建筑电气工程防雷引下线隐蔽 [关于高层建筑电气设计中的防雷技术探讨]
时间：2019-05-04 03:15:20 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：随着社会发展,电气设备应用日益广泛，高层建筑规模的逐渐扩大,增大了高层建筑电器隐患，特别是高层建筑遭雷击的概率比其他建筑大的多。因此, 做好高层建筑电气设计中的防雷技术非常重要。本文根据高层建筑防雷的实际情况,对如何做好防雷设计进行了分析。
关键词：高层建筑 ，电气设计 ，防雷技术
Abstract: with the development of society, electrical equipment has been used more and more widely, high-rise buildings scale expands gradually, increase the high-rise building electric hidden trouble, especially the probability of high-rise building be struck by lightning than other buildings. Therefore, completes the design of high-rise building electrical lightning protection technology is very important. In this paper, according to the actual situation of the high-rise building lightning protection of how well the lightning protection design was analyzed.
Keywords: high buildings, electrical design, lightning protection technology
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
为满足一定的生产生活需要, 现代工业与民用建筑中都要安装许多各种不同功能的电气设备, 如照明灯具、电源插座、电话、消防控制系统装置、各种工业与民用的动力装置、控制设备、智能系统、娱乐电气设施等,这些电气设施的使用难免会给高层建筑带来一定的安全隐患。由于这些设备的耐过电压能力较低、 雷电高电压和雷电产生的电磁脉冲引起的热效应和电磁效应都会给设施造成损坏。因此, 加强对高层建筑电气设计中防雷技术的应用, 已经成为高层建筑中的一个重要问题。
一、高层建筑防雷设计前的准备工作
首先,要对建筑物所处的地理位置、地质结构、外部环境和气象条件等有所了解,掌握建筑物的建筑面积、层数、高度和用途。
其次,综合考虑建筑物的各方面因素, 预计建筑物的年雷击次数，按照《建筑物防雷设计规范》 ( GB50057- 94 2000版)中的规定, 对建筑物的防雷类别进行确定，对于预计年雷击次数达不到三类防雷的建筑物来说, 要从以下两种情况考虑: 1.建筑物是否是公共场所, 如大型的商场、超市、电子商城、学校和医院等,如果出现以上项目要按照三类防雷建筑物设计。2. 考虑建筑物内部是否包括信息系统。《建筑物防雷设计规范》( GB50057- 94 2000 版)中规定“在没有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下, 当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时,宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在要考虑屏蔽的情况下, 防直击雷接闪器宜采用避雷网.”
第三,认真查看电气的设计方案是否符合建筑物的防雷设计,如果防雷分类错误将使防雷图纸发生重大改动。
二、雷击的危害
雷击指的是带异种电荷的云层相遇后,或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。其中云层间的雷击主要对飞行器有危害, 而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害,这也是建筑电气防雷设计时应注意的重要问题。要想保证建筑物不受雷击的危害, 就必须了解雷击的种类及其能产生的危害。雷击的种类及危害主要有:
(一) 直击雷。直击雷是带点云层对大地某一点的猛烈放电过程,它的破坏能力非常强大, 如果不能及时放电, 将会对放电通道内的建筑物、设施、人造成威胁，严重时会引发火灾或造成建筑物损坏和设备的摧毁。
