智能SPD系统在智能建筑中的防雷应用王立民

智能SPD系统在智能建筑中的防雷应用王立民

王立民

鹤山市建设工程质量检测中心

摘要：随着时间的推移和科技的不断发展，在现代社会中电子信息技术的使用越来越流行，并被大量的用于人们的生活，工作和其他领域的各个方面。智能SPD信息系统越来越多地用于现代建筑设计中的智能电力系统。然而，该电子系统对于闪电的抵抗力不强，并且会让公司产生相当大的经济损失。由于受雷电等高压的影响。电涌保护器（SPD）就详细的描述了系统在设计防雷时要解决的问题。

关键词：智能；SPD系统；智能建筑；防雷；应用

归因于电子产品本身对雷电的隔离程度较低，且电子系统在抵抗强电流和电压的能力不是特别好，这不仅仅是电磁受到干扰的问题。当闪电袭击高大的建筑物时，闪电产生的电磁波通过某些电源线，接收天线和一些金属材料就可以进入建筑物内部，这就会对电子设备的安全构成巨大的威胁。如果公司不愿意使用建筑物防雷措施，最简单的方法是让雷电可以不干扰这些电子设备的正常操作或不使用任何电子设备。如果在没有安装防雷装备就使用大量的电子设备，那么产生最严重的结果是发生重大雷电事故。因此，建筑物本身就要采取防雷措施是非常有必要的。在设计关于现代建筑物的防雷保护装备时，要考虑到闪电的电磁兼容性这一特点，同时改善建筑物里的电子设备非常重要。

1高层智能建筑在防雷装置上存在的问题

防雷设备不仅要安全可靠，而且还要具有前沿的经济设计。这是防雷装置设计的最基本原则。由于高层建筑物中会建有许多防雷结构，让建筑物的防雷等级有了很大的提升。在建筑物的基础结构上房梁，地板，支柱和钢筋应在单个管道系统中进行焊接，连接点用螺栓固定在一起并连接到每一个公共的接地装置上。同时把该装置要穿过整个建筑物的外部系统中的所有金属管道，通过电位连接的方式把该装置的重要节点连接到输入点和输出点上。根据电脑保护区和IEC层保护的原理来看，应在建筑物的配电线路上安装线路滤波器，使设备末端的过压值低于设备的维护电压值，这样就可以更好的保护建筑物的电子系统。工程师应考虑在建筑物的电气设备中的电气输入端安装一个固定的避雷器，以防止发生雷电可以沿建筑物外的电源线导入强大的电压。如果配电线路的变压器安装在电气电源中，则避雷器应安装在变压器的低压一侧上，并且让接地的电阻需要连接到变压器的金属外壳上，这样产生的损坏可以把它减到最小值。同时它可以降低电感和瞬时雷电流，会让电源的压力有所下降。第二阶段SPD系统可以安装在电源服务室的接地盒或接线盒中，以防止雷电沿着地板上的分布线进入到工程室中导致临时电压过低。第三阶段的SPD系统可以安装在脉冲电压小于1.20kV的特殊设备的配电箱（例如计算设备，通信设备等）上，以防止由于雷电产生的电流让高灵敏度的微电子设备的瞬态电压过大而造成的电路损坏。由于每个建筑物的电位补偿层的端板不同，因此我们应在最短路径上让该装置与所有金属元件产生连接，同时让金属管道，电缆桥架和其他导电材料进行连接，并通过公共的电位线连接到每一个公共电位补偿区。目前为止，高层建筑的防雷设计和施工的方法为未来建设防雷装置提出了许多问题。

