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随着计算机信息技术迅猛发展,推进了现代建筑向集成化、智能化发展的进程。智能建筑包含的内容越来越广,基于微电子技术的弱电信息及控制系统中采用的电子设备也越来越多。由于建筑物内数据线和电源线分布较多,极易受到各种干扰,影响设备的正常运转,而在众多干扰源中,雷电对系统的影响最为严重。因此,防雷技术对建筑物电子设备的安全运行和数据的可靠传输有着至关重要的影响。因此,在建筑物中建立安全可靠的防雷及防干扰系统具有十分重要的现实意义。
一、防雷技术基本原则
雷电灾害形式有直击雷、感应雷和雷电波侵入3种。雷电直接击中线路并经过电器设备入地的雷击过电流称为直击雷,其电压峰值可达几万伏甚至几百万伏,破坏性很强。由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成的雷击称为感应雷。雷电波侵入是指由于架空线路或金属管道对雷电的传导作用,雷电波可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身及设备安全。目前直击雷造成的灾害已明显减少,感应雷和雷电波侵入造成的危害却有所增加。感应雷和脉冲电压侵入室内的各种微电子设备,干扰系统运行,甚至损坏设备。防雷,就是要组成疏导雷电泄放入地的一体化系统,以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害。雷电干扰源分为内部和外部,内部主要决定于装置的原理和质量,外部则主要由使用条件和环境因素决定。
目前,我国建筑物防雷系统执行《建筑物防雷系统设计规范》GB 50057-94(2000版),外部防雷系统由接闪器、立柱基础的钢筋网与钢屋架、屋面板钢筋等构成整体。内部防雷措施有屏蔽、接地、等电位联接、过电压保护、安全距离、合理布线等。
智能建筑防雷技术构成图
二、建筑物防雷技术
2.1防雷装置
防雷装置主要由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器位于防雷装置的顶部,其作用是利用其高出被保护物的突出部位把雷电引向自身,承接直击雷放电。接闪器是最基本的防雷措施,根据建筑物的特点和防雷等级可选用避雷器、避雷带、避雷网等。引下线是避雷装置的中段连接部分,上接接闪器,下接接地装置。引下线一般采用圆钢或扁钢,应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求,布设时应沿建筑物外墙敷设,并应避免弯曲,经最短途径接地。接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称,其作用是流泄雷电流和接地短路电流,通常利用建筑物柱子和基础内的钢筋作为接地装置。
2.2内部防雷措施
建筑物内部防雷措施主要有屏蔽、等电位联接、综合布线等。
2.2.1屏蔽
屏蔽的目的是防止雷电磁脉冲辐射对电子设备的影响。屏蔽的效果首先取决于初级屏蔽的衰减程度,其次取决于屏蔽层对于入射电磁波的反射损耗和吸收损耗程度。
屏蔽技术是通过利用金属网、管等导体把需要保护的对象包围起来,阻断脉冲电磁场从空间入侵的通道,阻挡和衰减施加在电子设备上的电磁干扰和过电压能量。主要方式分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和线缆及管道屏蔽。实际中根据防雷分区和设备的要求实施全屏蔽、部分屏蔽、局部屏蔽或管线屏蔽,使雷击时的电磁场层层衰减。最安全可靠的设计方案是对建筑物外墙进行全屏蔽,构成笼式防雷,并将重要的微电子设备、机房等位置设置在整幢建筑物的中心部位或下部。
2.2.2等电位联接
建筑物的避雷系统在防止直击雷的同时引起一定的电磁场变化,将在相邻的导线上感应出雷电过电压,对电子设备可能造成损坏。建立等电位联接的目的是对电子设备与建筑物内各导电部分建立电位基本相等的电气联接,以减少各金属部件和系统之间的电位差。主要方法有:
