芻議建筑電氣的防雷施工及施工問題

王雷

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的不斷推進(jìn)，對建筑物的電氣提出了防雷施工的具體要求。本文作者根據(jù)自身對建筑電氣系統(tǒng)研究多年的實(shí)際經(jīng)驗，對建筑電氣的防雷施工及施工問題展開了深入的研究和談?wù)摚⒏鶕?jù)電氣系統(tǒng)的應(yīng)用情況給出防雷設(shè)計的應(yīng)用方案，希望能對建筑工程電氣系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用起到一定的積極作用。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；防雷施工；施工問題

在當(dāng)代建筑之中，通常根據(jù)職能不同而將電氣系統(tǒng)分為弱電系統(tǒng)和強(qiáng)電系統(tǒng)。強(qiáng)電系統(tǒng)負(fù)責(zé)各個電力設(shè)備的調(diào)控，為建筑物內(nèi)用電器提供正常電能；而弱電系統(tǒng)則負(fù)責(zé)對信號的接收和發(fā)放、通過智能化的系統(tǒng)對電力和建筑物內(nèi)的資源進(jìn)行合理布局。正是因為電氣系統(tǒng)功能性強(qiáng)，才需要更多地防雷保護(hù)來保護(hù)其線路和信號。

一、建筑電氣系統(tǒng)的技術(shù)概要

電氣技術(shù)是集電子通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以及遠(yuǎn)程操作技術(shù)等高精技術(shù)優(yōu)勢于一身的綜合性技術(shù)。在建筑設(shè)計中，通常采用電氣施工技術(shù)與防雷施施工相結(jié)合的形式進(jìn)行電氣施工。電氣系統(tǒng)是保證整個建筑物電力正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心技術(shù)。它負(fù)責(zé)對建筑物之內(nèi)的信號進(jìn)行有效傳遞，同時保證了建筑物對建筑布局的自我調(diào)節(jié)。建筑物的電氣系統(tǒng)應(yīng)用也較為廣泛，它的應(yīng)用場景包括民用住宅、商務(wù)洽談、辦公應(yīng)用等。而電氣系統(tǒng)的功能化達(dá)成主要依賴與電力的傳遞以及，所以它在防雷保護(hù)上需要更多全面性的設(shè)計，如何將雷擊產(chǎn)生強(qiáng)大的電流進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移、如何對強(qiáng)力雷擊進(jìn)行屏蔽和消除，這些都是我們需要重點(diǎn)探討和分析的。對電氣系統(tǒng)而言，優(yōu)化和改良其現(xiàn)有的電氣系統(tǒng)防雷保護(hù)措施是十分必要的[1]。

二、防雷施工的施工要點(diǎn)

（一）電氣系統(tǒng)的接地設(shè)計

電氣系統(tǒng)整體運(yùn)作都需要電力支持，其防雷設(shè)計的重要性自然不言而喻。對于電氣系統(tǒng)建筑工程物而言，它的防雷設(shè)計應(yīng)該更具有整體性。首先在防雷設(shè)計的接地設(shè)計中，應(yīng)該將整座建筑工程物中的結(jié)構(gòu)視為一個整體共同保護(hù)，將其中所有的裸露鋼筋通過等電位的銅線連接并各自接地。可以利用建筑工程物的基礎(chǔ)鋼筋結(jié)構(gòu)作為接地體，一旦發(fā)生雷擊，建筑物會在吸收雷擊的一瞬間將雷電產(chǎn)生的能量導(dǎo)入鋼筋結(jié)構(gòu)中并排入地面。如果建筑物的實(shí)際高度過高，則需要在每隔三米處高度加設(shè)防雷環(huán)，防雷環(huán)與銅線連接，以此來保證建筑物承受雷擊時接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雷擊的破壞力主要來自其過大的直流電流，所以我們可以從總銅排上引出若干PE導(dǎo)線，并加設(shè)在強(qiáng)電井中，從而形成交流設(shè)備，防止來自雷擊過大的直流電破壞建筑物內(nèi)部的電力系統(tǒng)；在建筑工程物電氣系統(tǒng)中的各個部件中引入相應(yīng)的PE導(dǎo)線，并進(jìn)行接地設(shè)置，從而保護(hù)建筑物內(nèi)的元件不被雷擊破壞。

