智能建筑綜合防雷技術實訓裝置的開發*

楊 斌

（浙江建設職業技術學院 實訓部，浙江 杭州 310000）

實訓裝置的開發提供了實踐教學訓練的載體，我們在實訓基地建設過程中，確立了以工程觀建設實訓裝置的理念，實訓裝置建設力求貼近工程實際，拚棄那種純粹驗證性實驗的裝置，更加重視學生實訓鍛煉，拉近實訓室與工程現場，實訓學習與生產操作的距離．顯然建設具有工程背景的實訓裝置是技能性人才培養的有效途徑[1]．

防雷接地技術是建筑電氣專業群中一項基礎而重要的內容，而對防雷施工技術實訓一直沒有很好的實訓裝置，更多的是到建筑物現場或防雷企業施工現場去學習，而且現場許多防雷技術都是隱蔽工程，很難看到，具有危險性．另外隨著建筑智能化的普及，智能建筑內線纜密布、電子設備繁多復雜，雷電防護能力單薄，使得智能建筑物及其內設備很容易受到雷擊[2]．我們的實訓教學應密切關注當前先進防雷技術，吸收引進，與企業合作開發一套反映工程實際的智能建筑綜合防雷技術實訓裝置，以促進實踐教學．

1 智能建筑綜合防雷技術實訓裝置的設計思路

1.1 獨創性

一般實訓裝置的建設主要通過購買教儀廠制作好的，或參考相關院校類似的實訓裝置．而我們需要建的智能建筑綜合防雷實訓裝置經考察目前各院校和廠家基本上未開發過，這就迫使我們自主設計這套具有獨創性的實訓裝置．后與杭州一家專業知名防雷公司聯系，校企合作共同開發這套具有工程背景的綜合防雷實訓裝置．

1.2 工程化

實訓裝置展示的是工程現場真實的技術和措施，因此實訓裝置設計的各個防雷元器件都是目前防雷行業主流的產品，施工技術和措施是主流先進的且符合國家防雷設計規范要求．

1.3 教學性

實訓裝置設計能使學生學習到目前行業綜合防雷技術和認識主流的防雷元器件外，還可以開展測量接地電阻等各種防雷技術實訓，充分發揮裝置平臺作用．

1.4 綜合性

實訓裝置展示的不僅有外部防雷技術，還有內部防雷技術；不僅有強電防雷技術，也有弱電防雷技術；不僅有傳統的防雷技術展示，也有目前先進的防雷技術展示，目的是打造綜合型的防雷技術平臺，使各項防雷技術能有機的聯系成綜合防雷體系．

2 智能建筑綜合防雷技術實訓裝置的設計

2.1 外形設計

智能建筑綜合防雷技術的載體是建筑物，但實訓裝置設計既要能展示工程現場實際的工藝技術和防雷構件，又要合理占用實訓場所．所以本裝置采用20 cm寬的槽鋼焊接成高2 m，寬1.2 m，長1.5 m的建筑物模型支架結構，如圖1所示．之所以采用這種規格槽鋼，因為它的大小跟建筑物柱子相近具有真實感，而且可以容納4根1 6 mm主鋼筋穿過（引下線），同時有利于焊接各種防雷構件．槽鋼建筑物模型底部設計是由4根16 mm螺紋鋼筋箍成的基礎鋼筋，作為建筑物共同接地系統．

2.2 實訓裝置展示內容設計

智能建筑綜合防雷技術實訓裝置設計不僅要展示外部防雷，而且要展示內部防雷以及防雷施工工藝等，最終將各種類型防雷子系統共同連接在一個共用接地基礎鋼筋上，如圖2所示．在該實訓裝置上，我們設計了2路4 mm×25 mm鍍鋅扁鋼制作的接地排，一路是強電井接地排，一路是弱電井接地排，縱向貫穿建筑物的各樓層，但它們底部焊接在基礎鋼筋上共用接地．外部防雷包括接閃器、避雷帶，它們相互連接并通過槽鋼柱子內2根對接引下線接到基礎鋼筋接地裝置上．內部防雷包括電源三級防雷，弱電的各種防雷避雷器（SPD）等．電源三級防雷通過三級電源避雷器（SPD）用相應線徑的銅線安裝接線，將其雷電流泄在強電井的接地排上．弱電各種避雷器我們挑選了有網絡避雷器，同軸電纜避雷器，信號避雷器以及天饋避雷器作為典型來展示弱電防雷的施工技術，這些避雷器的雷電流泄在弱電井的接地排上．為達到工程實際位置感，我們在裝置的相應部位安裝避雷器（SPD），如衛星電視接收鍋與天饋避雷器安裝在裝置頂部，避雷針的下方．另外我們模仿電纜進入建筑物的防雷接地處理，對三相五線電纜進入實訓裝置的配電箱時，將電纜的鎧裝金屬首尾兩處作了接地屏蔽處理．

這樣通過實訓裝置上各種防雷子系統的安裝連接，可以明顯看出整個建筑物的各種防雷是共同接地，達到等電位聯結，如圖3所示．實訓裝置里的防雷構件都是工程實際用的，如避雷針和各種避雷器．裝置中的各種焊接工藝嚴格按照防雷設計規范施工，如搭接焊時，鍍鋅扁鋼焊接長度不小于其寬度的2倍，三面施焊．鍍鋅圓鋼焊接長度為其直徑的6倍并應雙面施焊．避雷針與螺紋鋼焊接長度為螺紋鋼的6倍直徑以上，并且是雙面焊．

為充分發揮裝置的實訓功能，我們開發了實訓裝置的接地電阻測試功能，將實訓裝置的基礎鋼筋與實訓樓的接地線焊接，并在實訓樓的地面前20 m和40 m處打下2根探針，通過電線連接到實訓室上，這樣學生在實訓室里就可利用接地電阻測試儀和實訓裝置測試實訓樓的接地電阻．（實際測量接地電阻結果小于1?，符合防雷設計規范）．

圖1 防雷接地實訓裝置實物圖

圖2 實訓裝置開發內容設計

圖3 建筑物防雷連接及共用接地實訓裝置設計示意圖

2.3 特色及應用

1）項目開發力求具有工程實際背景，使實訓內容與工程施工技術緊密貼近．學生實訓過程就像身處施工現場，拉近實訓學習與生產操作的距離．

2）裝置建設過程中，力求體現實訓內容綜合性，技能訓練多層次．學生通過裝置實訓后，學習外部防雷技術、內部防雷技術、強電防雷技術、弱電防雷技術，以及各種防雷安裝工藝規范，使學生技能多方面得到綜合訓練．

3）項目采取了校企合作，共同開發的模式，使教師在開發過程得到鍛煉，使學校與企業的建設目標、技術特點及人才優勢融于一體．

目前這套實訓裝置在實訓教學中使用率較高，我們針對這套實訓裝置，開展了接地電阻測試、焊接工藝、供配電系統防雷接地安裝、等電位端子板的制作、信號避雷器安裝與檢測等多個實訓項目，填補了建筑電氣專業群教學中防雷接地實訓的不足．

[1] 沈發冶．校企合作，以工程觀開發建設化工實訓裝置之實踐[J]．廣西輕工業，2007，105（8）13-15．

[2] 江期洪．淺談智能建筑綜合防雷技術及施工措施[J]．山西建筑，2007，23：10-11．