①用导线或过电压保护器将处在需要防雷区间的防雷装置、电气设备、金属门窗、电梯导轨、电缆桥架、各种金属管线和弱电系统的金属器件相互联接起来,构成统一的导电系统,从而避免各接地线之间存在的电位差,以消除感应过电压的产生。
②建筑物结构的梁、板、柱基础内的钢筋焊接为统一的导电系统,接到综合共用接地装置上,形成等电位联接。
2.2.3综合布线
综合布线系统是指按标准结构化方式布置建筑物内各种系统的通信线路,包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。综合布线系统由工作区、管理区、水平线、干线、设备间和建筑群六个子系统构成。
①设备间子系统:由设备间的电缆、连接器和有关支撑硬件组成。在网络、配线设备等场所,应在进入建筑物的各种线路、管道中设置等电位联接,在机柜处安装相适应的避雷器。
②管理区子系统:在设备间的配线区域内为连通各个子系统提供连接措施,由交连、互连配线架组成,应在机柜、接线箱等处安装相适应的避雷器。
③干线子系统:主要由设备间和楼层配线间之间的联接线缆组成,实现控制中心与各管理子系统间的连接,实际中应进行等电位联接。
④水平子系统:由连接管理子系统至工作区子系统的水平布线及信息插座组成,将用户工作区引至管理子系统。其通常设置在金属桥架或金属管道内,与综合接地系统相连形成信号线路的屏蔽层。
⑤建筑群子系统:由电缆、光缆和入楼处的电气保护设备等相关硬件组成,建筑群间应采用电缆沟的方式,确保金属桥架或金属管道与综合接地系统连接。3、过电压保护
通常情况下通过合理的接地、屏蔽等措施,侵入弱电系统的过电压幅值将大幅降低,但仍可能超过系统设备的耐受极限。因此设置过电压限压装置,当系统电压过高的时保护器启动将超过的电压对地释放,保护设备安全。在现代高层建筑上部由于存在侧击雷,接地系统与附近防雷点实行等电位联接,雷击点可能距下级防雷器更近,下级防雷器保护水平低于上级防雷器,可能出现下级防雷器先于上级防雷器启动的现象,且由于下级防雷器通流容量小于上级防雷器,其可能被损坏而失去对设备的有效保护。因此,高层建筑电源防雷器应按从上至下逐级配置的原则,建筑物高层电源配电箱应配置大容量、低残压防雷器;中低层电源配电箱、弱电系统机房可配置中容量、低残压防雷器;底层电源母线应配置大容量防雷器。
三、结束语
现代建筑物防雷技术是全方位防护,重点是将建筑物防雷构成一个系统工程,根据雷击电磁环境特点,合理采取接地、屏蔽、等电位联接、过电压保护、隔离、合理布线等综合措施防护。
参考文献
[1] 曾斌,田峻.智能建筑工程[M].北京:中国建材工业出版社,2002
【关键词】 新建建筑物 防雷 管理技术
随着我国经济的发展,城市化进程的加快,高层建筑也越来越多。高层建筑做好防雷减灾工作,也成为新时代的工程技术管理措施。我国的防雷管理技术还处于发展初期,一定要从雷电流特点出发,对新建建筑物的防雷系统进行综合技术分析,结合本地的雷电气候因素,对新建建筑物的防雷技术设计、防雷技术施工、防雷工程竣工验收等环节进行重点监督管理。
1 我国新建建筑物防雷施工现状
我国新建建筑物在防雷监督管理方面存在很多问题,管理人员监督检查不及时,不准确,发现问题也不跟踪处理。这为新建建筑物的防雷施工建设埋下了安全隐患。
在施工技术上也存在很多问题。例如:地接下线间距大,不预留外接线。有的长度不够,地接焊点非常不规范。大多用金属管材替代PE线,各地线之间串连。这些问题不解决,为建筑物的防雷施工带来很大的麻烦。
2 新建建筑物防雷重点环节管理
2.1 行政审批
要在源头控制防雷工程的质量 ,就要从行政审批抓起。防雷管理从行政审批开始,防雷工程的实施既要符合国家的行政审批规定,又要符合防雷质量管理程序。新建建筑物防雷管理工作人员要对建筑物的土地证、防雷设计图纸等内容进行审核。完全符合防雷规范条件的可以发放防雷施工核准书,如果不符合规范条件,提出相关审核的意见,要求施工单位修改至符合条件为止。