1.1设计方案与施工人员对均压概念理念的理解有偏差并缺乏系统性的思想

要在高层建筑中建立全面的防雷系统，必须有效地采取压力平衡措施来应对防雷装置的安装。整个建筑物接地系统很容易连接建筑物的内部电子设备。由于想要在雷电攻击期间可以有效地避免因金属管道或建设结构而引起的潜在的瞬变变化，因此可以让防雷装置保持等电位的连接不变以减少安装不当导致的错误。在新建的建筑物中，房间里的金属管道和电源之间的等电位连接，通常都会在封闭的空间中创建和放置的其他金属管道相同的材料用来保护电路。于通过电流信号等传输数据的功能来屏蔽电缆上产生的电流，我们应把该设备连接到电压均衡设备上的其他保护装置中。在三级SPD保护系统中，主级SPD系统应安装在存储器上。让区域（A或B）与LPZ区域产生相互保护作用。根据设备安装的规定，用于在输入线路保护的电压保护装置上需要大容量的直接雷击产生的能量传递到该设备中。由于SPD系统比电流的流速快10.0/350.0ps到40.0kA或更高。因此SPD系统的第一步，需要使用气体放电管，在它产生放电的间隙中让其他类型的电压开关打开。其中该设备所产生的额外影响率至少要达到8.0/20.0ka，而SPD系统产生的电流至少要达到5.0kA。

1.2应注意共同接地系统给电子设备所带来的副作用

当天空开始有雷电爆炸时，建筑物接地系统会与闪电产生的强瞬态电流连接，导致建筑物里的瞬态电压增加，因此如果建筑物太高，则存在一个隐藏防雷设备的安全风险问题和员工的工作效率问题。根据传统的设计原理来看，重型或弱型电气设备的外壳需要接地系统，但问题是难以安全地将接近的建筑物电子设备和强大的电气设备进行接地连接。要实现上述的应用来说，电子设备的防雷系统以及建筑物自身构建的高压设备与接地系统连接是相对容易的。在中国，许多防雷建设技术都广泛采用批准的接地系统的方法，由于该项目投资的资金相对较少，而问题也相对的容易处理。让该方法在其他领域很受欢迎。但是无论情况和目标如何变化，设备的“共同质量”形状都会产生偏差。普通人可能不明白这种“相互理解”的方法也会产生副作用。因为如果闪电短期产生的高压进入了公共地面系统时，它将干扰大面积的由于电路故障而一直工作的设备损坏率。如果存在其他的电路，它将会转移到比高过渡电位更远的位置上，如果该设备充满各种介质，如电源线和金属材料等，则大部分雷电产生的电流将通过接地系统进入到设备中。然后，转移到一些原生零件上。潜在的对该区域的设备和人员的安全构成一定的风险。

1.3屏蔽措施考虑周全，容易造成施工时忽珞一些细节问题

由于电子设备的半导体元件对电磁的干扰非常敏感。这些电子设备元件是电子信息系统的设备中最重要的制作材料。电子信息设备想要接收的相关电磁噪声也很重要的一项功能。由于计算机设备的内部电压一般小于5.0V，大量的闪电产生的电磁脉冲很容易影响到计算机的电子元件的使用，并会因计算机电源线出现故障让信号受损。保护计算机的重要方法是围绕设备给电脑创建了一个保护罩，这是一种非常有效的方法。其实所谓的等电位连接是需要连接整个建筑物里的所有金属管道，结构设备和金属建筑物等，以此来形成建筑物的防雷装置和公共的接地系统来形成连续的接地装置。同时减少雷电与地面系统之间的潜在差异。可以消除设备在进行潜在补偿后有与接地系统之间的干扰。因为高压和低压，高频和低频电流具有相同的接地系统，所以这样的选择可以避免相同的自动装置或相同的设备使接地系统和电路之间的不匹配。就会让创建的电路有大的损伤和其他等电位连接电子元件，可以用于每个电脑的保护区域都存在潜在的均衡。在中国，在高层建筑物上安装电子信息系统的防雷技术，让电子信息系统不一定存在潜在的均衡网络。

2建筑物常规防雷方法的特点与不足

现有的防雷设备主要是针对防雷击。常见的防雷安全装置是避雷针。因为避雷针可以引导雷电本身的线路，降低了雷电会攻击附近物体的风险。但必须指出的是，这种防雷电的方法对传统防雷保护能起到很好的作用，但是对现在的建筑物中电子系统或爆炸装置的保护作用是相对较弱。事实上，传统的防雷方法只是简单的对建筑物保护，但同时它们具有很大的副作用。因为这个设备有一个感应闪光灯，一下子就能增强了防雷击的安全作用。可是不好的一方面是这些副作用会影响建筑物内部的电子信息系统。它起着很强的破坏性的作用。那么为了满足信息系统设备技术的能量需求，SPD系统在进行多级调整时需要多多的考虑到电路的调整。通常，初级保护装置能够承受住高电压和高电流并快速熄灭电弧脉冲。但二次保护更好的用于降低电子系统末端的残余电压危害，也需要一个高切削性能的装置。SPD2系统的损伤是为防止大量的能量对系统的影响，那么就需要确保第一个保护动作的SPD系统与SPD1系统之间的最短距离必须保证在SPD2系统的后面且移动的距离不小于10.0米。如果电缆的长度在大于第一步（电源开关的类型），小于第二步（类型电压限制）上，那么10.0μm的SPD系统限制的电压和电线长度要小于5.0μm，则分离器必须连接到设备上进行连续提供保护。

