建筑物防雷設(shè)計中易忽略問題探析①

吳國臣

摘要：在現(xiàn)代建筑設(shè)計中進行建筑物防雷接地設(shè)計主要是為了防止人身受到電擊、促進電力系統(tǒng)的正常運行，同時做好線路保護，使設(shè)備免遭破壞。接地極作為整個接地系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計的合理與否是保證其接地功能良好實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑物;防雷設(shè)計;問題

建筑工程與人們的日常生活息息相關(guān)，伴隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對建筑工程的質(zhì)量提出了更高的要求。鑒于此，本文全面地分析了建筑物防雷設(shè)計要點，顯著地提升了建筑工程電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性，提升了人們?nèi)粘Ｉ畹馁|(zhì)量，為今后同類型工程施工奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1現(xiàn)代雷電防護技術(shù)在建筑工程中的有效運用

1.1天線系統(tǒng)

通常我們會將衛(wèi)星天線設(shè)置在建筑物的頂部或是屋面上，將其與防雷接電裝置進行有效地連接。值得注意的是，在連接的過程中交互點不能低于兩處，如果天線超出了現(xiàn)有接閃針的防護范圍，那么則應當根據(jù)實際情況加裝獨立的接閃針，并與天線的防雷接地裝置進行連接，通過這樣的方式發(fā)揮出天線系統(tǒng)的防護功能及價值。與此同時，如果要將天線引入室內(nèi)則必須加裝天饋SPD。

1.2進出管線及電纜

在進行建筑工程的實施過程中，金屬管線電纜以及其他的引入線都應當在進出口的位置與防雷接地裝置進行有效地連接，通常我們會將這樣的裝置設(shè)計在總等電位連接排中。具體而言，首先，進出口所使用的電纜其金屬外皮必須與接地裝置有效連接，如果電纜采用的是架空的方式就應當在轉(zhuǎn)換處設(shè)置SPD。據(jù)調(diào)查顯示，架空線如果遭受雷擊，產(chǎn)生故障的概率大約為總故障的30%左右，即便是雷擊點距離電纜較遠仍然會存在部分的電流直接流入電纜?；诖?，在進行電纜敷設(shè)的過程中，應當盡可能采用帶屏蔽層的線纜，或是采用鋼管穿過線纜進行敷設(shè)，這樣的方法必須確保鋼管的電氣聯(lián)通以此防止電磁干擾。金屬管的屏蔽作用以及雷電電流的極負效應都會在一定程度上保護傳輸電纜，使其不遭受破壞及干擾。

1.3電源系統(tǒng)

電涌保護器對于電源系統(tǒng)的整體防護起著至關(guān)重要的作用，通常會將其設(shè)計在各個防雷區(qū)交界處，以此實現(xiàn)等電位的有效連接，充分發(fā)揮電涌保護器的價值作用，配合其他防雷策略措施共同開展。系統(tǒng)會根據(jù)自身的耐能量能力接收自身可承受的閃電威脅值，將其最大限度地減少，直到滿足實際需求。在具體的實施過程中，電涌保護器必須在LPZOA/LPZl的交界處引走大量的雷電流，將其導向地下，之后電涌保護器再對二者交界處的剩余威脅值通過一定的電磁場使之產(chǎn)生一定的感受效應。眾所周知，不同的信息設(shè)備其耐受沖擊過電壓額定值也具有一定的差異性。在這樣的背景下，電涌保護就必須根據(jù)不同建筑物所使用的低壓信息設(shè)備的種類，科學合理的選擇，明確系統(tǒng)的重要性，根據(jù)建筑物的整體規(guī)模、電磁環(huán)境等多元化的因素，明確電涌防護的等級形式及方式方法。針對建筑而言，為了確保其電子設(shè)備設(shè)施的安全性、可靠性，通常我們會在電源上設(shè)置三級保護。第一，在電源引入建筑內(nèi)部連接進戶線的地方有效設(shè)計安裝重復接地系統(tǒng)，并運用大通量的三相避雷器實現(xiàn)一層防護;第二，基于動力室電源線總配電盤采用通量并聯(lián)式專用避雷器，實現(xiàn)二層防護;第三，各個配電柜的進線處設(shè)計并聯(lián)式電源避雷器，以此實現(xiàn)三層防護。值得注意的是，針對電源控制室的布線不能直接沿著墻體進行設(shè)計敷設(shè)。建筑物一旦遭到雷擊，有可能會導致墻內(nèi)鋼筋產(chǎn)生強雷電流，在一瞬間磁場就會發(fā)生巨大變化，控制室的線路感應到高脈沖浪涌電擊會直接影響電子設(shè)備的正常運行，造成設(shè)備的損壞。另外，針對信號控制線、數(shù)據(jù)傳輸線而言，在連接前端或是進入控制室之前應當采用專業(yè)的接地設(shè)備，電阻不能超過4Ω，如果是綜合接地網(wǎng)則不能超過1Ω。

1.4弱電系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)的實踐調(diào)查研究我們可以將建筑中的弱電劃分為以下兩個模塊：第一，符合國家相關(guān)標準要求的安全電壓等級及控制電壓電能，包括24V直流電源、應急照明、備用電源等;第二，載有一定信息元素的信息源，例如電話、計算機等。而在建筑中，弱電技術(shù)是極其重要的組成部分。

