談智能建筑防雷接地技術(shù)范文

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1引下線

引下線是避雷裝置的中端部分，一般是將建筑物主體結(jié)構(gòu)的柱主筋或者剪力墻中鋼筋作為暗裝引下線，此外還可以利用建筑物的一些金屬構(gòu)件作為引下線。引下線一方連接接閃器，另一方連接接地裝置，能夠起到分流雷電的作用。由于引下線的粗細(xì)、數(shù)量和間距都會影響分流的效果，因此在設(shè)置引下線時，要盡量多的增加引下線數(shù)量且均勻?qū)ΨQ的布置，最少不能低于2根，降低每根引下線承擔(dān)的雷電流強(qiáng)度；引下線間距要適當(dāng)?shù)臏p少，最起碼不能超過規(guī)定的數(shù)值，以降低引下線的電感電壓值。在智能建筑中設(shè)計安置接地裝置時，最好將建筑柱子、樁基內(nèi)的鋼筋或者底板基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置，形成一個聯(lián)合接地裝置體。防雷接地裝置應(yīng)該盡量的使用基礎(chǔ)接地體或者也可稱為自然接地體，但是需要注意，當(dāng)以防水水泥、鋁鹽酸水泥、異丁硅酸鹽水泥等人造材料水泥作為鋼筋混凝土基礎(chǔ)，或者當(dāng)基礎(chǔ)外表面被塑料、橡膠等防水材料覆蓋、涂有瀝青質(zhì)防水層且周圍土壤的含水量低于4%時，就不可以用樁基內(nèi)的鋼筋混凝土或者底板基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋混凝土作為接地裝置，而是應(yīng)該另作處理。接地裝置效用發(fā)揮的好壞還與接地電阻有關(guān)，所以對避雷系統(tǒng)接地裝置的接地電阻值也是有一定要求的，一般來說接地電阻越小越好。

2建筑物內(nèi)部防雷

智能建筑內(nèi)部防雷系統(tǒng)，是針對于建筑物內(nèi)的比較容易受過電壓或者過電流破壞的弱電設(shè)備，尤其是雷電磁脈沖輻射對電子設(shè)備帶來的影響所采取的增裝過電壓保護(hù)裝置，這樣可以提高設(shè)備過電壓和抗電磁干擾的功能，使電氣設(shè)備免受損壞。本文分別從屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)和電涌保護(hù)三個方面對建筑物內(nèi)部防雷技術(shù)措施進(jìn)行簡要介紹。

2.1屏蔽屏蔽措施的實(shí)施可以有效的減少雷電電磁脈沖輻射對電子設(shè)備的干擾，屏蔽設(shè)施效用的發(fā)揮既與屏蔽體本身有關(guān)，還與防過電壓、等電位聯(lián)結(jié)和接地裝置有關(guān)。屏蔽主要有電場屏蔽主要有電場屏蔽和磁場屏蔽。針對智能建筑的有效防雷接地技術(shù)屏蔽措施一般有建筑物屏蔽、設(shè)備屏蔽和各種線纜及管道的屏蔽，為了增強(qiáng)屏蔽雷電磁脈沖輻射能力和防止雷電反擊，鼓勵采用金屬管布線將需要保護(hù)的電氣設(shè)備包圍起來，此外還可以設(shè)置合適的路徑，實(shí)現(xiàn)線路屏蔽的作用。這里需要注意的是，電氣線路的主干線盡量不要與引下線平行，也要避免靠近引下線柱筋的位置，以實(shí)現(xiàn)良好的屏蔽效果。

2.2等電位聯(lián)結(jié)等電位聯(lián)結(jié)，是用導(dǎo)線或過電壓保護(hù)器將建筑物內(nèi)的金屬物，如混凝土鋼筋、自來水管、煤氣管、金屬門窗、各類金屬管道、電線電纜、以及各種防雷建筑物接地線連接起來，將整個建筑物形成一個統(tǒng)一良好的導(dǎo)電體。等電位聯(lián)結(jié)之所以這么重要，是因為等電位聯(lián)結(jié)可以消除建筑物內(nèi)的電子設(shè)備以及系統(tǒng)與所處建筑物的各導(dǎo)電部分的電位差。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接地是單點(diǎn)模式還是多點(diǎn)模式以及信息系統(tǒng)設(shè)備信息頻率，選擇合適的等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)形式，就智能建筑物而言，SM型混合等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)模式比較有效、比較實(shí)用。

2.3電涌保護(hù)設(shè)置電涌保護(hù)器是智能建筑物雷電防護(hù)措施中不可或缺的一項關(guān)鍵措施，電涌保護(hù)器一般設(shè)置在建筑物的不同防雷區(qū)界面以及特定的需求位置上，綜合考慮智能建筑的特性和安全系數(shù)，設(shè)置的電涌保護(hù)器一般以并聯(lián)型電源電涌保護(hù)器為主。

3對防雷接地技術(shù)的討論

智能建筑防雷接地技術(shù)的設(shè)計和實(shí)施是為了可以迅速將雷電流泄入大地，實(shí)現(xiàn)過電流和電壓的分流，以減弱甚至消除雷電流對通訊信號和電氣設(shè)備產(chǎn)生的破壞性威脅，但是由于目前技術(shù)的尚未完全成熟，有時候會產(chǎn)生一些不良的反作用，最主要的是地電位反擊問題和變壓器損壞問題。

