建筑電氣工程中智能型防雷接地系統(tǒng)設(shè)計與研究

穆醇

防雷措施是工程建設(shè)的關(guān)鍵，防雷裝置的建設(shè)能夠有效規(guī)避雷電問題，保障建筑物的安全。在雷電的預(yù)防過程中，需要建立一套高效的防雷接地系統(tǒng)，實現(xiàn)內(nèi)外部的防雷，維護電氣系統(tǒng)的正常運行。防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計受到了信息化時代的影響，智能型的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計成為當下的主流，先進的信息技術(shù)不僅能夠有效對建筑物進行保護，而且能夠保證防雷接地系統(tǒng)的正常運行，降低雷電對建筑物安全的威脅。

1.建筑防雷接地設(shè)計

1.1 防雷接地系統(tǒng)

防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計，主要是為了加強建筑運行的安全保障。在系統(tǒng)設(shè)計的過程中，考慮到防雷措施的建設(shè)，一般采用的方法是接閃器通過防雷引下線接地的方式，因大地的電阻相對較低，能夠快速轉(zhuǎn)移雷電的威脅，通過大量電荷的吸收，有效減少雷電的威脅，起到了相應(yīng)的防雷效果[1]。從目前的情況來看，此方式最為適宜用于防雷措施的建設(shè)，接閃器通過防雷引下線接地的方式，可以將雷電直接轉(zhuǎn)移到大地，大地進行泄流，進一步降低了雷電的危險，提高了建筑正常運行的安全性。并且，在大地泄流的過程中，不會對周圍的環(huán)境和群眾造成影響，通過自然的方式完成泄流工作，保障建筑運行的正?；?，更是有效保障了環(huán)境安全。在系統(tǒng)的設(shè)計中，直接通過建筑物防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)，將防雷裝置和大地進行連接，一旦發(fā)生雷電的情況，及時通過建筑物防雷接地系統(tǒng)，將雷電轉(zhuǎn)移至大地，降低對于建筑物工程本體的影響，這是建筑工程建設(shè)中的主要防雷電方式，目前建筑物都是采用此種方式來建設(shè)相應(yīng)的防雷電措施，其效果顯著，安全系數(shù)較高[2]。

1.2 接地電阻

在建筑電氣工程的建設(shè)過程中，為了能夠有效提高工程運行的安全性，降低外界因素對工程運行的影響，可通過防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計，進一步解決雷電的問題，避免安全事故的發(fā)生，這是當下建筑工程中常用的防雷電手段。在接地電阻的設(shè)計過程中，考慮到實際工程運行的基本情況，需要將接地電阻控制在10Ω 以下[3]。受信息化發(fā)展的影響，智能型防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)成為當下關(guān)注的重點。為了能夠更好地體現(xiàn)防雷電的效果，引入先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)智能化的防雷監(jiān)控工作，實時掌握雷電的具體情況，這樣能夠更好地將雷電進行轉(zhuǎn)移，直接完成大地泄流的工作。在接地電阻的處理過程中，需要將電阻調(diào)整到最小的范圍，通常電阻越小，其防雷電的效果則會越好，所以系統(tǒng)設(shè)計的過程中，需要根據(jù)實際的工程運行情況來進行電阻的控制，一般建筑物的共用接地體（聯(lián)合接地）接地電阻要求不能超過1Ω。在控制電阻的過程中，可以采用增加接地極的方式，調(diào)整好電阻的數(shù)值，進一步提高防雷電的效果[4]。在接地極的設(shè)計過程中，由于接觸的土壤范圍相對較少，在泄流過程中存在一定的局限性，為了能夠提高泄流的效果，不同接地極之間需要實現(xiàn)等距離的間距，促使不同的接地極之間，能夠更好地進行泄流工作，有效保障建筑物的正常運行，降低對于周圍環(huán)境的影響。

2.防雷裝置設(shè)計

2.1 外部設(shè)計

在建筑電氣工程的運行過程中，雷電的危害對于電氣工程的正常運行產(chǎn)生了較大的影響。為了能夠更好地穩(wěn)定電氣工程的運行狀態(tài)，在進行電氣工程的建設(shè)過程中，需要完成防雷裝置的設(shè)計，這樣能夠更好地規(guī)避雷電對于電氣工程運行的影響。在防雷裝置的設(shè)計過程中，需根據(jù)實際的運行情況來完成基礎(chǔ)的外部設(shè)計，外部設(shè)計主要分為接地裝置、引下線、接閃器等三個部分。在接地裝置的建設(shè)過程中，其外部材料的選擇相對較為嚴格，普通的材質(zhì)無法起到分散雷電流的效果，甚至可能造成較大的安全事故[5]。為了更好地起到防雷電的效果，在進行接地裝置的選擇過程中，需要根據(jù)專業(yè)的標準來進行衡量，然后將接地裝置與接地線、接地體進行組合，然后埋至地下，其深度需要根據(jù)實際的工程建設(shè)需求來進行設(shè)定。接閃器的作用是為了吸引雷電流，按照設(shè)計的軌道，完成電流的轉(zhuǎn)移。在與建筑物進行連接的過程中，通過引下線連接好接地裝置和接閃器設(shè)備，使得相互之間形成一個整體，順利地將雷電流轉(zhuǎn)移到大地，然后通過大地進行分流處理，進一步保障了電氣工程運行不會受到任何的影響[6]。