2.2 做好准备工作
新建建筑物防雷施工管理人员一定要做好施工准备工作,才能更好的开展防雷施工工程。
严格审查设计图纸,对电气设计图、建筑结构设计图、施工现场设备布置等设计图纸都要充分了解,严格审查。只有及时发现设计图纸中的问题,才能防止错误施工。许多设计图纸之间由于缺乏衔接,缺少配合工作,导致施工中错误频繁发生,大多是由于施工单位经验少,缺少解决问题的方法。比较频繁出现的问题例如:接地连接点漏焊,或者检测点漏设等。各种水、气、采暖等专业的管道相互矛盾,导致施工设计图问题重重。
2.3 做好监督工作
只有做好建筑防雷施工的质量监督工作,才能保证新建建筑物的顺利完工。管理人员要严格填写防雷检验记录,及时发现施工中出现的问题,做好问题记录,特别对防雷施工的重点施工环节。
2.4 做好总体检测和验收工作
新建建筑物施工完成一定要做好竣工后的总体检测和验收工作。由当地的防雷设施检测所进行建筑工程的整体防雷检测,如果发现安全隐患,一定要及时解决,修改到符合国家规定后,才可出具新建防雷装置检测报告,甲方领取报告后连同相关资料向防雷行政管理部门申请竣工验收,验收合格后才可以发放防雷验收合格的证书。
3 新建建筑物防雷施工技术管理
3.1 对新建建筑物防雷装置施工图的技术审查管理
需要综合知识的运用,了解直击雷防护知识、雷击电磁脉冲知识等,对建筑与配电、布线和通信知识都要有一定的了解。要对新建建筑物的防雷装置设计做好技术评价与验收的工作。学习《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,掌握防雷相关的技术。
3.2 查看新建建筑物设计与说明
查看新建建筑物设计总说明与规划的许可证。充分了解新建建筑物的使用用途和建筑面积等情况后,了解新建建筑物的实际情况。
3.3 对基础地接系统的技术管理
基础地接系统要根据建筑物的实际使用功能开展技术评价。对每套地接装置材料和规格、数量进行检验,是否需要增加地接装置。检测可以在测量地接系统的同时对安装的工艺做出具体的要求。
建筑物的一类防雷地接系统相距12米就要设一套引下线,二类地接系统需要相距18米设置引下线,而三类防雷地接系统需要相隔25米设置引下线。对引下线和人行道、各金属性的安全距离的检测也是对防雷建筑物具体检测评估的方式。
3.4 侧击雷系统
通过审查的二类、三类的新建建筑物高度60m以上,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击,且应符合各自相关的规定。进行等电位连接。
3.5 建筑屋面的接闪器系统
接闪器的材料、结构和最小截面都应符合相关的规定,如专门敷设的接闪器应由下列的一种或者多种方式组成:(1)独立接闪杆。(2)架空接闪线或架空接闪网。(3)直接装设在建筑物上的接闪杆、接闪带或接闪网。
除第一类防雷建筑物外,金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器,并应符合相关规定。
除第一类防雷建筑物和二类排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道外,屋顶上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气贯通,并应符合相关规定。
3.6 防雷电波入侵电源技术
变压器由配电箱控制,建筑物各单元和楼层的配电箱是用户主要的电源应用系统。可以采用防雷抗静电技术和防雷电波入侵处理。对避雷器的选择也要符合国家技术规定。
4 结语
新建建筑物的防雷管理技术不仅会影响到建筑物的实用与美观,还保护着人民生命财产的安全。对新建建筑物的雷电防护工作加强管理,已成为高层建筑施工的重要内容。随着防雷工程市场的扩大,竞争也越来越激烈,选择规范的防雷施工队伍,进行高质量的防雷工程,加强防雷工程的质量监督与管理,使新建建筑物的防雷施工质量得到提高。
参考文献:
[1]张小青.建筑防雷与接地技术[M].北京:中国电力出版社,2008.