3.1地電位反擊

地電位反擊是指當(dāng)雷電流沿著接閃器和避雷設(shè)備（如避雷針、避雷網(wǎng)和避雷帶）向地面分散電流時，由于雷電流分布在接地裝置每個部分上的電壓降是不相等、不均勻的，所以就會造成接地裝置每個部分上電壓值是不相等的，同時又由于接地裝置內(nèi)含電阻的因素反而使得建筑物的地電位升高，這就形成了地電位反擊的問題。地電位反擊一般發(fā)生在一下三個方面：第一，電源供電線路和相連的電源變壓器上；第二，引入（出）建筑物內(nèi)設(shè)備的通信、控制、信號和數(shù)據(jù)采集等線路和連接在這些線路上的接口設(shè)備；第三，又建筑物外引入到建筑物內(nèi)的各種金屬線路，包括金屬管道和電線電纜。地電位反擊的作用加上聯(lián)合接地的作用，地電位的升高同時還會造成電流釋放的瞬間性和突發(fā)性，大大增加了電氣設(shè)備短路的風(fēng)險，嚴(yán)重時，更會致使建筑物內(nèi)電氣設(shè)備損壞和毀壞、接地系統(tǒng)擊穿損壞以及系統(tǒng)癱瘓等嚴(yán)重后果。

3.2變壓器損壞

智能建筑防雷接地措施中變壓器的損壞一般分為兩種類別：一種是正變換過電壓，另一種是逆變換過電壓，正、逆變化過電壓通常是由于雷電流的入侵會擊穿損壞了變壓器的高壓段線阻或者高壓端繞組而造成的。此外，其他原因造成的接地設(shè)備電阻的增加也會引起變壓器的損壞。眾所周知，如果接地設(shè)備電阻增加，那么當(dāng)雷電流經(jīng)流接地設(shè)備時由于電阻增加的原因會使得變壓器外殼電位和電壓的升高，而一旦升高到突破了變壓器外殼能承受的電壓數(shù)值范圍時便會引起變壓器的損壞。造成接地設(shè)備電阻增加的因素有很多，其中最重要的是接地裝置埋藏的深度不夠，使得保護(hù)接地設(shè)備長時間的直接或者間接暴露在空氣中，從而受到空氣和周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染而出現(xiàn)斷裂、磨損的損壞問題。

4解決防雷接地技術(shù)問題的措施

4.1對地位反擊問題的措施

為解決地電位反擊的問題，我們可以著手從以下幾個方面進(jìn)行處理：首先，設(shè)計并確保合理的安全距離。為了防止地電位反擊的反擊，要確保金屬結(jié)構(gòu)與其他設(shè)備，金屬結(jié)構(gòu)包括各種接地裝置與構(gòu)架，務(wù)必和防雷引下線或者避雷系統(tǒng)之間有一個適當(dāng)?shù)陌踩g隙距離；還要確保防雷接地網(wǎng)與其他的接地體之間保持合理的安全間距，否則必須將兩者結(jié)合形成一個共用接地系統(tǒng)。其次，不同性質(zhì)、不同類別以及具有不同耐沖擊過電壓能力和抗擾度的接地系統(tǒng)各自都應(yīng)該采用多點(diǎn)接地。最后，這也是應(yīng)用范圍最為廣泛的防地電位反擊措施，在設(shè)備的電源供電線上加裝電涌保護(hù)器或者加裝電源隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)高電位引入瞬間的電壓均勻化，而且后者的經(jīng)濟(jì)成本比前者要低。

4.2應(yīng)對變壓器損壞問題采取的措施

在工程的實(shí)踐中已經(jīng)積累了若干解決變壓器損壞的措施和辦法，其中最常見、最有效的辦法是確保避雷設(shè)備的連接線在符合要求的前提下盡可能的短。此外，我們也可以采取以下方式來解決變壓器損壞的問題：在變壓器的低壓端或者低壓端繞組增加安裝避雷裝置；在變壓器的高壓端或者高壓端繞組增加安裝電抗線圈；為了避免雷電流的經(jīng)流對在變壓器裝置上產(chǎn)生的壓降，我們還應(yīng)該將避雷裝置的接電線路和變壓器低壓繞組的中性點(diǎn)以及變壓器的金屬外殼連接在一起。

5結(jié)語

綜上所述，雷電對智能建筑的損害是多方面的，而且是破壞性極大的，因此在智能建筑物設(shè)計階段和施工建造階段，要充分做好防雷接地技術(shù)的設(shè)計并將其完整實(shí)施，綜合利用接閃器、引下線和接地裝置等外部防雷接地技術(shù)措施和屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)和電涌保護(hù)等內(nèi)部防雷接地技術(shù)措施，并不斷的完善成熟相關(guān)技術(shù)，將防雷接地技術(shù)可能造成的弊端降低到最小值，使智能建筑真正實(shí)現(xiàn)智能化安全。

作者：庾炯基詹樹來張智育單位：東莞市防雷設(shè)施檢測所