現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中防雷技術(shù)研究

摘 要：一旦建筑遭受雷災(zāi)，將造成非常嚴(yán)重的損失。所以，做好現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)至關(guān)重要。本文依據(jù)現(xiàn)代建筑防雷的實(shí)際情況，對如何做好現(xiàn)代建筑防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑 電氣設(shè)計(jì) 防雷

中圖分類號：TU723.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0125-01

民用建筑與現(xiàn)代工業(yè)中為了滿足一定的生產(chǎn)生活需要，都需要安裝很多不同功能的電氣設(shè)備，如電話、電源插座、照明燈具、控制設(shè)備、各種工業(yè)與民用的動(dòng)力裝置、消防控制系統(tǒng)裝置、智能系統(tǒng)等。但由于雷電產(chǎn)生的電磁脈沖引起的電磁效應(yīng)和熱效應(yīng)、雷電高電壓以及這些設(shè)備的耐過電壓能力較低，導(dǎo)致這些電氣設(shè)施的使用都會(huì)給設(shè)施和高層建筑造成損壞。所以，現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中防雷技術(shù)的應(yīng)用一定要加強(qiáng)，這已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑中一個(gè)非常重要的問題。

1 防雷設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

（1）要對建筑物所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地理位置、氣象條件和外部環(huán)境等有所了解，需要掌握建筑物的用途和高度、層數(shù)、建筑面積。

（2）預(yù)先計(jì)算建筑物的年雷擊次數(shù)，全面考慮建筑物的各個(gè)因素，依照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-942000版）的規(guī)定，針對建筑物的防雷類別進(jìn)行分析、確定。一般對預(yù)先計(jì)算年雷擊次數(shù)沒有達(dá)到三類防雷的建筑物來講，從以下兩種情況來考慮。

①建筑物是不是公共場所，如醫(yī)院和學(xué)校、電子商城、超市、大型的商場等，以上項(xiàng)目如果出現(xiàn)，必須要依照三類防雷建筑物來設(shè)計(jì)。

②建筑物內(nèi)部有沒有信息系統(tǒng)?？紤]到屏蔽，預(yù)防直擊雷接閃器應(yīng)該采用避雷網(wǎng)。

2 感應(yīng)雷產(chǎn)生的過電壓、過電流的途徑

感應(yīng)雷是由雷擊電磁脈沖感應(yīng)而產(chǎn)生的，形成感應(yīng)過電壓的機(jī)率很高，對建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備，尤其對低壓電子設(shè)備威脅更大，所以說對建筑物內(nèi)部設(shè)備的雷電保護(hù)的重點(diǎn)是防感應(yīng)雷入侵。感應(yīng)雷產(chǎn)生的過電壓、過電流主要有以下三個(gè)途徑。

（1）由供電線路入侵；高壓電力線路遭直擊雷襲擊后，經(jīng)過變壓器耦合到各低壓0.38 kV/0.22 kV線路后傳送到建筑物內(nèi)各低壓電氣設(shè)備；另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或由于附近雷閃感應(yīng)出過電壓。

（2）由建筑物內(nèi)信息線路入侵，可分為三種情況：①若通過一條多芯電纜連接不同來源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時(shí)，當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時(shí)，會(huì)在相鄰的導(dǎo)線感應(yīng)出過電壓，擊壞低壓電氣設(shè)備。②當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌馐苤睋衾讜r(shí)，強(qiáng)雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進(jìn)而擊穿外皮，使高壓入侵線路。③雷云對地面放電時(shí)，在線路上感應(yīng)出上千伏的過電壓，擊壞與線路相連的電氣設(shè)備，通過設(shè)備連線侵入通信線路。

（3）地電位反擊電壓通過接地體入侵；雷擊時(shí)強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地，在接地體附近放射型的電位分布，若與有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近時(shí)，即產(chǎn)生高壓地電位反擊。

