深圳市建星建设监理有限公司

我们就高层建筑接地系统工程的理解和体会，仅对它在整个高层建筑施工各阶段重要的原则问题提出自己的监理要则，以供业内同行参考，斟酌。

一、高层建筑接地系统的分类：

高层建筑的接地系统我们可以把它分为：防雷接地系统和供电系统接地两大类。高层建筑的防雷接地按规定一般又分为一类和二类接地，要求一类接地的建筑，其内部的电气管线不允许用塑料管；垂直敷设的主干金属管道应尽量设在建筑物的中部或屏蔽的竖井中，但它们的冲击接地电阻值都要求小于5欧姆；对供电接地系统而言，由于高层建筑一般都有自己的高、低压配电室，所以供电接地系统按有关规定，一般都采用TN-S和TN-C-S系统；在下面谈到供电系统接地时再对这二个系统的特点作一介绍。上述防雷和供电两类接地之间，他们又存在密不可分的联系。这种联系，随着高层建筑的不断增加，家用电气设备日趋普及和多样化，人对生命价值的更加珍惜，促使人们对事物的认识不断深化，近几年又出现了卫生间的局部等电位接地系统。它把两者可能给人们带来的“末端隐患”彻底根除，以确保人身的安全。综上所述，我们可将高层建筑接地系统的分类大致归纳如下：

二、防雷接地工程的监理要则

高层建筑的接地系统工程在部分的人中还不被重视，仅仅把它当着一个例行公事对待。其实高层建筑的接地工程从一开始，就不仅是确保该建筑、设备、人身安全的重要组成部分，而且是施工全过程重要的安全防范措施。这一点对于广东地区来说更是如此，因为研究表明，我国除了雷州半岛等是全国最多的雷电高发区外，其次就是广东几个地区；加上高层建筑物落雷数N与建筑物高度H的平方、雷电日天数n成正比即：

N＝3×10-5nH2

就拿一栋高90米的高层住宅来说，广东地区的雷电天数大约是80，其年均落雷次数为19次。可见，高层建筑的防雷是不可掉以轻心！

1、基础施工阶段

大家都清楚，高层建筑有较深、大的基础。按一般的惯例都是先做好桩基（或挖孔桩、灌注桩、管桩等）。其内部的钢筋为整个高层建筑的防雷接地提供了良好的散流面积，为了更好地利用桩基的接地效果，所以从设计上要求将规定桩中的至少二根竖向钢筋在底板中联成一个整体。少焊一根桩就少一个接地散流点，所以在监理过程中要注意不可漏焊，而且必须按规定保证焊接质量；另一方面，在施工基础底板之前就必须组立塔吊，因为底板的大量钢筋、水泥要靠它来吊运。塔吊的组立及它的高度（它比该建筑的高度还要高），使其成为最危险的招雷物。如果这时不给以足够的重视，很可能带来重大的雷击事故。这时，由于基础底板钢筋网还未形成，较可靠的办法是将部分桩基的接地钢筋联起来后与塔吊基座地脚罗拴连接。而且必须保证连接的可靠和连接圆钢的直径不应小于12mm。并要求做该搭吊的接地电阻测试，其接地电阻值不应大于该建筑设计要求的电阻值，这一点是万不可忽视的。如果采用另外的临时接地措施，就可能增加成本或造成不可靠的后果；在施工底板的钢筋网时由于钢筋的密度较大，无论是施工人员或监理人员都容易看错位，造成接地网连接错误。此时可要求施工人员将焊连接处用较醒目的油漆加以刷涂，以便检查，防止错漏；基础施工阶段还有一个检测程序是不被人们注意的，因为大多数情况下，利用桩基、底板钢筋组成的接地系统一般都远小于设计要求的接地电阻值。但我们还是认为，这个程序还是有必要的，在底板钢筋接地网都焊完后，为了检查接地网的焊接、安装的可靠性，进行一次接地测试，以便尽早发现问题，及时加以纠正。否则在以后发现再进行补打接地，造成的损失就可能更大，这叫不怕一万，就怕万一。