（二）等電位連接措施

雷擊屏蔽措施首先要在電氣系統(tǒng)運(yùn)行的建筑工程物內(nèi)，設(shè)計各個設(shè)備和系統(tǒng)之間的等電位連接。等電位連接的主要功能室讓各個電氣設(shè)備和系統(tǒng)之間的電位保持一致，以免在雷擊過程中對電氣設(shè)備造成過大的電位差而破壞元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電氣系統(tǒng)本身也有一定的防雷設(shè)計，它的所有部件都會單獨(dú)與地面連接，然而在連續(xù)雷電發(fā)生和建筑物的高度過高時，這種單獨(dú)接地的設(shè)計很有可能導(dǎo)致雷電電荷在接地線中停留，造成反流破壞電氣系統(tǒng)元件的現(xiàn)象。所以我們應(yīng)該對應(yīng)有防雷措施的元件加入等電位連接系統(tǒng)，并在相隔5m左右的元件相互連接，從而形成一個等電位勢群[2]。

（三）雷擊屏蔽措施

雷擊的屏蔽措施主要在于建筑物外層的線路設(shè)計。當(dāng)雷擊發(fā)生時，外層的線路根據(jù)電流的回路會對雷擊產(chǎn)生阻擋和干擾的能力，從而弱化雷擊電流，保證建筑物的安全。在電氣系統(tǒng)智能化建筑物內(nèi)，可以在電氣系統(tǒng)元件的外接線中加入屏蔽措施，使其在雨天可以產(chǎn)生電磁脈沖，對雷電進(jìn)行有效的干擾和屏蔽。電氣線路布局應(yīng)該主要集中在建筑物的中心部位，建筑物的中心部位收到雷電電磁場的強(qiáng)度會更加弱化，能夠有效的擴(kuò)大屏蔽范圍。線路通過的鋼管和凹槽應(yīng)該和各個樓層的防雷系統(tǒng)的接地母線相連，從而產(chǎn)生有效的屏蔽作用。

（四）對設(shè)備的電過載保護(hù)措施

電氣系統(tǒng)的電源首先要根據(jù)雷區(qū)的劃分配備合適等級的防雷保護(hù)方案，保證在雷擊的作用下，電力的源頭不會被破壞；在沒有雷區(qū)劃分的情況，應(yīng)該配備三級標(biāo)準(zhǔn)防雷設(shè)置，保證其他的防雷設(shè)計能夠在雷電轟擊時能夠正常運(yùn)行。對于設(shè)備的電過載保護(hù)首先要配適由上到下的逐級增強(qiáng)的保護(hù)方案，這可能會顛覆我們對防雷系統(tǒng)的傳統(tǒng)認(rèn)知，而事實(shí)上，在雷電侵入建筑工程時，電氣系統(tǒng)的保護(hù)效力將會使雷電電流產(chǎn)生從上到下逐級遞減的規(guī)律，所以對于建筑工程中電氣系統(tǒng)的防雷設(shè)計，應(yīng)該將樓頂作為電過載保護(hù)的第一層級，由上到下逐級而遞減[3]。

三、防雷施工施工問題的解決措施

（一）電氣機(jī)房施工問題的解決措施

接地防雷設(shè)計主要應(yīng)用于電氣設(shè)備相對集中的建筑物，主要應(yīng)用在對電氣設(shè)備系統(tǒng)集中管控的機(jī)房內(nèi)。在應(yīng)用時，要注意接地線的正確穿接，從各個設(shè)備中將排除雷擊電流的銅線引出，并將其正確的連接在接地極上。銅線的截面至少要大于等于16mm2，以免出現(xiàn)導(dǎo)線截面不足，被過大電流擊穿的現(xiàn)象。機(jī)房在安裝接地設(shè)備時，要有單獨(dú)的引線設(shè)備接入管控機(jī)房的閉路監(jiān)控設(shè)備之中，防止閉路設(shè)備受雷擊影響，引起機(jī)房內(nèi)設(shè)備的連鎖反應(yīng)。機(jī)房內(nèi)還應(yīng)配備專門的均壓環(huán)，分別安裝在電氣信息傳輸機(jī)房以及數(shù)控機(jī)房當(dāng)中，連接時要注意不要與其他電流設(shè)備相連，以防降低均壓環(huán)的防雷效果。