[关键字]安全检查表法 事件树分析法 灰色聚类法
[中图分类号] TU895 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-239-1
0引言
雷电可直接引起火灾、爆炸和建筑物损毁、电气设施损坏、通讯网络瘫痪等事故,直接危害公共安全和人民生命财产安全。要减少或控制雷灾事故带来的损失,首先应客观地对建筑物防雷装置安全性能作出评价。本文从定性和定量分析两方面介绍了一些评价方法,供大家参考。
1评价方法选择
取长补短、综合利用是评价方法选择的基本原则。评价方法的选择应熟悉并认真分析被评价对象,依据评价对象实际情况选择。所选的评价方法应能客观、准确的反映该防雷装置安全状况。对规模大、复杂、危险性高的评价对象应先用简单、定性的评价方法进行评价,然后再对重点部位(单元)用较严格的定量法进行评价。
2安全检查表法
安全检查表是指系统地对评价对象即所要评价防雷装置进行分析,从中找出各种可能的不安全因素,依据评价项目,把找出的不安全因素以问题清单的形式列制成表,逐一评价。
建筑物防雷装置评价过程中应用这种方法,可以全面地考察评价对象的安全性,并针对需评价的重点部位进行评价分析,避免或减少遗漏重要的检查项目。该方法内容直观简单,容易掌握,可随着科技的发展和标准、规范制定的变化而不断修改和完善。目前,这种评价方法应用较广,主要用于防雷装置设计技术评价及检测中。但应注意,该表的编制重点在于能否列出所有应评价的项目及内容,故要求评价人员必须熟悉评价对象,具有一定的经验,能运用系统的分析方法找出所有基本评价项目。
3事件树分析法
事件树分析法属于演绎分析法,由各种事件,逻辑门连接构造而成,既可进行定性分析,又可进行定量计算。在防雷装置安全评价中,应用事件树分析法进行定性分析,可掌握事故发生频率,了解系统的危险程度和安全程度,掌握所有可能导致雷击事故的基本原因事件组合及其相互间的逻辑关系,从而有针对的进行评价,可避免遗漏重要的评价项目及内容。了解掌握各基本事件的发生对顶上事件(雷击事故)所产生的影响程度,有助于获得修改系统设计或采取防护措施的重要信息。若根据经验统计或标准得出各基本事件的发生概率,则可进行定量计算。通过定量计算可得到各基本事件对顶上事件发生概率的影响程度,从而采取有效措施减少概率重要度大的基本事件发生概率,有效地降低顶上事件发生概率,为预防措施制定提出主次项目。
4灰色聚类法
防雷装置各项指标分别从不同方面反映防雷装置安全性的状况,如何充分的利用这些信息并使之综合为一体就显得非常重要。如果只是将各指标进行简单的叠加,显然是不合理的。应将各种信息进行合理的综合,充分利用有效信息作出合理分析。防雷装置安全评价中可运用灰色聚类评估方法对其安全性等级进行评价。
灰色聚类分为变权聚类和定权聚类两种,变权聚类对各项指标一视同仁,不能体现不同指标在聚类过程中的差异性,适用于各指标比较类似的情况,而定权聚类则对各项指标事先赋予确定的权值,考虑了指标的重要性和地位的不同,评价人员可根据实际情况进行选择。
文本以一栋已建建筑物防雷装置评价为例,选用灰色定权聚类法对该建筑物防雷装置安全性等级进行评价。其具体步骤如下:
第一步:定义
(1)i=12,….n为评价对象,可将建筑物防雷装置分为七个评价对象(接闪器、引下线、接地装置、等电位连接、屏蔽措施、合理布线、SPD安装);
(2)j=1,2,…..m.为各指标指
可根据项目所处地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律及被保护物的特点结合相关规范得出该防雷装置指标值。可定义为:
①雷击事故数:年预计雷击次数、已发生的雷击事故数;
②雷击事故可能导致人员伤亡;
③雷击事故可能导致的财产损失。
(3)k=1,2,…s为所划分的灰类即防雷装置安全等级
建筑物防雷装置安全等级可划分为优、良、中、差四个等级。
第二步: 具体计算评定
(1)指标值处理:
对前述指标值应首先进行序列化处理,本文序列化算子按下列公式选取:
这种处理是为了排除各指标指之间相差过大,相当于百分制,最危险为100,最安全为0,安全性越好,分数越低。
(2)确定白化权数
