高层建筑接地施工技术探究

摘要：在现代建筑配电设系统中，接地系统占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性、安全性，影响电气设备的安全运行。特别是现代化的城市建设,楼层越来越高，接地系统显得尤其重要。本文针对高层建筑物的一些特殊性，对高层建筑的接地系统进行了讨论和简要的介绍，提出了针对性措施，以供大家在接地系统施工时进行参考。

关键字：高层建筑， 接地，等电位

Abstract: in modern building distribution set system, the grounding system has important position, because it concerns the reliability and safety of power supply system, influence the safe operation of electric equipment. Especially modern city construction, the floor more and more high, grounding system appears especially important. In this paper some particularity of high-rise buildings, of a high-rise building grounding system are discussed and introduced briefly, and puts forward some corresponding measures for everyone in the grounding system construction in reference.

Key word: high buildings, grounding, potential

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

0引言

近年来，随着信息技术的迅猛发展，计算机等微电子设备大量进入各类高层建筑物，由于其灵敏度高、耐压低、很易受雷电电磁脉冲干扰，不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏。接地系统的好坏将直接影响整个楼宇的自动化程度和使用功能。因而高层建筑的接地问题，也就越来越引起人们的重视。

1、接地系统的基本方式

工程施工用电的基本供电系统有（380V）三相三线制和（380/220V）三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。国际电工委员会（IEC）对此作了统一规定，称为TT系统、TN系统、IT系统。其中TN系统又分为TN-C：三相四线制系统、TN-S：三相五线制系统、TN-C-S：局部三相五线制系统。由于IT系统不宜配出N线,无法得到220V电压,故在高层建筑中不采用这种接地方式。高层建筑占地面积小,各种金属管道在地下纵横交错,要使系统接地与保护接地相互独立是非常困难的。因此，在高层建筑中一般都采用TN接地系统,称之为保护接零系统。

1.1 TN-C方式供电系统

它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用NPE表示。 这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。高层建筑内有大量的布线系统，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，由于不平衡电流、负荷电流和谐波电流的影响,在正常情况下, PEN线带有电压,有的PEN线正常时对地电压高达数十伏,当用电设备外壳与PEN线相接时,电气设备外壳上也将呈现这一对地电压值,危及操作人员的安全,此种情况下,还有可能对地打火,发生火灾。因此TN－C接地系统不能作为高层建筑的接地系统。

1.2 TN-C-S方式供电系统

TN－C－S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN－C系统，第二部分是TN－S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN－C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN－S系统。TN-C-S供电系统实际是在TN-C系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时， TN-C-S系统在实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡，且有专用的电力变压器时，必须采用TN-S方式供电系统。因此,在高层建筑中,最好采用TN-S系统。

1.3TN-S方式供电系统

它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统， TN-S供电系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电。因此TN－S接地系统明显提高了人及物的安全性，适用于高层建筑低压供电系统。

2、接地措施

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。所以，没有完善的接地装置是无法完成避雷任务的。接地装置由接地体和接地线组成。

2.1 自然接地装置

高层建筑应优先利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为接地装置。有钢筋混凝土地梁时，应将地梁内钢筋连成环形接地装置；没有钢筋混凝土地梁时，可在建筑物周边无钢筋的闭合条形混凝土基础内，用-40x4镀锌扁钢直接敷设在槽坑外沿，形成环形接地。这种接地装置称为自然基础接地装置（或称基础接地网）。通常情况下，高层建筑基础形式大多采用箱形基础和桩基础。高层建筑基础接地网是由箱形基础和桩基础内的钢筋组成的。为了满足电阻值的要求，必须要确保桩基础内的钢筋与柱及承台内的钢筋焊成一体；承台内上、下两层各两根主筋与相对应的地梁上、下两层各两根主筋焊成一体。

2.2人工接地装置

当基础接地网的接地电阻值无法满足设计要求时，应做人工接地装置。自然接地体一般利用建筑物的基础钢筋、桩基钢筋、条形基础钢筋等做接地体。人工接地体是依据需要利用金属材料如铜棒或铜板（带）、镀锌圆钢、镀锌钢管、镀锌扁钢等，制作人工接地体，作为雷电流由接闪器、引下线入地的通路。人工接地装置施工完后，在基础外四周回填土之前，通过接地电阻测试卡对接地装置的电阻进行测试，实测满足不了要求时，应追补接地极，直至满足强电、弱电及防雷共用接地电阻≤1欧姆为止。

3、等电位连接

接闪器、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。为了实现内部避雷，需要进出的各种保护区的电缆、金属管道等都要连接避雷，并实行等电位连接。

等电位连接是把建筑物内及附近的所有金属物，如混凝土内的钢筋，自来水管、及其它金属管道、电力系统的零线等用电气连接的方法连接起来（焊接或者可靠的电气连接），使整座建筑物成为一个良好的等电位体。当雷电来袭时，由于建筑物内部及其附近基本上做到等电位，因而不会发生建筑物内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。