6mm的圆钢材料或超高层建筑物屋顶外的整体金属钢结构作为接闪器。
        2.3电气工程防雷接地具体施工
        针对超高层建筑的电气工程防雷接地方法，选用将屋顶金属钢与避雷针构成接闪器，金属钢结构的两根主筋作为接地线。
        在敷设阶段，将暗敷在超高层建筑物抹灰层中的接地线用卡钉将其均匀分段固定，将明敷的接地线平直、无急弯的与连接支架焊接在仪器，并涂抹沥青。选用金属构建以及金属管道作为引下线，并将其与接地干线焊接。将接地干线和引下线明敷时，应当保证其支持件之间的距离均匀分布，水平直线部分的距离应保持在0.4~2.0m范围内，垂直部分的距离应保持在2.0~2.5m范围内，弯曲部分的距离应保持在0.2~0.6m范围内，当接地线需要穿过围墙或楼板时应当在相应位置添加保护套管，并将其与接地线做电气连通。当接地线连接需要跨越建筑物，应设置相应的补偿装置。
        在施工过程中，要求接地的建筑物包括超高层建筑的金属门窗、器具等，应当按照就近原则将其与接地干线连接。超高建筑物等电位联结接地干线应当与接地装置保证至少有三处位置是直接连接，使等电位干线形成环形网路[5]。在变压器室、高低压开关室中的接地线应当至少有三处与接地装置的引出线连接。在超高层建筑电气工程防雷接地施工过程中应当将焊接路线利用鲜艳的油漆标记出明显的标识，防止漏焊、错焊的问题发生。
        3实验论证分析
        选择某地区24层住宅楼作为对比实验的实验对象，该建筑物内共48户，2个单元，采用电梯作为主要的上下工具，电源为380V、电缆引入，建筑物一楼包含4个主配电箱，每个主配电箱为12户提供用电，电表集中安装在建筑物一楼。分别利用传统防雷接地施工方法和本文提出的电气工程防雷接地施工方法对该建筑的防雷接地设计，并设为对照组和实验组。共进行5次模拟雷电，比较实验组与对照组的防雷范围。本文对比实验所需的组件及功能对照表如表1所示。
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