2.2 內(nèi)部設(shè)計

在建筑電氣工程的設(shè)計過程中，為了能夠避免安全事故的發(fā)生，通過防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)，可以進一步提高電氣工程運行過程中的防雷效果。外部裝置的設(shè)計更好地完成了雷電流的泄流工作，而內(nèi)部的設(shè)計能夠有效地調(diào)節(jié)雷電流對于工程運行的影響。在內(nèi)部設(shè)計的過程中，考慮到雷電波侵入的問題，首先應(yīng)通過屏蔽措施的建設(shè)，來完成雷電對于建筑物內(nèi)部的影響，進一步保障建筑物內(nèi)部運行的安全。在設(shè)計過程中，將每一個獨立的金屬體，通過導(dǎo)線進行連接，構(gòu)成相互之間暢通的交流，在出現(xiàn)雷電問題時，及時將雷電流進行相應(yīng)的處理，將電位差降到最低值，避免雷電的電子脈沖，對建筑物內(nèi)部的電子設(shè)備產(chǎn)生影響。為了能夠更好地提高建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的保護，可以引用先進的智能設(shè)備來完成雷電流的處理，這樣能夠更加高效地保障雷電流處理的效率，更能夠進一步穩(wěn)定建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的正常運行。

3.智能型防雷接地系統(tǒng)設(shè)計

在設(shè)計智能型的防雷接地系統(tǒng)的過程中，最需要考慮的是模塊之間的關(guān)聯(lián)性，在實際的系統(tǒng)運行中，模塊之間的連接需要更加緊密，這樣才能夠在運行的過程中，快速完成雷電的轉(zhuǎn)移工作。綜合當下所存在的問題和實際系統(tǒng)運行的情況，在進行智能型防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計中，將模塊劃分為I/O 控制模塊、電流衰減模塊、輸出轉(zhuǎn)換模塊以及中斷模塊等，不同的模塊在運行時，所起到的作用不同。在避雷裝置的設(shè)計中，所采用方法是接地電壓傳導(dǎo)的方式，通過電流的輸出引導(dǎo)，將雷電問題的影響下降到最低，保障系統(tǒng)調(diào)度工作的質(zhì)量。在智能型防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)中，嵌入相應(yīng)的智能信息處理DSP，來對高壓電流進行相應(yīng)轉(zhuǎn)換處理，完成高效化的電流輸出，降低對周圍系統(tǒng)和設(shè)備的干擾。在選擇芯片的過程中，需要根據(jù)實際的工程建筑需求，選擇對應(yīng)芯片類型，一般采用ADI 公司的ADM706 芯片，這類芯片的抗干擾能力強、電流衰減控制好，能夠滿足工作運行中的各項需求。

3.1 I/O 控制模塊

控制模塊主要是完成電流的輸出和轉(zhuǎn)換工作，智能型的系統(tǒng)設(shè)計，采用6種可編程的FIFO，完成日常工作中的電流信號交換工作，使得交流過程中的電流轉(zhuǎn)換成直流信號，在短時間內(nèi)完成信號轉(zhuǎn)換工作。

3.2 電流衰減模塊

在進行電流衰減模塊的設(shè)計中，為了能夠有效控制電阻的指數(shù)，可利用接閃器的建設(shè)來控制雷擊電流的變化。在防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計中，將電氣工程、防雷接地系統(tǒng)、大地進行相互連接，一般的地埋深度不得小于0.6m，采用垂直的方式完成接地體頂面的埋設(shè)，這樣能夠更好地完善電流的控制。在垂直埋設(shè)的過程中，相互之間的距離不能夠小于其長度，若相互之間的距離過近，不僅會出現(xiàn)相互干擾，甚至還會降低電流處理的效果。所以，在埋設(shè)的過程中，相互之間的距離尺寸必須進行調(diào)節(jié)，選擇合適的距離之后，再進行埋設(shè)，進一步提高模塊運行的質(zhì)量。

3.3 輸出轉(zhuǎn)換模塊和中斷模塊

在防雷電的處理過程中，輸出和中斷的處理十分關(guān)鍵，在智能型系統(tǒng)的設(shè)計中，規(guī)劃輸出轉(zhuǎn)換模塊和中斷模塊，能夠較好地實現(xiàn)對電流的中斷和轉(zhuǎn)換處理，一般的輸出電壓VA 由零變成D2。在設(shè)計的過程中，還需要考慮到一個重要的因素，就是對于周圍環(huán)境的影響，為了降低雷電對電氣工程的影響以及對周圍環(huán)境的影響，導(dǎo)線控制設(shè)計可以采用接地的方式，實現(xiàn)自動增益處理功能，更好地完成輸出轉(zhuǎn)換和中斷的操作。

4.結(jié)語

在建筑的使用運行過程中，外界因素對它的實際運行狀態(tài)有一定的影響，若無法及時進行優(yōu)化調(diào)整，則有可能造成較大的安全事故。尤其是在雷電的處理上，惡劣的天氣會出現(xiàn)雷電，若建筑物在實際的運行過程中遭到雷電的襲擊，則會導(dǎo)致建筑正常運行和功能受到嚴重損害，甚至?xí){到人身、財產(chǎn)安全和周圍環(huán)境。建筑物防雷接地系統(tǒng)設(shè)計作為建筑電氣工程設(shè)計的重要組成部分，主要為了降低雷電對建筑物、人身安全及建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)的影響，保障建筑物的正常運行。為了更好地避免雷電問題，建議通過建設(shè)智能型防雷接地系統(tǒng)，來對雷電問題進行處理，有效轉(zhuǎn)換雷電流，降低雷電對于建筑物的影響，進一步保障建筑內(nèi)各系統(tǒng)的正常運行。這是目前常見的一種方式，也是對雷電問題最為有效的一種處理方式。