(二) 雷电波侵入。这种雷击指的是雷电直接对放在建筑物外部的线缆,而非建筑物本身放电的过程。线缆上的电波以光速分散到建筑物内的电气设备和自动控制系统中, 并对其造成损害。
(三) 感应过电压。指的是雷电释放电荷, 在电源、电缆线路和金属管道上感应形成过电压。雷击对具有避雷设施的建筑物放电时, 会在引下线周围形成强大的磁场, 使电子设备受到影响,轻则数据丢失, 重则引起系统瘫痪。
(四) 地电位反击。雷电直接击中带有避雷设备的建筑物时,接地网的地电位会在瞬间提高数十万伏, 雷电的高度破坏性将通过各种装置的接地部分对其造成破坏。
三、 防雷设计时应注意的问题
防雷设计是一个非常复杂的问题,雷击过电压和感应过电压的影响不可能只通过单纯的几种防雷设备和防雷方法就能完全解决,必须从雷击的入侵途径, 结合实际情况, 对可能产生雷击的因素进行考虑, 把雷击危害降低到最低点。高层建筑电气防雷设计中应注意的防护措施包括接闪、分流、均压、屏蔽、接地、合理布线。
(一) 接闪。指的是在一定范围内的雷电不能随意的选择放电通道,而只能按照人们设计的通道进行释放, 将雷电释放到大地中去。这种措施能够保护电气设备和自动控制系统免于受到雷击的威胁,使其永远处在一个相对安全的环境当中。
(二)分流。分流技术是现代防雷技术重点发展的措施,是保护电子设备和电子系统的有效手段。分流指的在所有室外导体,如天线、电话线、电源线等, 和防雷装置和基地线间并联一种避雷装置,当雷击产生的电压沿着这些导体进入室内时,避雷装置的电阻迅速降低, 接近短路,雷电产生的电流就由此分流入地了。宙电波电流在分流后,仍会有少量电流进入电子设备中, 这对于不耐高压的设备来说是非常危险的。
(三) 均压。均压指的是将建筑物内的各个部位都形成相等的电位。如果建筑物中的钢筋结构和各种金属线路形成一个整体,那么建筑物中自然不会出现电位差, 这样就能保证建筑物内不会产生跨步电压, 对防止雷电对电气设备及人体的危害很有好处。钢筋混凝土结构中钢筋相互焊接在一起,最容易实现等电位的条件。在建筑设计时, 要把接闪装置和建筑物的梁、 柱牢固的连接在一起, 再把各种金属设备和金属管线和它连接在一起, 这样就形成了很好的等电位结构,也是符合防雷装置的要求的。
(四) 屏蔽。屏蔽是为了使建筑物内的电子设备、通信系统和自动控制系统免于受到雷击的危害。室内的这些设备容易受到电磁波的干扰, 同时由于其本身的耐压能力低, 有时打雷或接闪时, 也会受到电磁波的影响, 甚至其他建筑物接闪时,还会受到从此处传来的电磁波的影响。所以, 在建筑物设计时应尽量选择钢筋作为建筑物的主要建材, 使建筑物形成一个等电位的网状结构, 使雷击电流实现有效的分流,从而实现屏蔽。同时要考虑结构的构造因素, 因为结构的构造不同,钢筋的密度不同, 设计人员要根据实际需要来设计钢筋的密度。屏蔽不仅能轻松的解决等电位和分流问题,而且对预防雷击电磁波也很有效。
(五) 接地。接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地,避免使电流能量集中在某一个部位, 对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量,避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地, 但是这种做法现在已经不被提倡,而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求, 如果接地质量不合格, 则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。
(六) 合理布线。合理布线是为了使防雷技术获得更好的效果。现代建筑和电视、电话、 照明等电器的管线息息相关,在进行防雷设计时必须把这些因素考虑在内。为了保证接闪时这些管线免受影响, 我们要遵照下面的做法: 首先要把这些管线放在金属管内, 实现屏蔽; 其次, 要把这些管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的中心, 缩小电磁波感应的范围。除了考虑管线的布局和屏蔽以外, 还应该在必要的线路上加装避雷装置。
防雷是建筑物必须考虑的一个因素, 而且电气设备在建筑物中的使用越来越广泛, 其受到雷击的概率也大大增加。因此,加强对高层建筑电气设计中防雷技术的研究已经非常必要,我们的电气设计人员要积极学习国外防雷设计经验,不断丰富国内防雷设计方面的策略。
作者简介：
张恒榆，男，1985.03，汉嘉设计集团股份有限公司山东分公司，助理工程师。
于文杰，女，1985.07，汉嘉设计集团股份有限公司山东分公司，助理工程师。
赵福昌，男，1981.12，汉嘉设计集团股份有限公司山东分公司，工程师。
