現(xiàn)代建筑內(nèi)的電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)

祝欣宇

摘 要：當(dāng)前現(xiàn)代化建筑趨于智能化，有很多電子信息系統(tǒng)應(yīng)用其中，若復(fù)雜的電子信息系統(tǒng)遭到雷擊的損害，不僅會帶來經(jīng)濟(jì)損失，還會對用戶的人身安全構(gòu)成威脅。基于此，下文簡單總結(jié)了雷電給建筑物所帶來的危害，重點(diǎn)分析了建筑中電子信息系統(tǒng)的防雷措施，希望可以為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑；電子信息系統(tǒng)；雷電防護(hù)

引言：隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我國建筑正朝著信息化的方向發(fā)展，智能化的電子設(shè)備也被應(yīng)用其中，由于其價格昂貴，因此一定要做好防護(hù)措施。如何避免建筑物中的電子設(shè)備遭受雷擊的破壞，如何保障電子設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性，是相關(guān)人員需要考慮研究的課題。因此，對其進(jìn)行研究，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1雷電對現(xiàn)代智能建筑的危害

第一，在雷電天氣里，若雷電對建筑的防雷系統(tǒng)進(jìn)行直接攻擊，雷擊電流會沿著建筑中的鋼筋或者其他金屬結(jié)構(gòu)傳入大地，這一過程產(chǎn)生的電磁效應(yīng)會給建筑中的線路帶來危害，嚴(yán)重的話還會發(fā)生火災(zāi)，燒毀建筑中的多條線路；第二，如果延伸到建筑外的通信數(shù)據(jù)線路和供電線路受到雷電直擊，雷電電流就會在極短的時間內(nèi)沿著線路侵入建筑物內(nèi)部；第三，當(dāng)大的電力用戶啟?；蚬幂旊娋W(wǎng)切換時，現(xiàn)代智能建筑內(nèi)的電子信息系統(tǒng)會受到浪涌的影響；第四，如果頻繁啟停建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備，也會產(chǎn)生浪涌；第五，設(shè)備電板路上的電子元件會受到通過數(shù)據(jù)線路傳送而來的靜電感應(yīng)的影響；第六，如果雷電擊中了地面、其他建筑物等與現(xiàn)代智能建筑物有數(shù)據(jù)、通信和供電線路相連的物體，也會產(chǎn)生浪涌電流、電磁脈沖。

2現(xiàn)代建筑的電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)措施

2.1科學(xué)規(guī)劃防雷電保護(hù)區(qū)

對防雷電效果起關(guān)鍵因素的是對建筑物防雷電保護(hù)區(qū)的合理劃分。劃分建筑物防雷電保護(hù)區(qū)要依據(jù)以下幾種情況：其一是建筑物內(nèi)的電子設(shè)備等的具體情況以及所具有的防雷能力等級；其二是當(dāng)雷電擊中建筑物時，將會產(chǎn)生雷電流，其經(jīng)過防雷電系統(tǒng)和建筑物放電通道的過程所產(chǎn)生的電磁脈沖對建筑物內(nèi)部空間會產(chǎn)生干擾、損害等的影響。建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化會使得建筑物在遭受雷擊時，內(nèi)部產(chǎn)生的雷電強(qiáng)度也不相同。因此，改善建筑內(nèi)部的防雷保護(hù)結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，能夠加強(qiáng)建筑內(nèi)部的防雷性能，這對于建筑物內(nèi)部所用的電子設(shè)備以及電子系統(tǒng)都有很好的保護(hù)作用。雷電擊中建筑物后，會產(chǎn)生極大的電磁脈沖，這是破壞建筑內(nèi)部電子設(shè)備等的主要元兇。目前，在建筑物的鋼筋骨架上一般都安裝通訊系統(tǒng)，有些建筑物對防雷有特殊的要求，因此安裝了專門的金屬屏蔽網(wǎng)，雷電電磁脈沖隨著內(nèi)部空間的不同而發(fā)生著變化。為了使防雷措施安全可靠又能節(jié)約成本，需要在建筑物內(nèi)部對防雷區(qū)進(jìn)行合理劃分，把不同的雷電保護(hù)區(qū)通過等電位的方式相連。

2.2防雷接地與引下線

在防雷施工中良好的接地顯得十分重要。在實(shí)際防雷施工中，通常將各部分的等電位連接帶、PE線、建筑物金屬構(gòu)件、防靜電接地、屏蔽體接地及接地裝置等連接在一起的接地系統(tǒng)稱為共用接地系統(tǒng)，通常要求接地電阻小于1Ω。在實(shí)際施工中，一般要求對鋼筋使用焊接等可靠的連接方式。采用2根截面積≥16m㎡的結(jié)構(gòu)鋼筋通長連通。引下線是把接閃器與接地裝置進(jìn)行連接的金屬導(dǎo)體，接閃器引導(dǎo)的雷電電流是通過引下線引入大地通道的。引下線數(shù)量的多少將會對分流雷電流的效果直接產(chǎn)生影響，引下線數(shù)量越多，每根引下線通過的電流就少，強(qiáng)度和感應(yīng)范圍就越小。進(jìn)行建筑物引下線設(shè)計工作時，首先要保障的是線與線之間的距離達(dá)到規(guī)定的要求，在此基礎(chǔ)之上，盡可能的縮減線的長短，而下線的個數(shù)可以適當(dāng)?shù)脑黾樱@種做法能夠很好地保護(hù)微電子設(shè)備。進(jìn)行防直擊雷裝置的引下線設(shè)計時，可以考慮將建筑中的鋼筋作為引下線使用，不僅可以實(shí)現(xiàn)防直擊雷裝置的安裝，還可以減少成本投入，防雷效果也可以得到保障。

