建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计李兆鑫

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计李兆鑫

李兆鑫

济南一建集团总公司山东济南250000

摘要:建筑设计中需要将建筑电气防雷接地设计要点考虑在内,作为设计人员,一定要结合建筑的实际,对防雷接地设计工作中的重点、难点进行仔细的分析研究,科学对防雷接地系统进行设计,保证建筑物不会受到雷电的影响,提高建筑物安全及稳定性能,满足人们对于建筑物要求。本文就建筑电气的防雷接地功能与防雷系统设计进行阐述。

关键词:建筑电气防雷接地功能防雷系统

1建筑防雷接地系统的作用

建筑电气的接地系统一般分为防雷接地、工作接地及保护接地。随着科技的不断进步,现代智能建筑对电气设计提出了更高的要求,其中防雷接地系统的设计尤为重要。当建筑遭到雷击时可以有效地把电流导入大地,保护建筑物及其内部物件和人员的安全。在雷击的瞬间雷电流是极大的,可以达到几十到几百千安培,以致瞬时的感应电压可以达到几十到几百千伏,建筑物内的电子设备受到雷电反击以及感应过电压的严重威胁。所以防雷接地系统的另一个重要作用是使建筑物内的设备具有等电位、均压和多层屏蔽的安全防雷结构。在建筑物的接地系统设计中,防雷接地系统设计是最为重要的。以防雷为基础,做好其他两方面的接地系统的设计,提高人们工作生活环境的安全性。

2建筑电气装置接地系统的防护设计

2.1接地系统存在的问题和防护设计方式。城市不少建筑在装置线路以及电气时,会把许多电气和线路都安装在楼房的外部,并且地面部分的某些线路容易出现短路。这些情况致使装置在外部的导电线路结构中存在一定的故障电压。当出现线路存在故障电压并且未能马上处理时,就可能形成电弧并导致着火情况。所以在对线路进行规划设计时,对于建筑内部的配电间必须设计重复接地的一段线路,同时其中如果存在总配电装置,也需要进行反复接地的设计,在建筑之中存在许多配电的设备以及线路,在这些线路内部的中间部分和尾端,需要通过重复接地的设备对这些重要部分进行防雷保护。除此之外,在设计时还应该进行多点保护设置,同时要妥善选用保护线路及电气的漏电维护系统的类别。

2.2防雷系统存在的问题和防护设计方式。在打雷时,雷电一般通过直接劈打的方式接触耸立的建筑或者物体,而当城市电气设备的装置数量越来越多,打雷时雷电能够经由一些金属材质的物品或者导电设施,通过传输电流的方式毁坏楼房建筑的内部,或者通过电流引导对建筑之中活动的人员带来威胁。因为雷电迫害楼房以及居民的方式出现了变化,防雷的系统也随之进行了更新。从前一般只需单纯在楼房建筑上装置一根避雷针设施或者装置阻挡电流的避雷带,但是现在都需要实施ADBSGP。目前打雷时所带来的电流会通过通信装置、网络线路以及某些无线的装置和设备传输并侵犯楼房建筑的内部。通常会给楼房内部的民众带来恶劣的损失和侵害。目前不少城市楼房建筑之中都装置了具有防雷作用的电涌维护设备。这种保护装置在运行是能够压制附近的浪涌电流,同时还能够对过电压进行防控,以此保障建筑内部各个电气装置以及线路的安全。通过电涌设备能在一段非常短暂的事件中,将维护传导线路移动并转接到附近的等电位结构内部,令电气装置上多处电压都可以转换为等电位水平,同时将由雷电打击而出现的强大脉冲传输至地层。随后这些设备上不同端口原本存在的电位差值会逐渐复原并下降,由此一来连接在线路系统之中的装置以及设备就可以获得保障与维护。概括来说,电涌维护装置在楼房建筑的线路中除了包括信息方面的维护装置之外,还有针对电源设备装置的电涌设备,此外具有绝缘能力的火化隙装置和其中的等电位线路连接都是关键部分。如果按照电涌设备之中的电流传输实际流通量来说,能够划分成过电压维护装置、雷电防护装置以及相应的SPD。如果雷电落下时对电缆线路造成直接侵害,或者电缆在运作时对过电压产生明显的感应,就能经由电涌装置对电压指数以及电位进行调整,令系统之中的设备在不同的端口上都能够达到一个相等、平衡的电压水平,这样就能达到维护线路设备的效果。

