1、建筑电气防雷设计措施研究探讨摘 要在建筑工程中,进行建筑电气工程防雷是建筑建设过程中的重要部分,并且建筑电气工程防雷的水平直接影响到建筑的质量和性能。因此,在现代的建筑电气工程中,如何做好建筑电气工程防雷就成为了施工单位所亟待解决的问题。本文在此从雷电的危害出发,从几个不同的角度对如何做好建筑电气防雷做了一定的研究。 关键词电气;防雷措施;危害 中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)06-0214-01 前言:在现代生活中,信息产业的迅速发展,通信、计算机、自动化控制等设备的应用日益广泛,尤其是计算机等设备对雷电产生的电磁脉冲特别敏感,雷电就更加严重的
2、危害建筑及其内部设备,而且它的破坏性极大。 一、雷击的危害 雷电是一种人类无法控制也是比较常见的自然现象,雷电是由云层中带有大量正负电极的雷雨云在达到一定强度时产生放电而产生的,雷电可以释放出大量的能量,带来强大的电流冲击和电磁辐射,有时候会给地面上的建筑或生物造成很大危害。一般雷击的危害可以分为直击雷危害、感应雷危害和浪涌三种类型。 1、直击雷危害 闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力,其破坏作用很大,此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位。能直接造成被击建筑物燃烧、起火、爆炸,如果直接击中人畜则会造成人畜的伤亡。直击雷可直接作用在构筑
3、物上,也可通过架空线路、露天的金属管路等途径侵入。 2、感应雷危害 雷电感应的危害是指闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花,对设备尤其是电子设备会生产很大的危害。其入侵途径为:接闪针产生二次感应雷击效应,雷电电流经过避雷针导地时感应到传输线上;通过电源线、信号线或天馈线引入感应雷击;地电位反击引入感应雷击。 3、浪涌 在雷电危害中,最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化,从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径
4、增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入微电子设备造成设备损坏等事故。 二、住宅电气防雷措施 1、避免遭受雷击的外部设计 在外部设计方面,除接闪针之外不要采用尖锐的外形设计,并要在建筑物外部加装引雷装置,就是那种设立在建筑物顶端,能主动将空中雷电产生的电流引入大地深层的装置。它一般由接闪部件、引导线路和地面装置三部分构成。接闪部件是指接收雷电所产生电流的接闪针、接闪网等一切可以引导雷电电流的金属部件,它一般安装在建筑物的顶部,通过引导线路和地面装置来引导电流。引导线路是指与顶部接闪部件相连的金属导体,目的是为了将雷电电流从接闪部件引导至接地装置,防雷工程中对
5、引导线路的规格有着细致的精准的要求,因为引导线路的粗细和数量严重影响着引导线路的分流效果,当引导线路数量越多的时候,单条线路通过的电流就会越小,其感应范围就越小。地面装置是防雷装置取得成功的重要保证之一,它由接地体和接地线组成,安置于地下深处,它的作用就是通过接闪部件和引导线路的引导,最后将雷电电流完整的导入大地,使电流扩散,不再对建筑物本身或着建筑物内部的人畜造成危害。 2、内部防雷设计 单靠外部的引雷装置进行引雷是万万不够,还必须在内部建立电压平衡系统,使内外共同作用达到无死角的引雷效果。内部电压平衡系统就是指利用磁电屏蔽的原理,把建筑物内部的钢筋和各种金属设施、金属管道焊接或卡接在一起,
6、把外部的接闪装置与建筑物内的梁、板、柱焊接、绑扎或搭接在一起,构成一个完整统一的整体,用以导电,从而达到雷电电场活动引发的高电压平衡分布。这样建筑物内就不会产生电流,不会形成电位差,就可以避免雷电电流产生的瞬间,破坏建筑内部的金属设施,还能防止雷电电磁干扰电子设备,使整个建筑物变成完好的等电位导体。我们也可以建设共用接地系统,它的工作原理是将建筑物各部分的防雷装置、金属框架、高低压配电保护设施、静电防护设施、磁电屏蔽设施等建筑部件及电气工程设施和接地装置连接起来,通过共用的防护系统把雷电产生的高电压、强电流进行分压、分流,最终导入地面。当然,也可以通过屏蔽和安装浪涌保护器来达到防雷的目的。屏蔽
7、就是将建筑物里的所有通信设备、电子计算机、精密仪器以及自动控制系统进行信号干扰和屏蔽,从而减少或避免雷电电磁脉冲的危害。良好的屏蔽可以高效的解决等电位和分流这两个问题,此外,还可以减少建筑物的整体的防球雷、侧击和绕击雷的袭击。 3、防雷电感应和雷电波侵入 雷电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。因此被保护建筑物内的金属物接地,是防雷电感应的主要措施。首先,是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道,其净距小于 100mm 时,应采用金属线跨接,是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿,而产生电火花,每隔30m 做好接地。 由于雷电
8、对架空线或金属管道的作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。因此,做好进线端的防雷保护,做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。 一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入,将线路架空引入户内时不少于 15m 的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地,护套电缆穿钢管)进户,并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时,除在入户处加装避雷器,并将进户装置铁件做好接地外,靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地,且冲击接地电阻30,所有弱电进线的保护应同强电进线。防雷建筑要做好均压环及防侧击雷保护。均压环从三层开始,环间垂直距离12m,所有引下线、建筑物的
9、金属结构和金属设备均与环可靠连接,均压环可利用结构圈梁内的钢筋(钢筋必须贯通成环路) 。一类防雷建筑 30m 以上,二类防雷建筑 45m 以上,三类防雷建筑60m 以上,要做好防侧击雷保护,沿建筑物外墙做一周水平避雷带,带与带间垂直距离6m,外墙上所有金属栏杆,门窗均与避雷带可靠连接,避雷带再与引下线可靠连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接,目的是在于等电位,并且由于两端连接使其与引下线形成并联线路,使雷电流更讯速的入地。 三、避雷装置 在进行建筑物防雷设计的时候也要考虑到应用何种防雷装置。经常会用到的防雷装置主要是由三个部分构成的:第一,接闪器。其实接闪器又可以叫做
10、是受雷装置,当有雷电电流流过金属导体的时候,这时候再加上避雷针或者是安装避雷网都可以起到更好的效果。第二,引下线。这种装置又叫做引流器,这是把雷电电流从接闪器直接引导地下的一个导体。通常会暗敷在混凝土之内。第三,接地装置。这个装置是一种接地导体它还包括垂直连接地的一个总称。这个装置的作用就是把电流疏散到地下。 四、结语 综上,电子信息设备的使用使防雷成为必要的安全手段,而防雷技术基于电子信息设备的使用也更为发达,对生命财产安全形成了有效的保护。建筑的防雷是一项简单有繁琐的事,它对建筑的使用,对电气设备的正常运行起着不可或缺的作用。进一步研究和发展防雷技术需要所有电气设计人员的努力。 参考文献 【1】 金涛.住宅建筑电气防雷措施J.城市建设理论研究(电子版),2011(16). 【2】 安靖,胡大平.简述建筑电气防雷接地系统施工J.民营科技,2013(7):92-93.