定义fjk(·)为j指标k子类的白化权数,其中j=1,2,….m;k=1,2,….s。白化权函数应根据具体问题背景确定,需要有一定的经验。结合实际问题的不同可以有针对的确定不同等级对应的白化权函数,如一般我们将等级分为优、良、中、差四级,数值高为好,这时可以对应不同标准白化权函数:对于优可以利用测度白化权函数,对于良和中可以确定不同的适中测度白化权函数,对于差则可以利用下限测度白化权函数。
(3)确定权重值
定义ηj 为j指标权重值,确定采用层次分析法。层次分析法至关重要的一步就是构造判断矩阵,判断矩阵的构造同样需要一定的经验。对于判断矩阵的构造可以根据事实的严重程度进行确定,比较好的办法是咨询有关方面的多位专家,根据专家意见进行确定。
(4)计算灰色聚类的系数
定义σik为i对象属于k灰类的灰色聚类系数,
(5)安全等级评定
若 ,则判定对象i属于灰类k* 。即防雷装置安全等级处于 k*类。
第三步:得出评价结论
根据防雷装置各部分评价结果综合考虑、分析,得出该建筑物防雷装置整体的安全等级。
5结束语
建筑物防雷装置系统是一个多环节、非线性、动态性和模糊性的复杂关联大系统,具有复杂、多变、随机等内涵明确、外延模糊的特点。假使在评价方法中能考虑到更多的评价因素,综合利用各种评价方法所提供的信息,从而尽可能地提高评价水平和精度,使评价结果更客观。在进行建筑物防雷装置评价时应运用系统思维方法对整个建筑物防雷装置进行全面地分析和评价,力求整个防雷装置在安全性、可靠性、经济性上实现最优。
参考文献
[1]沈斐敏.安全系统工程理论与应用.北京:煤炭工业出版社,2001.
[关键词]建筑;电气设计;防雷技术
中图分类号:TU856 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0381-01
民用建筑与现代工业中为了满足一定的生产生活需要,都需要安装很多不同功能的电气设备,如电话、电源插座、照明灯具、控制设备、各种工业与民用的动力装置、消防控制系统装置、智能系统等。但由于雷电产生的电磁脉冲引起的电磁效应和热效应、雷电高电压以及这些设备的耐过电压能力较低,导致这些电气设施的使用都会给设施和高层建筑造成损坏。所以,现代建筑电气设计中防雷技术的应用一定要加强,这已经成为现代建筑中一个非常重要的问题。
1、防雷设计前的准备工作
(l)要对建筑物所处的地质结构、地理位置、气象条件和外部环境等有所了解,需要掌握建筑物的用途和高度、层数、建筑面积。
(2)预先计算建筑物的年雷击次数,全面考虑建筑物的各个因素,依照《建筑物防雷设计规范》(GB50057一2000版)的规定,针对建筑物的防雷类别进行分析、确定。一般对预先计算年雷击次数没有达到三类防雷的建筑物来讲,从以下两种情况来考虑。
①建筑物是不是公共场所,如医院和学校、电子商城、超市、大型的商场等,以上项目如果出现,必须要依燕三类防雷建筑物来设计。
②建筑物内部有没有信息系统。考虑到屏蔽,预防直击雷接闪器应该采用避雷网。
2、感应雷产生的过电压、过电流的途径
感应雷是由雷击电磁脉冲感应而产生的,形成感应过电压的机率很高,对建筑物内的电气设备,尤其对低压电子设备成胁更大,所以说对建筑物内部设备的雷电保护的重点是防感应雷入侵。感应雷产生的过电压、过电流主要有以下三个途径
(l)由供电线路人侵;低压电子设备的电源由电力线路输入室内,高压电力线路可能遭受直击雷和感应雷。直击雷击中高压电力线路,经过变压器耦合到220伏低压,入侵低压电子设备;另外低压线路也可能被直击雷击中或由于附近雷闪感应出过电压。在220伏电源线上出现的雷电过电压平均可达10000伏,低压电子设备可造成毁灭性打击。
(2)由建筑物内信息线路入侵,可分为三种情况:
①若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时,当某一导线被雷电击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电气设备。
②当地面突出物遭受直击雷时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。
③雷云对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电气设备,通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围大。
