特殊建筑物的综合防雷措施

特殊建筑物的综合防雷措施

张扬

上海优泰欧申智能科技有限公司，上海201612

摘要：雷电是一种大气放电现象，如果不对其进行有效的防治，那么会对建筑以及用户造成严重的不良影响，威胁用户的生命安全，尤其是特殊建筑物，其特殊性，决定了综合防雷措施应用的重要性。在建设特殊建筑物的过程中，需要根据建筑物的用途制定不同的防雷措施，以此提升整体防雷的有效性和质量，进而保证特殊建筑的安全性。本文基于此，对特殊建筑物的综合防雷措施进行探究分析。

关键词：特殊建筑物；防雷；综合措施

引言：现阶段，随着城市化的不断发展和建设，建筑物的数量不断增加，其中特殊建筑物的规模也在不断扩大。在特殊建筑物建造过程中，增设了大量的电气设备以及信息化电子设备，其在实际应用的过程中整体耐电压能力比较低，因此雷电气候的出现时会对其造成严重的不良影响，甚至导致各类事故出现，针对此情况，需要强化综合防雷措施的制定和应用，进而提升特殊建筑物的安全性。

一、雷电种类及对特殊建筑物的危害

（一）球形雷

气候因素是人们无法掌控的，当处于雷雨季节时，不仅降雨量增加，同时还需要有效应对雷电带来的危害。其中球形雷是较为常见的雷电种类，其形状为球形，直径一般在十厘米到几十厘米的范围内，最大直径可超过100厘米，呈殷红色、灰红色、紫色或者是蓝色，主要以“火球”的形态出现。球形雷的移动方式比较多，比如说从天而降、平移或者是流动等，其可以通过门缝或者是窗户缝进入室内，对特殊建筑造成严重的不良影响。

（二）雷电波

雷电波也是一种较为常见的，其主要针对架空线路或者是金属管道，在其表面产生冲击电压，并迅速扩散的一种形式，因此被称之为雷电波。对于特殊建筑来说，部分在建筑外排设了金属管道，如果产生雷电波，其会对特殊建筑造成严重的不良影响，导致电气设备绝缘出现问题，影响电气设备的正常运行，导致整体出现停运的情况[1]。此外，其会导致高压入低压中，而并未引发工作人员的注意，而出现安全事故，而且根据研究调查显示，雷电波造成的安全事故占据整体雷电安全事故的70%左右，严重影响社会建设和发展。

二、特殊建筑物的综合防雷措施

现阶段，相关工作人员已经意识到综合防雷措施的重要性，特别是对于特殊建筑物来说。因此在实际进行特殊建筑物建设施工的过程中，不仅保证了特殊建筑应用的安全性以及稳定性，并根据特殊建筑的具体用途选择具有针对性的防雷措施，进而减低雷电对于特殊建筑的影响，保证特殊建筑物运行的安全性，降低发生安全事故的概率。

（一）安装独立避雷针

在建造特殊建筑物的过程中，需要做好综合防雷措施，可以在特殊建筑物上安装独立的避雷针或者架空避雷网，其可以有效对特殊建筑物进行保护。避雷针的安装，可以有效保护整体特殊建筑物以及突出屋面的物体，比如说放散管、冷凝塔等，其都在避雷针的保护范围内。通常情况下来讲，架空避雷网的建设规格需要根据特殊建筑物的规模而决定，但是最大不得超过5m*5m和6m*4m。在实际建设安装独立避雷针的过程中，需要保证整体建设安装的完整性，保证杆塔、架空避雷线的端部设置引下线，其是保证避雷针应用有效性的关键内容。对于引下线的选择来说，可以选择金属支柱或者是利用焊接技术和捆扎技术制成的连接钢筋网。此外，在建设安装独立避雷针的过程中，还需设置独立的接地装置，且每一个引下线的冲击节点电阻不得超过10Ω。

（二）合理屏蔽及布线

对于防雷措施来说，其可以有效避免电磁干扰产生的感应效应，因此需要在开展工作的过程中，合理布线，并科学铺设线路、线路屏蔽。在建造特殊建筑物的过程中，可以在特殊建筑物以及内部房间外设置屏蔽措施，此种方式可以起到保护特殊建筑物内电气设备的目的，降低雷电对于电气设备的干扰[2]。在实际开展建设的过程中，建设屏蔽系统，主要是可以有效避免雷电电磁脉对特殊建筑物产生冲击，进而影响特殊建筑物内的电气设备，有效避免电气设备运行出现故障问题，保证电气设备运行的稳定性。在实际开展工作的过程中，还需要保证整体布线的科学性以及合理性，保证路径规划的有效性，这样才能从根本上避免高感应电压以及高感应电流，进而实现屏蔽的目的。

