李赛楠

（山东省莱芜市气象局山东莱芜271100）

浅谈高层智能建筑电气系统的接地防雷设计

李赛楠

（山东省莱芜市气象局山东莱芜271100）

雷电的形成有多种原因，以负极性下行先导放雷为主。一般来说雷电的破坏形式有三类：直击雷、感应雷以及雷电波侵入。与一般建筑物相比，高层建筑物受雷电的危害较大，比一般建筑物遭雷击的概率要大得多，高层建筑物一旦遭受雷灾，损失往往非常严重，建筑物遭破坏、设备损坏、人员伤亡等大几率存在，因此必须增防雷意识，加强防雷设计。针对高层智能建筑电气系统的接地防雷设计，本文作了浅谈。

高层智能建筑电气系统接地防雷设计

高层智能建筑物防雷系统是由避雷针、避雷网（带）或混合组成的接闪器，主体结构的柱、梁、板钢筋或外接引下线组成的引下装置，及利用基础自然接地体（桩基、地梁、承台或底板钢筋）或人工接地体组成的接地装置合成，整个建筑形成一个法拉第笼，将雷电流引入大地。

1　关于高层智能建筑及其接地系统

一般10层以上的居住建筑物和高度超过24 m的其他用途建筑物均为高层建筑；无论是住宅或公共建筑，其总高度大于100 m者，均为超高层建筑。随着建筑高度的不断增加，高层建筑物发生雷击的危险性也越来越大。高层建筑物结构类型主要包括砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构、筒体结构等。高层建筑物的内部设施包括高层建筑物中给排水设备、电力、弱电线路、电子信息设备以及垂直交通（如电梯）等。雷电会引起建筑物的损坏、人员伤亡、对电力电讯等设备造成损坏。

在高层建筑电气设计中，接地系统的设计占有十分重要的地位。随着社会及科技的进步，特别是大量智能化建筑的出现，对接地系统的设计提出了更多更高的要求。要作好接地系统的设计，就必须对高层建筑中不同接地系统之间的分类、在建筑中所起的作用以及相互间的关系有清楚的认识，只有这样，才能够有效保证高层建筑电气工程中接地系统设计质量。

2　高层智能建筑接地系统的分类

智能建筑的接地系统本身就是一个复杂的综合性系统，不仅包括普通意义上的电气接地、电子技术中的“接地”，还包括其他类型的接地。高层智能建筑中需要接地的设备及构件很多，而且接地的要求也不一样，但从接地所起的作用可以归纳为三大类，即防雷接地、工作接地和保护接地。

2.1防雷接地

防雷接地是高层建筑非常重要的接地系统，它所起的作用是当建筑物受到雷击时能迅速有效地将雷电流泄入大地，从而保护建筑物的每个部件以及建筑物内的人员及设备的安全。由于雷击时瞬间雷电流可达到几十至几百千安培，瞬时感应电压可达到几十至几百千伏，有可能使建筑物内的设备尤其是电子设备受到雷电反击或感应过电压的破坏。因此防雷接地系统还必须使建筑物设备具有均压、等电位以及多层屏蔽的防雷结构。在整个建筑物接地系统设计中，作好防雷接地系统的设计应该摆在首位，并以防雷接地为基础同时做好建筑物内设备的工作接地及保护接地系统，给人们创造一个安全的环境。

2.2工作接地

工作接地，其作用就是为了建筑物内各种用电设备能正常工作所需要的接地系统，工作接地可分为交流工作接地和直流工作接地。在民用建筑内的交流工作接地是指交流低压配电系统中电源变压器中性点(独立变电所)或引入建筑物交流电源中性线的直接接地，从而使建筑物内的用电设备获得220/380V正常稳定的工作电压。

2.3保护接地

保护接地是指保护建筑物内的人身免遭间接接触的电击(即在配电线路及设备在发生接地故障情况下的电击)和在发生接地故障情况下避免因金属壳体间有电位差而产生打火引发火灾。当配电回路发生接地故障时产生足够大的接地故障电流时，使配电回路的保护开关迅速动作，从而及时切除故障回路电源达到保护目的。然而在一些不能及时切除故障回路电源的场所，保护接地采用了等电位等措施来实现其保护作用。

3　高层智能建筑电气系统接地防雷设计

高智能建筑大多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施进行设计。由于在高层智能建筑物内敷设金属管线时受到空间等方面的限制，无法随机将其连接或是控制其走向以及大地中电场耪合等因素的影响，通常智能建筑物中各种不同用途的接地大都采用联合接地的方式。防雷接地装置和电气接地装置采取联合接地的时候，接地电阻要符合其最小值的要求。

3.1智能建筑的接地系统

智能建筑的接地系统包括以下几点：接闪装置利用建筑物内钢筋引流、分流和均衡电位的接地；建筑物基础自然接地体和人工接地体的泄流接地；配电电源中性点的接地；各种进户线的防雷接地；PE线或PEN线的接地；天线馈线的防雷接地；电子设备交流电源入口的过电压保护接地；电子设备共模保护接地；电子设备信号接地；复杂电子系统信号接地；交流用电设备的安全保护接地(或接零)；计算机直流接地；电信机房直流电源正极接地；防静电接地；电屏蔽接地和电磁屏蔽接地；特殊屏蔽室的接地；等电位连接、搭接等。

这些不同用途的接地，在设计和实施过程中必须严格按照分类连接、相互兼容的原则来构成智能建筑的一个电位均衡的接地系统。

3.2高层智能建筑中各类设备的接地防雷设计

高层智能建筑中装有大量的各类电气、电子设备，它们分属于不同的子系统，各自的功能、工作的频率、抗干扰能力等都不相同，对接地的要求也不尽相同。在实际安装操作进行接地时要注意如下相关事项：

第一，电子信息设备的信号接地、功率接地、逻辑接地、屏蔽接地和保护接地一般合用一个接地系统，其接地电阻不超过4Ω。如果电子信息设备的接地与工频交流接地和防雷接地采用联合接地时，其接地电阻不得超过1Ω。屏蔽接地进行单独接地时，其接地电阻不得大于4Ω。

第二，电子信息设备的接地和智能建筑的防雷接地采用联合接地装置时，应当对供电电缆进行屏蔽皑装处理，以避免雷击时遭受反击，保障设备的安全。

高层智能建筑的历史并不长，智能建筑中的各种电子信息设备也在不断地随着相关技术的进步而发展更新着，它们对接地的要求也会出现不断的变化，因此推动着智能建筑接地技术不断地向前发展和变化。

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P446[文献码]B

1000-405X（2015）-7-397-1