(3)地电位反击电压通过接地体入侵;雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近放射型的电位分布,若与有连接电子设备的其他接地体靠近时,即产生高压地电位反击,入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线(包括电源线和信号线)上感应击雷电过电压,因此建筑物避雷系统不但不能保护低压电子设备,反而可能引入了雷电。
3、防雷设计时需要注意的问题
建筑物防雷设计是一个全方位、系统的工程,非常复杂,雷击过电压和感应过电压两者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,必须从雷电的侵入途径,结合实际情况,对可能产生雷击的因素进行考虑,将雷击电磁昧冲防护、感应雷防护和直击雷防护和综合在一起,将雷击危容降到最低。现代建筑电气防雷设计中应该注意的防护措施有接闪、分流、均衡电位、屏蔽、接地和合理布线。
防雷装置分为外部防雷装里和内部防雷装置两种。
3.1 外部防雷装置:由接闪器,引下线和接地装置三部分组成
(l)接闪。指的是在一定范圈鹊睦椎绮荒芩嬉獾难穹诺缤ǖ溃而只能按照人们设计好的通道释放到大地中去。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,使其永远在一个相对安全的环境当中。
(2)引下线,上与接闪器连接,下与接地装置连接,作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。
(3)接地装置。所谓接地是指为了让被保护设施免受损害,避免出现电流能量集中在某一个部位的现象,让流入防雷系统的电流全部释放到大地中。通过良好的接地能够非常有效的释放能量,避免电压反击的发生。
3.2 内部防雷装置:包括分流、均压、屏蔽、合理布线和安装电涌保护器
(l)分流。分流技术是保护电子系统和电子设备的有效手段。所谓的分流是指在如电源线、电话线、天线等室外导体,和甚地线和防雷装健间并联上一种避雷装置,这样雷电产生的电流就会分流入地了。
(2)均压。所谓均压是指将途筑物中的各个部位都分成相等的电位。如果各种金属线路和建筑物中的钢筋结构形成一个整体.那么建筑物中不会出现电位差,这样就能保证建筑物内没有跨步电压,雷电就不能对人体及电气设备产生危害。
(3)屏蔽。所谓屏蔽是指为了使建筑物内的电子设备、通信系统和自动控制系统、免受到雷击的危害。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电压能量低,有时打雷或接闪时,也会受到电磁的影响。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,时雷击电流实现有效的分流,从而实现屏蔽。同时要考虑结构的结构因素,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密度。屏蔽不仅能轻松的解决等电位和分流的问题,而且对预防雷击电磁波也很有效。
(4)合理布线。所谓合理布线是为了让防雷技术达到更有效的效果。现代建筑和照明、电话、电视等电器的管线联系紧密。首先,将这些管线放进金属管内,达到屏蔽的目的。其次,把管线主干线中的垂直部分放入建筑物的中心,达到缩小电磁波感应范围的目的。
(5)安装电涌保护器。电涌保护器(SPD)能够吸收危险的额外电压,防止大多数这样的电压进入您的敏感设备。
4、结语
现代建筑物必须考虑的一个因素就是防雷,再加上在建筑物中电气设备的应用广泛,更加大了其受到雷击的概率。所以,加强对现代建筑电气设计中防雷技术的研究已经迫在眉睫,我们的电气设计人员只有充分考虑建筑物所处雷电环魂,严格按照规范要求,紧密结合工程实际,详尽分析、精确计算,科学考虑规范没有细化到位的地方,特殊问题要用特殊措施来解决,这样才能有效地确保设备、人员和建筑物的防雷安全。
参考文献
[1] 李毅.浅谈对建筑电气施工技术的探讨与研究.中铁建工集团有限公司.科技资讯,2011.