（三）安装防雷电感应装置

防雷电感应装置是当前应用较为广泛的一种防雷措施，其不仅可以保护特殊建筑物，同时还可以针对特殊建筑物内的设备、管道、构架以及电缆等较大的金属物进行保护，同时还可以保护风管等突出特殊建筑物的装置，在此过程中，主要是将其接到防雷电感应的接地装置上。在实际进行建设施工的过程中，需要在特殊建筑物的金属屋面18米-24米的距离范围内安装引下线装置，且为了避免其受到外部因素的影响出现破损的情况，可以利用钢筋混凝土结构对整体进行保护，可以通过现场浇筑或者是预制构件的方式完成钢筋混凝土施工，对于钢筋施工来说，可以选择捆扎的方式，或者是利用焊接技术，使其形成一个完整的闭合回路，进而起到保护的目的。考虑到整体建设的经济性，在设置防雷定感应装置的过程中，其可以与电气设备公用同一个接地装置，需要注意的一点是电阻不得大于10Ω。

三、特殊建筑物的综合防雷案例分析

（一）项目概述

天马望远镜（上海65米射电望远镜）为中国科学院和上海市的重大合作项目，坐落于上海松江佘山，是一个国内领先、亚洲最大、国际先进、总体性能在国际上名列前4名的65米口径全方位可动的大型射电天文望远镜系统。2017年10月，天马望远镜接受了一次特殊“体检”，项目总体验收合格。专家组认为天马望远镜高质量地完成了各项研制任务，达到立项目标，通过总体验收。但在运行多年后，天马射电望远镜的各项设施已老化，需要维护更新。

（二）项目的主要问题：

天马望远镜（上海65米射电望远镜），坐落于上海松江佘山，周围多为农田较为空旷。在日常防雷维保中发现，天线天面易受到直击雷影响；馈源仓内设备经常因雷击损坏；轨道旋转电机因雷击损坏；影响其在雷雨季节的服务功能。深入分析后得出如下问题及难点：

1、多雷区和强雷区的雷达天线及其天馈波导和发射机、电源线路、控制信号线路、电话线路、通信光缆等防感应雷和侵入波是一个长期存在的技术难题；

2、地网结构不合理和接地不当问题造成的地电位反击问题；

3、电源防雷有效性可靠性不高。

（三）我的解决方案：

1、对各场地的防直击雷和防绕击系统进行全面、有效的工程改进和完善；

2、对各场地的防感应雷和波侵入系统进行全面、有效的工程改进和完善；

3、对各场地低压供电、通信系统的电缆进行综合布线、有效的屏蔽工程改进和完善；

4、对高压供电进线系统防雷通流扩容及降低残压；

5、对各场地的防地电位反击和等电位及接地系统进行全面、有效的工程改进和完善；

6、对全部设备的安全保护接地装置和各种线路进行合理改进；

7、加装具有隔离防雷功能的雷电临近预警系统

具体设计及施工方案如下：

1、原天马射电望远镜天线天面安装位普通避雷针，数量多、排布密集，但效果差；拆除原先避雷针，均布安装4根主动式无晕避雷针，解决存在电晕、绕击、保护范围不确定、可靠性不高等固有缺陷和雷击隐患。

2、接地电阻要小于10欧姆。采用“先独立后联合”接地方案，垂直接地极除采用热镀锌角钢外，还综合设计采用了先进的化学离子接地棒和长效防腐铜包钢接地极，地网相关部分要保证连接可靠，在重要处采用先进可靠的化学放热焊接技术，水平接地线采用热镀锌扁钢。

3、在视频监控系统的入口处（设备箱）电源线路上设计安装专用隔离电源防雷设备，最大限度保护房屋中监控、电源等设备的防雷安全

4、低压电源线路在站区内全部采用埋地金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地走线，其埋地长度大于15米，进入办公室或房屋时，其电缆的金属外皮、钢管应与办公室和房屋的防雷接地装置相连。

进过对项目的综合管理，优化设计，使工程施工得以顺利进行并通过了竣工验收。

结语：综上所述，雷电对于特殊建筑物造成了严重的不良影响，因此在实际进行建设的过程中，需要根据实际情况选择有效的综合防雷措施，降低雷电带来的不良影响。在实际开展工作的过程中，可以通过安装独立避雷针、合理屏蔽及布线以及安装防雷电感应装置的方式来保护特殊建筑物。

参考文献：

[1]赫宏涛.建筑物的防雷等级及措施[J].中国科技期刊数据库 工业A,2022(9):0183-0186

[2]赖邕威，陈耀林.建筑物防雷工程施工常见问题及质量控制措施[J].西部大开发（中旬刊）, 2021(19):98-98.