現代建筑電氣設計中防雷技術研究

摘 要：一旦建筑遭受雷災，將造成非常嚴重的損失。所以，做好現代建筑電氣設計中的防雷技術至關重要。本文依據現代建筑防雷的實際情況，對如何做好現代建筑防雷設計進行了分析。

關鍵詞：現代建筑 電氣設計 防雷

中圖分類號：TU723.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0125-01

民用建筑與現代工業中為了滿足一定的生產生活需要，都需要安裝很多不同功能的電氣設備，如電話、電源插座、照明燈具、控制設備、各種工業與民用的動力裝置、消防控制系統裝置、智能系統等。但由于雷電產生的電磁脈沖引起的電磁效應和熱效應、雷電高電壓以及這些設備的耐過電壓能力較低，導致這些電氣設施的使用都會給設施和高層建筑造成損壞。所以，現代建筑電氣設計中防雷技術的應用一定要加強，這已經成為現代建筑中一個非常重要的問題。

1 防雷設計前的準備工作

（1）要對建筑物所處的地質結構、地理位置、氣象條件和外部環境等有所了解，需要掌握建筑物的用途和高度、層數、建筑面積。

（2）預先計算建筑物的年雷擊次數，全面考慮建筑物的各個因素，依照《建筑物防雷設計規范》（GB50057-942000版）的規定，針對建筑物的防雷類別進行分析、確定。一般對預先計算年雷擊次數沒有達到三類防雷的建筑物來講，從以下兩種情況來考慮。

①建筑物是不是公共場所，如醫院和學校、電子商城、超市、大型的商場等，以上項目如果出現，必須要依照三類防雷建筑物來設計。

②建筑物內部有沒有信息系統。考慮到屏蔽，預防直擊雷接閃器應該采用避雷網。

2 感應雷產生的過電壓、過電流的途徑

感應雷是由雷擊電磁脈沖感應而產生的，形成感應過電壓的機率很高，對建筑物內的電氣設備，尤其對低壓電子設備威脅更大，所以說對建筑物內部設備的雷電保護的重點是防感應雷入侵。感應雷產生的過電壓、過電流主要有以下三個途徑。

（1）由供電線路入侵；高壓電力線路遭直擊雷襲擊后，經過變壓器耦合到各低壓0.38 kV/0.22 kV線路后傳送到建筑物內各低壓電氣設備；另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或由于附近雷閃感應出過電壓。

（2）由建筑物內信息線路入侵，可分為三種情況：①若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時，當某一導線被雷電擊中時，會在相鄰的導線感應出過電壓，擊壞低壓電氣設備。②當地面突出物遭受直擊雷時，強雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進而擊穿外皮，使高壓入侵線路。③雷云對地面放電時，在線路上感應出上千伏的過電壓，擊壞與線路相連的電氣設備，通過設備連線侵入通信線路。

（3）地電位反擊電壓通過接地體入侵；雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地，在接地體附近放射型的電位分布，若與有連接電子設備的其他接地體靠近時，即產生高壓地電位反擊。

3 防雷設計時需要注意的問題

建筑物防雷設計是一個全方位、系統的工程，非常復雜，感應過電壓和雷擊過電壓兩者的影響不可能僅僅通過幾種防雷方法和防雷設備就能完全解決，一定要結合實際情況，依據雷電的侵入途徑，對可能產生雷擊的因素進行考慮，將雷擊電磁脈沖防護、感應雷防護和直擊雷防護和綜合在一起，將雷擊危害降到最低。現代建筑電氣防雷設計中應該注意的防護措施有接閃、分流、均衡電位、屏蔽、接地和合理布線。

防雷裝置分為外部防雷裝置和內部防雷裝置兩種。

3.1 外部防雷裝置：由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成

（1）接閃器。是指在一定范圍內的雷電只能依照人們設計好的通道釋放到大地中去，而不能隨便選擇放電通道。

（2）引下線，上與接閃器連接，下與接地裝置連接，作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。

（3）接地裝置。所謂接地是指為了讓被保護設施免受損害，避免出現電流能量集中在某一個部位的現象，讓流入防雷系統的電流全部釋放到大地中。通過良好的接地能夠非常有效的釋放能量，避免電壓反擊的發生。

3.2 內部防雷裝置：包括分流、均壓、屏蔽、合理布線和安裝電涌保護器

（1）分流。分流技術是保護電子系統和電子設備的有效手段。所謂的分流是指在如電源線、電話線、天線等室外導體，和基地線和防雷裝置間并聯上一種避雷裝置，這樣雷電產生的電流就會分流入地了。

（2）均壓。所謂均壓是指將建筑物中的各個部位都分成相等的電位。如果各種金屬線路和建筑物中的鋼筋結構形成一個整體，那么建筑物中不會出現電位差，這樣雷電就不能對人體及電氣設備產生危害，因為建筑物內沒有產生跨步電壓。

（3）屏蔽。所謂屏蔽是指為了使建筑物內的自動控制系統、通信系統和電子設備免受到雷擊的危害。因此，為了達到實現屏蔽的目的，建筑物設計時應盡可能選擇鋼筋作為建筑物的主要建材，這樣會使建筑物形成一個等電位的網狀結構，進而讓雷擊電流實現分流。

（4）合理布線。所謂合理布線是為了讓防雷技術達到更有效的效果。現代建筑和照明、電話、電視等電器的管線聯系緊密。首先，將這些管線放進金屬管內，達到屏蔽的目的。其次，把管線主干線中的垂直部分放入建筑物的中心，達到縮小電磁波感應范圍的目的。

（5）安裝電涌保護器。電涌保護器（SPD）能夠吸收危險的額外電壓，防止大多數這樣的電壓進入您的敏感設備。

4 結語

現代建筑物必須考慮的一個因素就是防雷，再加上在建筑物中電氣設備的應用廣泛，更加大了其受到雷擊的概率。所以，加強對現代建筑電氣設計中防雷技術的研究已經迫在眉睫，我們的電氣設計人員只有充分考慮建筑物所處雷電環境，嚴格按照規范要求，緊密結合工程實際，詳盡分析、精確計算，科學考慮規范沒有細化到位的地方，特殊問題要用特殊措施來解決，這樣才能有效地確保設備、人員和建筑物的防雷安全。

參考文獻

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