[2] 李大生.住宅建筑电气防雷措施分析.北京外交人员房星服务公司.价值工程.2010.
[3] 刘潇忆.浅谈高层建筑的防雷设计[J].中小企业管理与科技学术版,2009(3).
关键词:智能建筑;电气系统;防雷技术
一、智能建筑电气防雷技术分析
智能建筑电气防雷技术,必须符合实际的防雷需求,提前规划好电气防雷的工作。针对智能建筑电气防雷,规划比较常用的防雷技术。
1、设计电气防雷方案
防雷方案是智能建筑电气防雷技术的基础支持,按照电气系统的分布,制定防雷方案。一般情况下,智能建筑电气系统的雷击破坏,可以分成感应和直击两个部分,在此基础上制定防雷方案。感应雷击的破坏途径是线路、设备,需要在设备连接位置、线路进出部分实行防雷保护,切断感应雷击的传播途径,保护电气系统[1]。直击雷击是通告连接网、钢筋等途径实现破坏的,在防雷方案中要控制金属部件,避免金属构件成为雷击传输的途径。智能建筑电气防雷方案设计中,根据直击、感应雷的划分落实防雷技术,以便提高智能建筑电气防雷的水平。
2、电源系统的防雷技术
电源系统是智能的重要部分,其对电气防雷的要求比较高,主要是因为电源系统本身的稳定性差,其在雷雨天气中很容易发生雷击风险,所以电源系统的防雷技术,应该具有保护的能力。目前,智能建筑电源系统中,采取分级保护的防雷技术,保护电源系统,还能优化电气运行的环境。分级保护能够规避电源系统中潜在的雷击风险,其在雷击产生的过电压中,实行分段式的保护方法,有效抑制了过电压的破坏性[2]。例如:某高层智能建筑中,在电源系统内引入了分级保护的方法,第一级保护选择供电接线位置,配合浪涌保护器,抑制电源系统内的电压,避免电压超过2400V,该建筑的第二级保护选择雷击保护相对比较脆弱的部分,通过浪涌保护器维持电源系统的整体稳定性,普通建筑一般采用两级保护,但是该建筑为办公类型,楼层较多,为了维护防雷效益,还要设计第三级保护,将浪涌保护器安装在电源系统的内部位置,规避电源系统内的安全隐患,三级保护的应用,促使该建筑电源系统内的电压小于1000V。
3、信号系统的防雷技术
信号系统用于保护智能建筑的通信,属于电气系统主要的组成部分之一。信号系统中的防雷技术应用,便于提高通信的水平,维护电气通信的稳定性。例如:某智能建筑的信号系统,采用的是有线传输的方法,此类信号系统对电气设计有明显的要求,目的是落实防雷技术的应用,该智能建筑电气中的电缆线路,统一采用了穿管埋设的方法,同时在电缆外侧设计了屏蔽层,强化信号系统的防雷能力,该建筑选择使用浪涌保护器,安装在线路与设备的连接位置,保护信号系统的安全运行。信号系统防雷技术中,最主要的是线路屏蔽工作,积极采用浪涌保护器,安装在特定的位置,提升信号系统的防雷水平。
4、等电位联合保护技术
等电位联合保护技术中,以金属设备、管道为基础,设计等电位防雷系统,加强电气系统的防雷力度[3]。智能建筑的规模比较大,部分金属设备有可能无法连接成一个整体,此时需要利用浪涌保护器完成优化连接,创造等电位联合保护的条件,同时在此基础上,构建屏蔽网,与等电位防雷系统连接。由于智能建筑电气系统内接入了弱电设备,所以等电位联合防雷系统的布设要达到均匀的状态,全面保障弱电设备的防雷设计,以免弱电设备引起雷击风险。等电位联合保护技术在电气防雷方面,朝向成熟化的方向发展,其在智能建筑中具有高效的防雷能力,提高了建筑防雷的水平。
