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浅谈高层建筑电气工程的防雷接地

摘要:随着经济社会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
  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该技术目前面临的问题
  1.1三相供电系统的问题
  为了提高电气设备的运行效率,很多施工人员会擅自加大熔断器的规格,或者将规定的熔断器线路替换成为铜丝,这种做法显然是不合规范的,会直接导致三相供电系统的过流保护装置失灵,无法正常工作,增加触电的可能性与危险性[1]。此外,如果某个电气设备出现了故障,且故障的位置和该系统的中心距离较远的话,那么故障的回路就会出现比较强劲的阻抗,从而使电气设备出现漏电的现象。
  1.2防雷系统设计的问题
  某些设计师在设计防雷系统的时候,一般都没有按照规定选择合适的释放电量的通道,并且没有合理运用防雷分流技术,直接导致设备的耐高压性能较差。这些问题都会危害到电气设备的运行工作。
  1.3接地系统的问题
  很多安装人员由于自身专业水平不高,在接地操作中没有分辨出PE线和N线,将二者混接,那么这就给设备的运行工作埋下了巨大的安全隐患。一旦有雷雨天气出现,线路上就极有可能出现触电的现象,威胁着居民的人身安全,还会造成巨大的经济损失。
  2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。
  3优化措施
  3.1构建完善的质量监督体系
  此外,施工行为必须要受到监督,因此必须要建立起一套合理可行的质量监督体系,使整个防雷工程能够在安全、稳定、高效的环境中进行。但是目前行业内还没有一套完善的技术标准和监督管理体系,因此现阶段我们必须要加快推进相关制度建设的脚步,避免某些基层人员对工作缺乏责任心和耐心的现象。在建立制度体系的时候,注意要结合工程的实际情况与此前的工作经验,构建出合理的框架,然后不断向其中补充和丰富具体的质检内容,使日后的防雷工作能够在制度体系的监督之下合理展开。
  3.2培养工作人员的专业技能
  据调查现实,绝大多数建筑防雷设备的质量都没有明显的缺陷,反而是工作人员在进行接地和防雷设备安装操作的时候容易因为注意力不集中或者专业水平欠缺导致接地防雷设备出现故障,埋下了安全隐患。因此必须要加强对工作人员的教育和培训,使他们养成安全生产的意识,严格按照作业程序进行施工,认识到防雷工作在整个电网中的重要性,从而能够在根本上杜绝因为人为操作不当导致的安全事故。此外,很多新技术和新设备逐渐引入到防雷工程之中,工作人员必须要尽快掌握这些新技术和新设备的操作方法,将先进的工作理念引入到施工之中,使高层建筑的防雷性能得到质的飞跃。
  3.3接地技术在施工过程中的注意问题
  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,地下的环境条件比較恶劣,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。
  3.2.1PE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。
  结语
  综上所述,如今的时代是科技与信息角力的时代,我们必须要加快新型材料的设备研发的速度,使更多高性能和高质量的防雷设备面向市场,从而使建筑防雷的效果达到最佳。此外,在施工过程中还必须要提高基层施工人员的操作水平和责任意识,使其能够按照专业的设计规划进行安装作业,从源头是行提升建筑的防雷能力。
  参考文献
  [1]卢爱星.高层建筑电气工程防雷接地技术分析———以某工程为例[J].福建建材,2015(2):45-47.
  [2]汪家乐.高层建筑电气工程防雷接地技术分析探讨[J].经济管理:全文版,2016(8):00045.
  [3]陈升按.高层建筑电气工程防雷接地技术分析——以某工程为例[J].中外企业家,2016(17):189-191.
  [4]次仁多吉.建筑电气安装中防雷接地施工技术与注意事项分析[J].化工管理,2018(36):194-195.

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