1)高层建筑占地面娑授赔那积不大,一般为钢筋混凝土框架结构或钢结构,将屋面、各层结构板、墙体、柱、梁板和基础的钢筋网通过焊接或绑褐蜉拮绑扎,形成众多闭合的电气通路(即法拉第笼),可确保人身安全,避免接地故障引起的电器设备损坏和火灾。即使建筑物顶部遭雷击,其内、外连通结构的垂直导体电位也很小,不会超过允许的接触电压范围。
2)高层建筑内电气系统繁多,如配电、动力、照明、电子信息系统等,采用联合接地可使接地系统涉及到建筑物各个角落,系统更统一,不仅省去了多个接地系统不易管理、维护的麻烦,还可以满足接地系统低电阻值的要求。
联合接地系统的优点归纳起来有以下几点:
①充分利用自然接地体,如水暖管、中低压铠装电缆的铠装和基础钢筋等。人在建筑物中,其站立处距基础钢筋L≤5m,则可与建筑物构成“等电位面”,此时R(接地电阻)≤0.5Ω,至建筑物外电压衰减曲线为“漏斗型”,衰减缓慢,所以不必再在室外设置均压环和独立人工接地体,节省了大量的金属材料和施工工程量,并且基础钢筋是与建筑物同寿命的。
②封闭的基础钢筋网是环形自然接地体,散流面积大,各个部分均可承担接地作用,提高了接地可靠性,其电阻值较其它接地方式更小,并且各处阻值基本相同。
③与配电系统结合,可快速切断电源、消除间接电击和接触电压,便于泄放接地故障电流。
高层建筑联合接地的优势更为突出,表现在以下几个方面:
①接地电阻值更小,由于高层建筑基础和地面梁板钢筋甚多并连接成为电气通路,即便在土壤电阻率较高的地区,也可保证接地电阻R≤1Ω,经过大量工程验证,一般高层建筑的联合接地电阻值均达不到0.3Ω.
②联合接地可为建筑物内各电气系统及电子设备提供基准电位,可消除系统接地由阻抗电磁耦合产生的干扰,也可避免电磁场和地电位差(ΔU)对各信息网络产生干扰。一些系统需要更可靠的基准电位,如信息系统(低电压、小电流),那么在设计中可利用基础钢筋焊接成封闭的环形接地体,也可在基础钢筋上再敷设一条40×4mm的热镀锌扁钢作为专用封闭的环形接地体。
③当建筑遭受雷击时,由钢筋网构成的法拉第笼,不仅能保证建筑物内人和电器设备的安全,还能保证各个系统设备的运行安全。
④高层建筑的屋面、墙体、柱、楼板、地面和基础配置的钢筋甚多,形成总截面很大的电气通路,故障电流或雷电流都不可能使其熔断,热稳定性极强。
3)高层建筑联合接地的设置原则
世纪星介绍高层建筑物内各系统的接地应按下列原则连接后,再与基础钢筋连接。
①保护接地与配电动力的系统接地两者连接。
②信息系统接地、电气设备接地、计算机机柜接地、计算机线路滤波器接地等连接;
③计算机信号接地、医疗设备接地、通信(电子设备)接地等连接;
④防雷装置接地必须单独与基础钢筋焊接接地;
⑤联合接地与建筑物内等电位联结时,可导电金属固件连接要求R≤0.5Ω。