1、浅谈高层建筑的接地系统【摘要】：论文浅述了高层建筑中的接地系统种类及其作用,然后结合笔者工程经验,分别对防雷接地系统的设计、施工接地系统与确保接地系统的要点进行了分析。 【关键词】:电气工程、高层住宅楼、接地系统 中图分类号：TU241.8 文献标识码： A 文章编号： 绪论 在现代的高层建筑电气设计中,接地系统的设计占有很重要的地位,也是用户关心及质检部门特别关注的地方。随着社会及科技的进步, ,对于高层建筑的接地系统设计，特别是对于大量智能化建筑，用户提出了更多更高的要求。为了满足现代社会需求, 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
2、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。 1、 接地系统的种类及其作用 高层建筑中的接地系统因作用不同可分为不同种类，特别是高层智能建筑中需要接地的设备很多,而且接地的作用不同，要求也不一样,从接地所起的作用，通常我们将接地分为：防雷接地、工作接地 、保护接地。 1.1 防雷接地系统 在三大类高层建筑接地系统中，防雷接地占有非常重要的位置,当建筑物受到雷击时，防雷接地能快速地将雷电瞬时电流导入大地,从而保护建筑物内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电
3、击或感应过电压的破坏。因此防雷接地系统还必须具有均压、等电位以及多层屏蔽的设置。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放在首位,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,创造一个安全的环境。 1.2 工作接地系统 1.2.1 工作接地的作用 工作接地是指发电机、变压器的中性点接地，主要作用是加强低压系统电位的稳定性，减轻由于一相接地，高低压短接等原因产生过电压的危险性。主要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 1.2.2 工作接地的分类 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
4、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。直流工作接地是为了让建筑物内电子设备的信号放大,信号传输以及数字电路中各种门电路信息的传递有一个稳定的基准电位,从而使建筑物内的弱电系统能够稳定正常工作。 1.3 保护接地系统 保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。所有的单相、三相有金属外壳的电器设备，都需要有保护接地。保护接零是指电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来，当设备绝缘损坏碰壳时，就形成单相金属性短
5、路，短路电流流经相线零线回路，而不经过电源中性点接地装置，从而产生足够大的短路电流，使过流保护装置迅速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全。 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。 2.防雷接地施工 2.1 防雷电阻 防雷接地与设备接地共用接地装置，综合接地电阻不大于 1 欧姆。 2.2 接地极 利用建筑物基础内钢筋网构成基础接地极，利用建筑物周边基础上下 2 根16 的水平钢筋焊接成闭合回路，并与总等电位端子箱、预埋连结板
6、（120*60*6）用镀锌扁钢 40*4 分别在两处可靠焊接，与基础内主钢筋及防雷引下线焊接。构件内有箍筋连接的钢筋或成网状钢筋，其箍筋与钢筋的连接，钢筋与钢筋的连接应采用土建施工的绑扎法连接或焊接。单根钢筋或圆钢或外引预埋连接板、线与上述钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。 总体来说,利用基础内钢筋网构成基础接地极。钢筋网内为保证有效搭接，桩筋的箍筋与直筋要有效焊接。4 组桩筋斜向焊接一根钢筋与中间基础纵向钢筋有效焊接，且 4 根钢筋需重复搭接，每根钢筋与基础承台钢筋有效焊接 3 处。基础钢筋的箍筋为保证有效焊接，需增加一组箍筋。另使用一根钢筋将基础钢筋与
