摘要：随着经济社会和建筑工程技术的发展，现代城市的高楼越建越高。在雷雨季节，雷电多发，很多高层建筑就成了容易被雷电击中的目标，因此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内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得很快，本文将首先介绍高层建筑电气工程防雷必要性，然后在此基础之上对防雷接地技术的重点方面进行研究分析，并在最后特别关注高层建筑防雷接地施工所需要注意的问题，让高层建筑电气工程的防雷技术被更多的人所了解，促进高层建筑电气工程的防雷技术的发展。
关键词：高层建筑；电气工程；防雷及接地技术
1高层建筑应用防雷接地技术的必要性
雷雨天气产生的雷电一般会以两种形式破坏到高层建筑物，一种是雷电直接击中建筑物，这种形式的雷击对于建筑物的伤害是最大的；另一种是雷电没有直接击中建筑物，但是建筑物与雷电产生感应，建筑物被感应雷击中。由于高层建筑距离积雨云很近，云层产生的闪电向下打击的时候距离高层建筑物更近，很有可能会击中高层建筑物，破坏高层建筑物的物理结构或者导致建筑物内的电气系统因承受大电流大电压而烧坏。更重要的是，如果建筑物内有人在使用电子设备进行办公，这些电子设备可能也会被烧坏，造成资料的遗失和破坏。所以，有必要对高层建筑物进行防雷接地保护，有效降低经济损失和人员伤亡。
2防雷接地技术的实施重点
2.1接闪器
接闪器安装在高层建筑物的屋面，直接暴露在屋面的空气中，安装时要特别注意将接闪器喷涂防锈油漆，防止锈蚀。接闪杆、接闪带和接闪网是组成接闪器的主要部分。目前，高层建筑物的接闪器的布置方法主要是滚球法。高层建筑物具体应用哪一种布置方式，需要根据建筑物的特征来确定。给已投入使用的高层建筑重新设计接闪器的时候，设计人员应该首先进入建筑物的内部了解建筑物的构造特点，然后根据建筑物内部的构造特点设置接闪器。一般来说，高层建筑物设置接闪器需要考虑建筑内部的电气系统、电梯井、电梯机房和楼梯在建筑物内部的位置等等。
2.2引下线
引下线的设置方式分为两种：设置明敷和设置暗敷。若采用设置暗敷的形式，通常是利用建筑物内的主体结构钢筋作为引下线，所选取的主体结构钢筋直径不能太小，否则会导致大能量的雷电无法顺利传导到地面，甚至有可能因为高温烧坏主体钢筋，通常选取直径大于10毫米的钢筋。建筑物的主体钢筋是连接在一起的，所以不用在建筑物的每一层之间专门安装连接各楼层引下线的专用连接导体，可以很大程度上节约人工成本和材料成本。采用设置明敷的形式，如果周围有人行道或出入口，引下线要求距其不宜小于1.3米。
2.3接地装置
接地装置也可以分为具体的两种，一种是人工接地，另一种是自然接地。自然接地指的是，依靠建筑物内的相互连接的钢筋结构以及建筑物地基与大地之间的连接关系，完成建筑物防雷接地。自然接地的好处是可以将建筑物内的资源利用最大化，避免另外架设接地装置造成额外的成本，而且也不需要对建筑物进行大规模的改造，甚至都不需要动建筑物内的一砖一瓦，安装设置的时候对建筑物的改动是最小的。但是，对于利用自然接地体而达不到接地电阻值标准的高层建筑来说，需要另外安装室外人工接地装置。室外人工接地体的材料宜采用热镀锌角钢、钢管或圆钢，埋入地下的深度不小于0.5米，其距墙或基础不宜小于1m。接地极为人工钢质垂直接地体，长度宜为2.5米，两个垂直或水平接地极的间距宜为5米，当受地方限制时可适当减小。这些都是在施工过程中需要特别留意的。
3高层建筑防雷接地施工所需要注意的问题
3.1防雷技术在施工过程中的注意问题
3.1.1接闪器承受雷电的能力要符合要求
接闪器由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成，接闪带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。所以，一般建筑物接闪带采用镀锌圆钢，达到接闪导电的目的。但是，现在许多高层建筑为了追求美观，不使用镀锌圆钢，而是采用更加美观的不锈钢。不锈钢对于雷电的承受能力不如镀锌钢材，如果采用不锈钢，那就必须保证不锈钢的截面和厚度符合规范要求，保证不锈钢受到雷击时不会被轻易击穿。
3.1.2铝合金幕墙与接闪网要做好连接
高层建筑的的接闪器、引下线和接地装置形成一个笼子形状的接闪网，将整栋建筑笼在安全的接闪网内。但是，建筑的外墙上有铝合金材料的装饰幕墙，有的高层建筑物窗口安装有铝合金材料的防盗网等等，这些铝合金的材料很容易成为雷电袭击的目标，而且也破坏了高层建筑物整体的防雷性。所以，需要将铝合金幕墙和铝合金防盗网与整栋高层建筑的防雷装置连接在一起，使得防雷整体更加完整。
3.1.3接地体材料要有防腐功能
接地体需要埋入到地下，地下的环境条件比较恶劣，金属材料很容易被腐蚀而导致防雷导电性能下降。特别是镀锌钢材，这种材料两种金属的稳定性不一致，在土壤环境中组成一个原电池系统，加速了氧化还原反应，使接地体更容易被腐蚀。所以需要对接地体做防腐处理，如涂上防锈漆等。另外，还可以用石墨棒代替金属，石墨的稳定性较好，导电性能与金属相当，是很理想的金属接地体替代材料。
3.2接地技术在施工过程中的注意问题
3.2.1PE线和N线连接要符合规范
一般来说，高层建筑物每一层都配有强电竖井，施工过程中要保证PE干线与强电竖井附近的引下线连接妥当。施工人员还要保证PE线和N线连接符合规范，因为PE线和N线混接很有可能会使建筑物内的用电设备被强雷电所损坏。
3.2.2各系统之间做好协调配合工作
高层建筑防雷接地系统是一项复杂的系统，里面包含强电、弱电、消防系统等系统的接地非常复杂，相互之间又有交叉，所以各个系统在进行接地工作时，相互之间要进行配合，协调一致做好接地工作，确保接地工作的质量与效率。
4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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作者:康振国 单位:福建省建筑科学研究院