2、施工中期的监理要则

该阶段的接地系统工程主要是建筑柱内的引下线及30米以上间层均压带和预留门窗、卫生间等电位引出接地线头。它们的重要作用，主要体现在接雷后的导流和今后的防侧击雷。对这阶段的监理，重点应放在引下线不能错位。为此，可要求施工人员将各柱内二根引下线用醒目油漆刷涂标志出来，对均压带的连接也采取类似的办法，借以杜绝错位、漏焊的现象；再就是焊接的双面质量，搭接的长度必须符合规范，尤其对那些钢筋太密、容易出现漏焊处更应做重点检查；再一个就是预留接地圆钢的座标尽可能准确，长度适宜。避免今后在砌墙或浇筑墙板时将它遗漏。还有一个应该注意的问题是，高低压室的设备安装中，往往这部分工程与整个大厦的接地工程不是同一个施工单位，这又容易造成脱节的现象，如果整个大厦的接地网没有与高低压室的接地系统连接，那将是很危险的事情，人身、设备和电气的保安部将受到威胁。对此也应做重点检查。

3、施工后期的监理要则

这期间的重点内容是建筑封顶后避雷带的施工，屋顶设备、管道的安装。屋顶的避雷带，一般都是设在屋顶女儿墙顶，和高出屋顶的水箱顶等最高处，如果屋面的面积较大，在屋面还会设计扁钢的避雷网。该阶段的施工是防雷接地的收口工作，它也是承接直击雷的重要部位，所以必须引起高度重视。首先，应注意所有柱的引下线都必须引出女儿墙与避雷带相连；其次是要注意避雷带本身的连接，除搭接长度要满足要求外，建议采取立弯，而不采取水平弯搭接。因为水平弯搭接，造成搭接处下面与女儿墙顶距离太近，增加了焊接的难度，而往往造成漏焊；最后还必须强调一点，就是避雷带施工完后进入屋顶设备及管道等金属物安装时，这期间是最容易引发雷击的危险期。一则是因为这两项工作往往不是同一个单位施工，容易造成管理上的漏洞。二则是避雷往往不被设备、管道安装人员所重视。三则是此时监理也容易疏忽。所以在此时，一旦有设备、管道、金属栏杆伸出或高出避雷带的情况发生，应立即通知有关施工单位将其与避雷带相连，刻不容缓，否则它可能招来雷击的危险。

在屋顶避雷带施工完毕后，应及时对防雷接地质量进行测试。分别应在屋顶突出部位选择不少于四个不同方向的测试点，用接地摇表进行测试，并作好记录。同时，在建筑物约半高的相应处测试不少于四个点，也记录在案以作为质检记录的依据存档。

三、供电系统的接地

1、供电系统接地的分类

根据供电要求该类接地分工作接地和保护接地。工作接地是指供电设备实行三相四线制供电时的中性线接地，它是组成供电回路的一部分；保护接地是在三相四线制供电的基础上，专门增加的当供电线路或设备发生故障时为保障人身或设备的安全而敷设的一根保护线接地。此时所实行的是三相五线制供电方式，增加的这根线一般称为PE线，香港地区习惯叫“水线”。

根据国际电工委员会（IEC）的有关规定低压电力网的接地方式主要有TT、IT、TN-C、TN-C-S、TN-S等五种。由于篇幅所限，在此仅对高层建筑的供电接地方式作一简介。根据《深圳市民用建筑设计技术要求与规定》：“内设变电所的建筑物宜采用TN-S或TN-C-S系统”。这两个系统的共同点是：它们同属TN系统；电源端直接接地，电气设备金属外壳与中性线相连接，即接零保护；它们的优点是在发生事故时用电设备金属外壳接触电位较低，保护装置（熔断器或自动开关）能迅速断开事故线路，安全保护性能较好。不同的是中性线和用电设备外壳的连接方式：TN-S系统，在整个系统中，保护用零线和中性线是分开的，它实行的是三相五线制；TN-C-S在整个系统中，保护零线和中性线是部分合用的，它实行的是三相四线制。

此前，我国的高层建筑大都有自用变电所的独立电网，所以大多采用三相四线制配电的TN-C-S系统。接在用电设备金属外壳上的导体，系中性线和保护导线合用的导体（PEN），在这种情况下，正常运行时由于三相供电没有绝对平衡的，所以导体内常会有不平衡电流通过。用电设备外壳上的电位不为零，而且距离电源中心越远，电位越高。一旦中性线断开，不仅单相用电（或三相四线用电设备）不能照常工作，而且由于保护回路的断开而失去保护作用。但是，由于自用变压器的独立电网的配电半径一般都较小（通常为100～200米），变电所位置靠近负荷中心，而且配电方式大多采取放射式，较少采用树干式配电系统，这些特征将使PEN导线故障较少。只要在配电线路终端处采取正确地重复接地装置，用电设备的金属外壳就不会出现危险电位，所以，三相四线制配电系统得到广泛应用。