3注意电子信息系统各项防雷措施的相互配合

在测试建筑物中的电子信息系统的防雷保护时，我们可以尝试使用EMC系统（电磁兼容性指示器）进行整体评估。因为该设备可以在电磁环境中正常运行，并且不会对电磁环境造成任何有害的电磁干扰，它是拥有电磁兼容性的。那么专家为了提高电磁的兼容性，就必定要改善每个防雷保护装置系统，同时实现这两个系统之间不会产生过多的相互影响，以获得更好的保护效果。随着社会的发展和科学技术的快速发展，拥有智能系统的建筑变得越来越成熟，逐渐成为现代建筑物发展的重要标志。现在的建筑物中的电子通信设备主要功能是用于防雷（LEMP）。如果建筑物受到闪电的袭击，会让企业增加巨大的经济损失。那么如何在智能的建筑空间中使用电子信息系统来实现防雷装置保护是项目开发人员将在电气工程中要认真解决的课题。本文主要从两个方面讨论了设计防雷装置时需要考虑的问题，其中建筑的智能系统给设计师是提供一个参考。

当SPD系统与剩余的电流装置（RCD）产生临时通信时，它可以防止闪电放电到地面电路上，让断路器把电源跳闸，以确保发电器具有最大电流的高负载性能的连续供电。这就需要我们选择一个300/500mA的跳闸装置或延迟关闭电源的装置，以避免来自输入电源线的瞬态电压过大造成干扰。对于RCD设备来说（低泄漏保护），选择一个具有30.0mA干扰装置的高级别保护的保护设备，它可以有选择地关闭防泄漏功能的设备。现如今，由于线路的损耗，老化让瞬态电压过大造成巨大的损坏。在之前的装置应用中，连接电源线的电阻来防止涉及火灾事故的装备可分为两种类型。由于随着线路老化造成的误差与低电阻的线性关系来看，逐渐形成了一个1KN级的开口，这意味着泄漏电流会随着电流的逐渐增加而增加，并形成可以暂时抑制住大流量的作用。上述中，电流源专注于融化防雷装置的弱点。把它形成一个闭合的电路让热量集中并点燃。通过将热熔点产生的粘合剂与压敏电阻串联放置导致的一个问题，但是通常我们可以很好的避免这种类型的事故。热熔点连接是与电阻器主体的热连接功能，它不打开就不能启动最大的电流，但它的温度超过了电阻器的工作温度时会限时关闭。研究表明，压敏电阻在制造早期它设备失效的可能性较小，因为低强度的电击造成多重影响表明线路会加速老化并导致线路过早失效。因此电压的终止意味着，当瞬态电压过大时会让电阻器被击穿损坏，并且电流的电压增高和高温发射变大。整个过程必须要在短时间内完成，让电阻器主体中的焊接不像保险丝一样脆弱可以那样快速地完成工作。在防雷装置保护电源时，安装N-PE线路系统的压敏电阻具有较高的发光点和点火的概率，压敏电阻的电流（熔断器）保险丝主要在于起到保护目的。

4结语

首先，传统建筑物的防雷系统，没有各种电子信息系统和防雷程序来保护建筑物。因此，现在的建筑物需要结合相同的问题以及不同见解，来有效的区分因素组合。其次，通过共享防雷的不同等级，把相关的IEC技术系统的标准是集成电路上的防雷措施进行有效性中最可靠证据。最后，在电子信息系统保护领域方面，描述了电子信息系统的详细数据，因为我们不可能简单的理解传统防雷措施与最新的电子信息系统中安装的防雷措施之间的区别。因此，对于防雷安全相关问题来看，建议专家密切监测有关部门的高性能和弱化电流的设备。

参考文献：

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