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1、关于高层建筑的防雷接地措施探索研究高层建筑的防雷是一个复杂的系统工程，对建筑物的安全使用，电气设备的正常运行有着至关重要的作用，本文主要从高层建筑的特点出发,结合对有关规定的理解,分析研究了高层建筑的防雷接地措施。在防雷系统设计和施工过程中,将外部防雷装置与内部防雷装置组成统一的防雷接地系统,提高建筑物防雷的可靠性。关键词：高层建筑防雷；法拉第笼；防雷装置；等电位连接前言 高层建筑防雷是依据法拉第笼原理采用笼式防雷系统,就是将建筑物层面避雷X(带)、引下线和接地装置三部分联结成一个整体的钢铁大X笼。从防直击雷、防测击雷、防雷电感应和防雷电波侵入等方面,综合考虑
2、接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、合理布线和接地等因素,做到从整体上兼顾建筑物外部防雷和内部防雷等功能,达到安全防雷的目的。 一、建筑物的外部防雷问题分析 1、接闪器。接闪器是防直击雷接受雷电流的金属导体,其形式有避雷X(带)、避雷针、金属屋面等。避雷X(带)应沿屋脊、屋角、屋檐、檐角、女儿墙等易受雷击部位敷设,并按建筑物的防雷等级在整个屋面组成不同尺寸要求的X格。根据雷击建筑物部位的规律,在建筑物上装设避雷针(X、带),就能可靠吸引强雷和弱雷。屋面避雷X(带)一般采用热镀锌的圆钢或扁钢及热镀锌件,敷设应平正顺直、固定可靠,搭焊长度应满足规范要求。避雷
3、X(带)在经过沉降缝或伸缩缝时应做煨弯补偿处理,避雷带在女儿墙敷设时,一般敷设在女儿墙的中间,当女儿墙宽度较大时,应将避雷带移向女儿墙的外侧处为宜,因为女儿墙的外沿易受雷击。现代高层建筑中也有在屋面上利用金属栏杆做避雷X(带),其材质主要采用钢管或不锈钢管,钢管的壁厚应2.5mm,钢管直线段对接,转角等部位应采用圆钢或角钢搭接焊,搭焊长度应满足规范要求,栏杆必须与引下线可靠连通。突出屋面的金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷X(带)相连;在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,并与屋面防雷装置相连。由于高层建筑露天设备较多,如冷却塔、卫星接收器、航空障碍
4、灯、排烟口、广告牌及与这些设备相关的金属管道等,因此屋面所有金属构件管道都应与避雷装置连接。这些设备与构筑物若不在接闪器保护范围的,应局部加设避雷针或避雷带。例如,建筑屋顶上有一冷却塔,需要防雷保护,首先采用避雷X(带)保护屋面,然后将屋面作为地面,用滚球法确定避雷针的高度。 2、引下线。引下线的作用是将避雷X(带)与接地装置连接在一起,使雷电流构成通路,通常利用主体结构的柱主筋或剪力墙中钢筋作暗装引下线。引下线的数量及布置直接影响分流效果。引下线数量多且间距较小时,雷电流在局部区域分布也就较均匀,引下线上电压降减小,反击危险也相应减少。引下线应沿建筑物四周均
5、匀或对称布置,其间距不应大于规范的要求,应尽可能增加引下线的数量,适当减少引下线间距。由于高层建筑物引下线很长,雷电流的电感应压降很大,需要在每隔一定的高度处用均压环将各条引下线在同一高度连接起来,并接到同一高度的屋内金属物体上,以减小其间的电位差,避免发生反击。均压环通常利用圈梁两主筋焊通成闭合回路。高层建筑引下线必须保证全长焊通,为避免接错钢筋,同一柱内引下线不宜小于两根主筋,主筋截面不应小于16mm2,钢筋连接处应采用搭接焊,搭焊倍数为圆钢直径的6倍,双面焊,焊缝饱满、平整,以减少接触电阻。 3、接地装置。接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地
6、电阻和接地方式有关。为便于与各种入户金属管道相连,降低跨步电压,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置,只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%,基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,可利用基础内钢筋作接地装置,否则应加设人工接地装置。高层建筑通常利用桩基础、箱形基础作接地装置,这些基础连成的接地X有较大的电容,其冲击阻抗很小。施工中通常将桩基的抛头钢筋与承台板主筋焊接,并与承台上作为引下线的柱钢筋焊通,再与整个底板内钢筋或地梁中的钢筋互相连通,将桩基主筋与地梁主筋焊接成一个闭合的水平接地X,以形成均压。由于防雷装
7、置直接装在建、构筑物上,建筑物防雷接地与电气设备接地等无法隔离。通常建筑物的防雷接地与电气设备的接地、微电子设备接地均应连接成统一的接地系统,其共用接地电阻按其中最小值选定。一般要求,接地电阻值1。 二、建筑物内部防雷问题分析 内部防雷包括防雷电感应,防反击以及防雷电波侵入。良好的内部防雷能减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应,并能防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电磁脉冲所造成的危害。内部防雷主要采取等电位连接、屏蔽等措施。 1、等电位联结。等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物
8、、电气和电讯装置等连接起