三相五线制的TN-S系统以前使用较少，其主要的客观原因是厂家生产的低压配电设备的中性线和保护导线之间没有专门的绝缘措施，而是和金属外壳直接连通，所以采用TN-S系统有实际困难。但随着人们认识的逐渐统一，加上这个系统设置有专供接零保护用的导线（PE），平常没有不平衡电流通过，用电设备金属外壳的电位接近于零，这对于携带式或单相用电设备越来越多的今天，从安全角度考虑比其他几种系统更为优越，所以TN-S系统是一个发展方向。这个系统从经济角度考虑，费用增加的也不是太多，因为增加的PE线可以充分利用导线穿的铁管、金属线槽来代替，这就要求在施工时要注意它们的连接。

2、施工中的监理要则

根据上面的分析，对高层建筑的三相五线制，即TN-S系统在施工中要注意以下几个原则问题：

A、高、低压设备的接零线与电缆桥架、金属线槽必须与整个大厦的接地网可靠连接，不允许有断接的现象，而且接地连接线的截面必须匹配；

B、根据放射式的配电方式，PE线的截面要与相线相匹配，一般干线的PE线的截面应不小于相线的1/2；为了确保该截面，对于线的托盘、梯型桥架大多采用40x4的镀锌扁钢做通长焊接。因为尽管托盘的截面够大，但因其较薄，又有涂漆，由多节托盘连接，必然增加接触电阻。而40×4＝160mm 2的扁钢，大于一般干线电缆相线240mm 2的一半以上。同理，桥架也是如此；所以在监理过程中一定要坚持沿托盘、桥架通长焊接扁钢，并应与其作可靠的焊接；对电源中心的高、低压配电盘的PE线一般应采用40×4的扁钢带（现大多设备有此装置）。

C、干线沿途配电箱的PE线应直接接到就近的接地干线扁钢上，而不要先接在配电箱金属外壳上，然后再用其他导线将箱壳与干线扁钢连接，否则易增大接触电阻而产生一定的电位差造成电击危险。这一点是经常被人忽略而构成不能验收的原因；

D、对支线的PE线截面不应小于相线的；一般支线的相线大多在10mm 2以内，而且走多节镀锌金属线槽的时候较多。这时候可以利用金属线槽来代替PE线，由于支线的长度远远大于干线的长度，这正是TN-S系统不会增加较大费用的原因之所在。但这是容易犯的错误是连接各节线槽的导线截面往往偏小，经常采用的是2.5mm 2的导线。这时必须区别对待，如电度表箱到户用配电箱的导线一般都是10mm 2的，此时金属线糟的连接应采用4mm 2的导线，如金属线糟的相线****的才4mm 2，则此时连接线可采用2.5mm 2的导线；

E、由于现在照明、开关、插座的线管，大多采用PVC管，这时不可漏穿2.5mm 2 的PE线；而且在配线时一定要用其将所有的灯具金属外壳相联，这样才能起到它应有的作用；

四、局部等电位接地系统

这个问题主要是为了解决前面提到的“末端隐患”，因为在卫生间洗浴时，由于人体皮肤潮湿阻抗下降，沿金属管道传导来的较小电位即可能引起电击事故。所以要求在卫生间内作局部等电位联结，可使卫生间处于同一电位，防止出现危险的接触电压。这个工作是近几年才提出的要求，部分人对它还认识不足。在前面谈到的“末端隐患”主要来自雷电，因为建筑物在遭雷击时，雷击电流是相当大的，这个大电流在通过引下线或管道导入地的过程中，必然在其路径上产生不同的电位差；同时大电流在流经途中还会对其周围的金属管道等产生感应现象，又必然产生一定的感应电位，这是不可避免的。这些电位通过水管中的水传达到潮湿的人体，就会对人构成威胁。只有采取末端重复接地，使其实现局部等电位，即可最终根除这一威胁。

目前对这一部分的工作监理有一定的困难，难在不统一，因为有毛坯房的做法，有成品房的做法。除对等电位接地盒的要求是统一的外，其做法和卫生间水管口的2.5mm 2裸导线的连接都各行其是，往往使毛坯房的接地盒形同虚设。对此，我们认为，除对等电位盒的接地端子要确保与接地引下线的连接外，即使毛坯房也应该在墙内水管出口处用2．5mm 2的裸导线将其与等电位盒的接线端子连通，然后将导线批进墙、地面内。小业主二次装修或直接在其表面贴瓷片、地砖时，应告诉他们，在装修后应恢复交付时的做法，这样才能体现出局部等电位的作用。