建筑物內電子電氣設備的防雷設計

鄧維界

摘要：在雷電發生的時候，除了能夠讓人看見的光亮和聽到的聲音，還有人們看不見的巨大電壓和電流，雷電產生時所伴隨的電壓和電流會擊穿設備的電路板，造成電路短路，繼而引發火災。雷電落在建筑上，也會對建筑造成毀滅性的打擊，而一旦雷電擊穿人體，輕則會導致人受傷，嚴重的還會造成人死亡。最容易發生的是雷電對電子設備的破壞，也是后果最為嚴重的。文章對建筑物內的防雷設計應用進行了深入的分析。

關鍵詞：建筑物;電子電氣設備;防雷設計

引言：我國的人口數量眾多，為了使人們的生活和工作需求被滿足，不斷開發新的建筑項目，而在科學技術發展的推動下，越來越多的電子電氣設備開始應用，這也就導致了在雷雨天氣容易因為雷擊而對建筑內的電子電氣設備帶來一定的破壞，造成人們的巨大損失。在建筑物內進行防雷設計，能夠保護建筑內電子電氣設備的安全，同時也能夠使居住者的人身安全有所保障。

一、雷電概述

1、雷電形成的原因

在雷雨天氣，積雨云當中有一部分云團會帶著正電荷，而另一部分云團當中帶著負電荷，當云團當中的電荷積累到一定程度時，就會產生大氣放電現象，也就是產生了雷電。雷電的產生會與大地之間的靜電感應相聯系，導致地面的建筑物與云層之間產生電場，強度過高時可以擊穿空氣，在異性電荷中和的過程中會產生大量的電流，并且伴隨著劇烈的聲響，最后形成了雷電。

2、雷電的危害形式

在雷雨天氣中閃電直接落到建筑物或者防雷設施上，雷電的強大電流入侵會導致機械力和電效應的產生，對人體和建筑造成嚴重的威脅，或者是直接擊中電子設備，造成電子設備的損壞，這就叫做直擊雷。發光的球形雷可以直接從窗戶、門等與外界聯通的通道進入室內，威脅室內居住者和電子電氣設備的安全，造成嚴重的后果。在雷雨天氣時，建筑物的導體會產生與雷電感應的靜電磁場，閃電與金屬導體的接觸會產生電火花，破壞電子電氣設備，甚至還會引起火災，危害居住者的人身安全，這是雷電感應對建筑和電子電氣設備等造成的危害。除此之外，雷雨天氣產生的雷電還可以沿著線路和管道入侵到建筑物的內部，破壞室內電子設備，威脅人生安全，這是雷電波入侵對建筑物和電子設備等造成的危害。

二、電子電器設備容易受到雷擊的原因

直擊雷和感應雷是雷電破壞建筑內電子設備的主要方式。雷電產生的電流直接對電子線路造成破壞，導致線路當中的電流量超出線路的容量，從而使線路被破壞，這種形式叫做直擊雷;雷電在擊穿建筑時會產生靜電感應，建筑內電子設備的線路會感應到靜電感應，從而使設備被破壞，這種方式叫做感應雷，或者是二次雷，其中70%以上的雷擊破壞是感應雷的形式造成的，因此在對雷擊進行防范的時候，最主要的防范措施就是應該防止電源線路對雷電電壓、電流的感應。

三、防雷設計

1、建筑外部防雷設計

《建筑物防雷設計規范》對于建筑物的防雷區劃分進行了明確的規定，對建筑物進行保護，能夠對各防雷區受到雷擊時的損害程度有明確的了解，對等電位的連接點位置進行明確的規定，這樣可以采取有針對性的措施來對各防雷區的電子電氣設備進行有效的保護。

為了能夠有效的避免雷擊對建筑物內的電子電氣設備造成損害，在設計建筑項目時會在建筑中設置避雷裝置，可以將引入建筑的雷電通過引下線流入到大地當中，但是在直擊雷的電流流過避雷裝置時會產生強大的感應電流，使相鄰的導線受到影響，因此，除了應該在建筑外部裝有避雷裝置之外，也應該采取有效的措施來保護建筑內各種電氣設備，避免電子電氣設備受到感應電流的影響。