3建筑电气的防雷设计

3.1建筑电气的外部防雷设计。建筑物电气外部防雷设计主要是针对的直击雷,通常外部防雷装置分为两部分,分别是避雷针、接地装置等。而在现代建筑物防雷设计中也会采用防雷接闪器,这是为了减少直击雷电流对外界金属物的雷击危害。由于现代城市发展中高层建筑物的增多,对于建筑物的房顶防雷设计要格外重视,尤其是房檐、房角等部位要加装防雷装置。而且城市建设中,智能建筑越来越多,相关部门已经将智能建筑划分为一级防雷建筑物,在建筑物顶端多处安装避雷针,并将避雷网覆盖整个建筑物的房顶,使其防雷性能增强。设计人员还将避雷网与建筑物内部钢筋柱相连接,这样就可以形成天然的引下线,直接形成了多层屏蔽的笼形防雷体系,也可以减少外界电磁信号对建筑物电气系统的干扰。

3.2建筑物内部防雷设计。通常建筑物内部防雷设计主要分为三类,分别是防雷电感应、防反击、防雷电波侵入等。建筑物的内部防雷设计至关重要,可以减少电磁效应的出现,还能够降低雷电磁脉冲所造成的危害。目前在建筑物内部防雷设计中经常采用的防雷措施有等电位连接、屏蔽两种。

3.2.1等电位连接。其实所说的等电位就是将防雷装置、金属构架、外来导体物、电气设备和电讯装置等用导线连接到一起,这样就可以使得建筑物地面、墙板、金属管和线路始终处于同一电位,不会产生接触电压和跨步电压。在对建筑物进行设计时,应该做好等电位连接板的预埋,并要将其与接地主干线相连接。在现代智能建筑中,许多建筑功能都是需要通过电气系统来实现的,设计人员必须要将建筑物的金属导体与电源线等进行等电位连接,还要人为制作钢筋网,使其整个建筑物形成一个健全的“法拉第笼”。

3.2.2做好屏蔽设计。在现代建筑物中安装有大量电子设备,设计人员必须要加强对屏蔽措施的应用,要尽量为电子设备创造一个无干扰的环境,同时还要在房间内加装屏蔽网,要对电子设备的电源线进行等电位连接,减少雷电天气对电子设备的影响。在对建筑物进行防雷接地设计时,应该对所有线路进行穿管,要选择金属材质的管材进行布线,这样可以减少雷电天气,电磁脉冲对电子线路的干扰,起到较好的屏蔽作用。此外,用电设备、配电设备、配电线路应采用防雷电波侵入低压系统的措施,从配电盘引出的线路应穿钢管,钢管的一端应与配电盘外壳相连,另一端应与用电设备外壳、保护罩相连,并应就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时应设跨接线,在配电盘内,应在开关电源侧与外壳之间装过电压保护器。

综上所述,接地是一个传统而应用广泛的电气安全措施,为了保证接地系统的高效正常运行,对于一些经常出现的故障如接地线与接地体的选择和安装、接地电弧性短路等问题要特别注意,对于存在爆炸危险性的场所接地安装要更加严格,操作要更加规范,保证不出现意外。为了完全消除雷电所造成的毁坏性电位差,要严格实行等电位连接,金属管道等各种金属设备都应由电涌保护器或运用导线直接进行等电位连接,并且各个内层的保护区界面也都要做等电位连接,局部等电位连接棒互相连接并与主等电位棒相连。现在建筑中一旦发生雷电事故就极为严重,所以要多加防范,严格要求,保证建筑以及其内部设备和人员的安全。

参考文献

[1]商琦.高层建筑电气防雷及接地技术探讨[J].电子技术与软件工程,2014.

[2]史鹏程.建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术分析[J].企业技术开发(下半月),2014

[3]赵军.建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015