二、智能建筑电气防雷技术中的注意事项
智能建筑电气防雷技术的综合性比较强,电气系统本身比较复杂,无法通过一种技术完成防雷工作。针对电气防雷技术在智能建筑中的应用,提出几点注意事项,目的是规范防雷技术的应用,维护智能建筑的安全。
1、屏蔽中的注意事项
屏蔽是电气防雷中的基础工作,在根本上确保智能建筑具备防雷的能力。雷击时产生了大量的电磁波,干扰了电气设备的运行,采取可靠的屏蔽措施,能够降低电磁波对电气设备的破坏。智能建筑在设计时,应该提前做好防雷屏蔽的工作,考虑电气防雷的需求,建筑工程中通过钢筋形成等电位结构,钢筋能够实现电磁波的分流,落实电气防雷技术中的屏蔽工作。屏蔽设计中,必须以智能建筑的实际情况为主,加强雷击屏蔽的主动性。
2、布线中的注意事项
布线防雷设计是智能建筑电气防雷技术中的重点注意事项,布线在电气系统内占有很大的比重,连接了各项电气设备[4]。布线防雷是一项非常关键的工作,管内敷设是布线防雷的首要工作,目的是屏蔽电缆,在此基础上规划布线的垂直布设,尽量选择智能建筑的中心,用于减小雷击产生的电磁干扰,同时加装避雷器,实现多层次的布线防雷。
3、接地中的注意事项
智能建筑电气防雷中的接地措施,将雷击电流顺利的导入到大地,有效保护了电气系统。针对电气防雷接地,提出相关的注意事项,分析如:(1)接地设备需具有防雷的能力,实现接地、防雷的相互共用;(2)优化接地设计,强调接地质量的重要性,以免影响防雷的效果;(3)不使用单独接地的方法,推行综合接地系统的应用,改进传统的接地方法。
三、智能建筑电气防雷技术的优化措施
智能建筑电气防雷技术的优化措施,是指分流、接闪和均压处理。分析防雷技术的优化应用,如下:
1、分流
分流是智能建筑近年来比较常用的电气防雷优化措施,主要是保护电气系统内的设备、线路。分流优化的核心是接入避雷装置,避雷装置在电气防雷时主动降低电阻,形成近似短路的状态,分担大量的雷击电流,进而将雷击电流顺利的导入大地。
2、接闪
智能建筑电气防雷中的接闪优化措施,为雷电传播提供了专有的通道,设计师设计专有的雷电通道,促使雷电波能够安全释放,不影响电气系统的根本运行,降低了雷击破坏的力度,保障智能建筑电气系统的安全运行。接闪防雷的目的性强,属于一项效益比较高的防雷优化措施,完善了智能建筑电气系统的运行控制,解决了雷击破坏的问题。
3、均压
均压防雷优化措施的关键是等电位,其与等电位联合保护技术相类似,通过控制电位差而实现均匀防雷环境。均压设计时需要满足防雷要求,为智能建筑电气系统提供可靠的防雷优化措施,全面保护电气系统的安全性。
结束语:
雷击破坏了电气系统的完整性,促使智能建筑处于高风险的运营状态,破坏建筑电气设备、系统,严重威胁到居民安全。智能建筑加强了电气防雷的控制力度,积极落实电气防雷技术,便于优化电气系统的运行,体现防雷保护的价值。智能建筑中电气防雷技术的应用,充分体现了电气防雷的积极性,提高了建筑电气的安全水平。
参考文献:
[1]王新安.谈智能建筑电气防雷技术[J].科技与企业,2015,04:217.
[2]吴景飞.探讨智能建筑电气防雷设计相关策略[J].科技创业家,2014,04:54.