7、地角螺栓可靠焊接一起。有地梁处的接地利用地梁内的 2 根主筋，全程焊接，保证这 2 根主筋在地梁内无焊接断点，从而达到有效连接。这 2 根钢筋与柱基础接地网（接地极）需可靠连接（至少与柱基础有效焊接 3 处） ；无地梁处的接地使用- 40*4 镀锌扁钢连接，与均压网格内每个柱基础接地网（接地极）形成可靠连接（至少 3 处焊接点） 。 2.3 防雷引线 防雷引下线利用柱中主筋（16 不少于二根，10 不少于四根）与基础接地网可靠焊接。在外墙距地 2.5 米处设接地电阻测试盒作为测试点。防雷引下线处，预埋一根- 40*4 镀锌扁钢与基础钢筋可靠焊接，引上到地坪面以上与主厂房钢柱焊接，做为防雷引下线
8、连接使用；无钢柱处将基础钢筋网内纵筋与向上梁内纵筋可靠连接，达到防雷引下线要求。 2.4 引接地干线 在建筑的室外地坪下 1 米处外引接地干线 40*4 镀锌扁钢为补打接地极时用，若基础接地网能满足要求时，可不打人工接地极。若接地电阻难以满足要求时，可在建筑物四周增打辅助接地极并与引至室外的接地连接线 40*4 镀锌扁钢连接。 引入建筑物的电缆线路在入户端需将电缆的金属外皮、钢管与总等电位联结端子箱连接。 2.5 人工接地极 人工接地极采用 L50*5 镀锌角钢，长 2.5 米，垂直打入地下，其顶端距室外地坪表面 1 米，然后与接地干线可靠焊接，焊接处做防腐处理。接地干线采用 40*4 镀锌扁
9、钢。人工接地极距离建筑物3 米，间距 5 米。2.6 防雷接地装置 所有基础主径都焊接在一起，并防锈处理。一般情况下只要基础连接良好就是一个达标的接地网。如果需增设地网，需用接地体围绕建筑物一周做等电位接地网。建筑在电源进线处做总等电位连接，将下列导电部分相互连通：进线柜 PEN 母线；公共设施的金属管道，如上、下水、热力、煤气等管道；用作防雷接地装置的建筑金属结构；重复接地引线。总等电位端子箱和预留接地板用镀锌扁钢 40*4 分别在两处与基础接地极可靠焊接。 接地装置工程质量控制点及预防措施 防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等大事，雷击时有强大电流通过，产生机械力和热效应，破坏建（构
10、）筑物和电气设备。但是在监理过程中，经常遇到施工或相关专业人员对防雷接地重视不够，认为其技术性不强，工艺较简单，范围又窄小，往往在施工中出现不规范作业或纰漏，也未能引起人们的警觉。因此，防雷与接地隐蔽工程的施工验收在监理工作中至关重要，其施工质量直接影响整个建筑的使用功能、安全和使用寿命。 3.1 接地扁钢连接时焊肉不均匀 首先调整好焊机的电流量，再施焊。焊一遍达不到要求，再焊一遍，直到符合要求为止。 3.2 明敷接地扁钢支持件间距不均匀 支持件的距离，在水平直线部分宜为 0.5-1.5m；垂直部分宜为 1.5-3m；转弯部分宜为 0.3-0.5m。 3.3 接地线沿建筑物墙壁水平敷设时，高度
11、不一致 接地线沿建筑物墙壁水平敷设时，离地面距离宜为 250-300mm；接地线与建筑物墙壁间的间隙宜为 10-15mm。 3.4 接地装置焊接部位不作防腐处理 焊接完毕应及时防腐。 严抓质量控制点，建立完整的质量控制体系，实行质量与个人经济收入挂钩，奖励质量亮点，从材料入场质量检测把关到施工过程资料完善，施工过程提倡样板法施工，严格按照设计及规范施工，做好质量巡检记录，查出质量问题原因，指定整改政策，避免再次出现质量问题。 4.结束语 近年来，随着电力系统的发展，接地短路电流越来越大，接地网的问题也越来越突出，由于接地网的问题发生了多次事故或造成事故扩大。有了这些很好的接地理论及体系，在设计及施工过程中，要实现彻底的接地保护，有两个工作重点也是不容忽视的，第一部分接地装置的安装，它们必须确保接地阻值在设计范围之内，具备安全、可靠的优点，而且需要通过定期的测量确定接地可靠性；第二部分就是引下线及接闪器，设备、金属结构及用电装置壳体等与接地网的可靠、正确连接。 【参考文献】 1注册建筑电气工程师必备规范汇编.中国计划出版社,2003. 2GB50303-2002.建筑电气施工质量验收规范.2002. 3郑李明.安全防范系统工程M.北京:高等教育出版社.2002. 4GB50057-1994 建筑物防雷设计规范