（二）信號防雷施工問題的解決措施

因為電氣設(shè)備大多是通過電子信號進(jìn)行通訊和監(jiān)控的，所以對信號防雷是建筑工程中電氣系統(tǒng)防雷設(shè)計的核心。電氣系統(tǒng)的中心區(qū)域應(yīng)該安裝避雷器，避雷器可以為信號做出有效防護(hù)，保護(hù)主交換機(jī)信號免受雷擊產(chǎn)生的電磁脈沖的干擾；分交換機(jī)與主交換機(jī)之間應(yīng)該安裝信號避雷器，作為二級防護(hù)系統(tǒng)，用來保證相關(guān)接收信號設(shè)備不被雷擊產(chǎn)生的電磁脈沖；同時要注意電氣系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備以及天線的防雷保護(hù)措施，避免感應(yīng)雷將波動直接作用在天線上，對整個系統(tǒng)造成連帶性破壞[4]。在進(jìn)行信號防雷施工時，相關(guān)問題的解決更應(yīng)該依靠于多重的防護(hù)體系，進(jìn)而使電氣系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（三）電源施工問題的解決措施

電氣系統(tǒng)的電源是建筑工程的中樞系統(tǒng)，其電源系統(tǒng)包括電源的主配線以及附屬的UPS配適線等。在對電源系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時，首先要在建筑工程內(nèi)的低壓主配電系統(tǒng)建立三級以上的防雷保護(hù)系統(tǒng)，配適相應(yīng)的防雷插座；同時在電源上采用TN-S系統(tǒng)，TN-S系統(tǒng)主要特性是在它的中線和PE線之間有一條綜合的PEN線，因此需要對其進(jìn)行特殊的防雷處理；在建筑工程物的總配電處安裝大型三相避雷器，先進(jìn)行分流，作為電源系統(tǒng)的一級防雷措施；在各個機(jī)房處設(shè)計防雷脈沖裝置，作為二級保護(hù)；在UPS配適線出采用單項電源防雷措施，進(jìn)行電源的三級保護(hù)。通過三個級別層層遞進(jìn)的防雷保護(hù)措施，保證電氣系統(tǒng)整體在雷電作用下的穩(wěn)定性，確保電氣系統(tǒng)在雷電下能夠正常使用。

四、結(jié)束語

本文根據(jù)建筑工程電氣系統(tǒng)的技術(shù)概要，對建筑工程中電氣系統(tǒng)的防雷設(shè)計的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，論述了以電氣系統(tǒng)的接地設(shè)計、等電位連接措施、雷擊屏蔽措施、對設(shè)備的電過載保護(hù)措施為主的電氣系統(tǒng)防雷施工的施工要點(diǎn)，同時對于防雷設(shè)計在電氣系統(tǒng)中接地設(shè)計、信號防雷、電源系統(tǒng)防雷的三種施工問題的解決進(jìn)行了詳細(xì)的分析，希望能夠在建筑工程電氣系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的今天，能夠?qū)ㄖこ屉姎夥览桩a(chǎn)生一定的改良和優(yōu)化的作用，促進(jìn)對建筑工程電氣系統(tǒng)的全面保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈國柱. 電氣工程防雷接地安裝施工工藝[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（2）.

[2]張佳正. 建筑電氣安裝施工要點(diǎn)分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（22）：2652-2652.

[3]盧金明. 建筑電氣安裝施工要點(diǎn)分析[J]. 科技傳播，2016，（9）：193-194.

[4]何江偉. 建筑電氣安裝施工要點(diǎn)分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（20）：2717-2717.