2.3弱電系統(tǒng)的雷電防護(hù)

在當(dāng)前的現(xiàn)代智能建筑中主要有兩類弱電系統(tǒng)：第一，載有數(shù)據(jù)、圖像、語音等信息的信息源，例如建筑中常見的計算機(jī)、電視和電話的信息等等；第二，低電壓電能，例如控制電壓、安全電壓等級等等，包括應(yīng)急照明燈備用電源和24V直流控制電源。對建筑中弱電系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及到材料學(xué)、建筑學(xué)、電氣工程和氣象學(xué)等，是現(xiàn)代智能建筑雷電防護(hù)中的一個重要系統(tǒng)。進(jìn)行設(shè)計時，要對整個建筑物的內(nèi)、外部防雷、強(qiáng)弱電、天線和地線等情況進(jìn)行全面的衡量。采取相應(yīng)的技術(shù)來處理雷電過電壓容易侵入的通道，以及均壓接地網(wǎng)絡(luò)、屏蔽網(wǎng)絡(luò)、地線、避雷針等等，信號傳輸系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、電源系統(tǒng)也容易受到雷電過電壓的入侵。對弱電系統(tǒng)的雷電防護(hù)要做到經(jīng)濟(jì)安全、層層防護(hù)、綜合考慮，可以采用加裝避雷器堵截雷電過電壓、合理接地、完善均壓網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備屏蔽、電纜屏蔽等手段。

2.4天線系統(tǒng)的雷電保護(hù)

進(jìn)行天線系統(tǒng)的設(shè)計時，要將其應(yīng)用位置考慮清楚，通常情況下天線系統(tǒng)被安置在室外建筑頂部或者建筑的表面，此時要注意的是天線最少有兩處與防雷接地裝置進(jìn)行連接。如果由于各種需要必須將天線延伸到避雷帶和避雷針的保護(hù)范圍之外，就要對天線加裝獨(dú)立的避雷針，并且保障天線的避雷接地裝置和避雷針之間連接的可靠性。如果需要將天線引入室內(nèi)，為了防止雷電損害，還應(yīng)該加裝反饋SPD設(shè)備。

2.5纜線的雷電保護(hù)

在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，大約30%的雷擊故障都是由于埋地線纜受到雷擊而造成的。即使距離現(xiàn)代建筑物很遠(yuǎn)的線纜遭到了雷擊，雷電電流也會沿著線纜進(jìn)入建筑內(nèi)部，損壞電子信息系統(tǒng)?？梢允褂镁€纜穿鋼管埋地敷設(shè)或者采用帶屏蔽層的線纜來防止這一狀況的出現(xiàn)。要注意使鋼管具有電氣連通，從而有效的防止電磁感應(yīng)和電磁干擾。除此之外，雷電對于供電線路造成的破壞表現(xiàn)為電子信息相關(guān)裝置被損壞，這種情況更容易發(fā)生。想要電子系統(tǒng)裝置免于雷電的破壞，那么可以實(shí)施多級保護(hù)，這種方式能夠很好地保護(hù)電子信息系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備。還有一種有效的方法也可以使用，那就是安裝電涌保護(hù)器，但是該方法進(jìn)行使用時，需要對建筑結(jié)構(gòu)、雷電產(chǎn)生的電磁等因素進(jìn)行分析。

2.6傳輸網(wǎng)絡(luò)的雷電防護(hù)

對傳輸網(wǎng)絡(luò)的雷電防護(hù)要以電子設(shè)備受到雷電電磁脈沖侵襲的路徑為依據(jù)來選擇合適的防護(hù)措施。若連接電子設(shè)備的線路遭到雷電的襲擊，那么導(dǎo)線上面會有雷電波和過電壓產(chǎn)生，這些會通過信號線、反饋線與之相連的線路對電子設(shè)備進(jìn)行不良影響；若雷電直擊到了電子系統(tǒng)中的設(shè)備，則被擊中的設(shè)備直接會被破壞，影響正常使用。與此同時通過地電位的反擊，雷電還可能對器件的絕緣材料、設(shè)備的導(dǎo)線和元器件造成損壞。此時可以采取的對策主要有以下幾個：安裝SPD，使侵入電子設(shè)備的雷電過電壓幅值受到控制；建筑物屏蔽、機(jī)房屏蔽或者設(shè)備屏蔽；使用穿金屬管的敷設(shè)方式來敷設(shè)信號傳輸線纜和電源線纜，將感應(yīng)效應(yīng)減弱。

結(jié)束語：總而言之，我國建筑物正朝著智能化方向發(fā)展，會有更多的科學(xué)技術(shù)手段應(yīng)用其中，這就需要相關(guān)人員做好設(shè)備的防雷電工作。對于電子系統(tǒng)設(shè)備來說，其價錢昂貴、功能重要，一旦被破壞，將帶來巨大的損失，因此對其做好防雷措施更為重要。

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