3 防雷設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題

建筑物防雷設(shè)計(jì)是一個(gè)全方位、系統(tǒng)的工程，非常復(fù)雜，感應(yīng)過電壓和雷擊過電壓兩者的影響不可能僅僅通過幾種防雷方法和防雷設(shè)備就能完全解決，一定要結(jié)合實(shí)際情況，依據(jù)雷電的侵入途徑，對可能產(chǎn)生雷擊的因素進(jìn)行考慮，將雷擊電磁脈沖防護(hù)、感應(yīng)雷防護(hù)和直擊雷防護(hù)和綜合在一起，將雷擊危害降到最低?，F(xiàn)代建筑電氣防雷設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的防護(hù)措施有接閃、分流、均衡電位、屏蔽、接地和合理布線。

防雷裝置分為外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置兩種。

3.1 外部防雷裝置：由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成

（1）接閃器。是指在一定范圍內(nèi)的雷電只能依照人們設(shè)計(jì)好的通道釋放到大地中去，而不能隨便選擇放電通道。

（2）引下線，上與接閃器連接，下與接地裝置連接，作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。

（3）接地裝置。所謂接地是指為了讓被保護(hù)設(shè)施免受損害，避免出現(xiàn)電流能量集中在某一個(gè)部位的現(xiàn)象，讓流入防雷系統(tǒng)的電流全部釋放到大地中。通過良好的接地能夠非常有效的釋放能量，避免電壓反擊的發(fā)生。

3.2 內(nèi)部防雷裝置：包括分流、均壓、屏蔽、合理布線和安裝電涌保護(hù)器

（1）分流。分流技術(shù)是保護(hù)電子系統(tǒng)和電子設(shè)備的有效手段。所謂的分流是指在如電源線、電話線、天線等室外導(dǎo)體，和基地線和防雷裝置間并聯(lián)上一種避雷裝置，這樣雷電產(chǎn)生的電流就會(huì)分流入地了。

（2）均壓。所謂均壓是指將建筑物中的各個(gè)部位都分成相等的電位。如果各種金屬線路和建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，那么建筑物中不會(huì)出現(xiàn)電位差，這樣雷電就不能對人體及電氣設(shè)備產(chǎn)生危害，因?yàn)榻ㄖ飪?nèi)沒有產(chǎn)生跨步電壓。

（3）屏蔽。所謂屏蔽是指為了使建筑物內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和電子設(shè)備免受到雷擊的危害。因此，為了達(dá)到實(shí)現(xiàn)屏蔽的目的，建筑物設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選擇鋼筋作為建筑物的主要建材，這樣會(huì)使建筑物形成一個(gè)等電位的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而讓雷擊電流實(shí)現(xiàn)分流。

（4）合理布線。所謂合理布線是為了讓防雷技術(shù)達(dá)到更有效的效果?，F(xiàn)代建筑和照明、電話、電視等電器的管線聯(lián)系緊密。首先，將這些管線放進(jìn)金屬管內(nèi)，達(dá)到屏蔽的目的。其次，把管線主干線中的垂直部分放入建筑物的中心，達(dá)到縮小電磁波感應(yīng)范圍的目的。

（5）安裝電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器（SPD）能夠吸收危險(xiǎn)的額外電壓，防止大多數(shù)這樣的電壓進(jìn)入您的敏感設(shè)備。

4 結(jié)語

現(xiàn)代建筑物必須考慮的一個(gè)因素就是防雷，再加上在建筑物中電氣設(shè)備的應(yīng)用廣泛，更加大了其受到雷擊的概率。所以，加強(qiáng)對現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中防雷技術(shù)的研究已經(jīng)迫在眉睫，我們的電氣設(shè)計(jì)人員只有充分考慮建筑物所處雷電環(huán)境，嚴(yán)格按照規(guī)范要求，緊密結(jié)合工程實(shí)際，詳盡分析、精確計(jì)算，科學(xué)考慮規(guī)范沒有細(xì)化到位的地方，特殊問題要用特殊措施來解決，這樣才能有效地確保設(shè)備、人員和建筑物的防雷安全。

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