所謂智能弱電技術(shù)，通常以信息技術(shù)作為載體和主要內(nèi)容，其應當是建筑發(fā)揮其作用，實現(xiàn)功能的主要途徑及方式手段。由此可見，針對弱電系統(tǒng)的雷電防護應當是一項系統(tǒng)性的工程，其涉及的專業(yè)知識眾多，包括氣象學、電力工程、電氣專業(yè)、建筑學等，不同學科之間相互交叉，凸顯出一定的綜合性，涵蓋了宏觀、微觀，內(nèi)部、外部防雷技術(shù)，天線、地線，強電、弱電的每個環(huán)節(jié)及部分，都立足于自身的需求科學合理的設(shè)計優(yōu)化，統(tǒng)籌考慮。具體而言，針對接閃針地線屏蔽過電壓容易入侵的一系列通道都應當采用科學合理的策略技術(shù)，進行有效地管理完善，例如，電源系統(tǒng)、信息傳遞系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)等，實現(xiàn)對信號設(shè)備的有效屏蔽，合理增加避雷裝置，從根本上減小雷電過電壓，從真正意義上實現(xiàn)全面防護、經(jīng)濟高效。

1.5傳輸網(wǎng)絡(luò)

在進行雷電防護的過程中，可以充分根據(jù)電磁脈沖（LEMP）入侵電子設(shè)備的路徑進行有效地防護管理。具體而言，當發(fā)生雷電時，其電能直接作用于與電子設(shè)備相間的各種導線上，以此形成了大量的雷電波感應過電壓，其通過信號線、天線等直接入侵到電子設(shè)備中。如果作用于電子元器件會直接造成元器件的誤動作或是損壞;同時雷電也可以通過地電位反擊直接導致導線絕緣材料的損壞。在這樣的背景下，相關(guān)技術(shù)人員可以采取多元化的措施進行有效地防護。第一，針對建筑中的系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施實現(xiàn)等電位連接;第二，采用穿金屬管的敷設(shè)方式對電纜信號傳輸線進行完善，實現(xiàn)對其的屏蔽，弱化感應效應;第三，對設(shè)備機房進行屏蔽;第四，根據(jù)進入雷電防護的實際需求裝備設(shè)置SPD，以此對過電壓值進行限制。

2現(xiàn)代雷電防護技術(shù)在施工過程的注意事項

（1）雷電防護系統(tǒng)在進行設(shè)置的過程中必須充分考慮不同管線的具體位置及其與防護系統(tǒng)之間的關(guān)系。建筑物內(nèi)部的照明、動力、電話、電視線路必不可少，進行雷電裝置的設(shè)計時應當確保上述線路不會受到其影響，因此在具體的施工過程中可以將上述線路直接利用金屬管進行穿線，實現(xiàn)對雷電防護系統(tǒng)的屏蔽，可以采用鍍鋅鋼管，嚴格根據(jù)現(xiàn)狀及需求進行跨接，從真正意義上確保所有電氣管線直接聯(lián)通。（2）動力、照明、電話、電視等線路的主干線應當設(shè)計在建筑物的中心，但整個過程應當盡可能避免靠近引下線主筋，在雷電發(fā)生時產(chǎn)生的感應效應會直接導致電子設(shè)備的損害，因此施工時設(shè)計人員必須統(tǒng)籌安排，綜合考慮，對弱電系統(tǒng)的管線走向進行完善，以此最大限度地縮小感應范圍。（3）針對室外引入的電源線、電話線等，不僅僅要考慮其布線的隱蔽性、安全性，還應當在入戶處加裝避雷器、防雷器，以此實現(xiàn)過載保護。（4）建筑工程中設(shè)計完善接地處理本質(zhì)上是為了將雷電直接引入大地，依次實現(xiàn)對設(shè)備及人身安全的有效保護。通常而言，建筑物會設(shè)置地網(wǎng)電源地、信號地等基地，電子設(shè)備要求安全保護地、防雷保護地獨立運行，留出足夠的安全距離規(guī)避電位反擊事故的發(fā)生。由此可見，不同接地系統(tǒng)之間必須根據(jù)實際情況，科學合理地進行距離的選擇，從整體上滿足國家的相關(guān)標準規(guī)范，盡可能將其有效連接。如果施工現(xiàn)場或是項目情況無法實現(xiàn)直接相連，也可以考慮地電位連接的方式。

3結(jié)語

經(jīng)濟的發(fā)展擴大了城市規(guī)模，大量建筑工程的出現(xiàn)使得工程施工能力及水平日益成熟。在這樣的背景下，為了提高整體施工效率及質(zhì)量，必須立足于現(xiàn)代雷電防護技術(shù)，對傳統(tǒng)防護進行革新優(yōu)化，充分實現(xiàn)防護技術(shù)的作用價值。

參考文獻：

[1]章學誠.建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)的應用探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（5）：197.

[2]張秋麗.建筑電氣安裝中防雷接地施工技術(shù)的應用與質(zhì)量管理[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（24）：187.