2、建筑內電子電氣設備防雷設計應用

要想在建筑內對電子電氣設備進行防雷設計，首先要做的就是將容易接引雷電電流的材料進行接地處理，使室內的金屬材料形成完整的接地網絡，從而對雷擊起到防范的作用，同時，設計師應該綜合考慮現代建筑的防雷設計，與建筑的實際規格與設備自身的特點相結合，采取有效的措施對雷擊進行防范。避免雷電波侵入到電子線路當中，影響電子設備是采取措施防雷的主要目的，所以在設計電子設備的防雷設置時，最主要的就是應該截斷雷電電流的通道，將過壓、過流保護裝置安裝在電子設備上。

（1）等位屏蔽

我國當前建筑工程在開展過程中最常使用的建筑材料就是混凝土結構和鋼結構，大量的鋼筋連接起整個建筑工程，因此也在建筑內部構成了一個電氣通道系統，再加上建筑物內所使用的各種電子電器設備，統一連接建筑內部的電氣導通系統，并且要確保建筑內的電氣導通系統共用接地網，能夠將等位屏蔽的作用充分的發揮出來，避免建筑內的電子設備被雷擊損害。雷電擊穿建筑的時候就在建筑內部產生了等電位面，使建筑內的整體電位被抬高，采取措施來防范雷擊，不僅能夠避免感應雷擊對建筑內的電子電氣設備進行破壞，同時也能有效的避免直擊雷破壞建筑和設備。

（2）避雷器的運用

在建筑內安裝避雷器可以將引入到建筑內的電流傳輸到大地當中，避免過電流破壞建筑內的電子電器設備，等位避雷器的設置能夠使流經建筑的電流通過避雷器流入到大地，不會向電子電器設備的線路當中流通，能夠避免大量電流對線路造成破壞，進而損壞設備。在建筑內設置隔離避雷器，能夠將不同設備之間的電源線和信號線進行隔離，達到保護電子電器設備的目的。

（3）隔離變壓器

要想避免雷電產生的雷電波入侵的電子電器設備的線路當中，可以使用隔離變壓器對其進行隔離，可以將雷電產生的電流隔離到線路之外，同時也可以使用金屬殼體屏蔽來隔離雷電波，保護計算機等電子電器設備。

（4）電源線路防雷

采取措施對電源線路進行防雷設計，是為了避免雷電波在通過線路時破壞電子電器設備，除此之外，在高電壓通過引下線流入大地之后，還殘存著大量的電壓對設備進行損壞，所以也可以采用逐級限流的措施來對建筑內的電子電器設備進行保護。在建筑內電源的總進線的位置安裝首級電源避雷器，在各樓層的重要電源的進線處分別安裝次級電源避雷器或者是末級電源避雷器，確保避雷器之間有大于5米的距離，這樣可以保證電流按照一定的順序從避雷器中流過，可以有效避免強大的電壓破壞次級和末級避雷器。

（5）信號線路防雷

在電子元器件向著高度集中化方向發展的同時，也降低了通信設備、電子元器件的耐過壓、耐過流水平，因此這就導致了在雷電天氣下，越來越多的電子設備元件受到雷電的破壞，其中受影響最多的就是通信設備，通信設備被雷擊破壞就會使通信系統受到影響而中斷，使系統的通信作用受到影響。因此，為了避免雷擊對電子設備造成影響，影響系統的作用，就需要對信號線路進行防雷保護，并且在網絡通信口的位置安裝防雷裝置。除此之外，在安裝網絡保護裝置時，也應該對防雷裝置和電子系統的適配程度進行核查，選擇最合適的保護裝置才能起到最大化的作用。

結束語：

隨著我國建筑工程項目的不斷增多，人們也越來越重視建筑的安全程度，提高了防雷設計在建筑工程設計當中的重要，選擇高質量的電子電氣設備和防雷設備，能夠保證建筑內的電子電器設備不會被雷電損壞，同時也應該做好接地網的設計，使線路和設備安全性得到有效的保障。

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