建筑電氣工程中智能型防雷接地系統設計與研究

穆醇

防雷措施是工程建設的關鍵，防雷裝置的建設能夠有效規避雷電問題，保障建筑物的安全。在雷電的預防過程中，需要建立一套高效的防雷接地系統，實現內外部的防雷，維護電氣系統的正常運行。防雷接地系統的設計受到了信息化時代的影響，智能型的防雷接地系統設計成為當下的主流，先進的信息技術不僅能夠有效對建筑物進行保護，而且能夠保證防雷接地系統的正常運行，降低雷電對建筑物安全的威脅。

1.建筑防雷接地設計

1.1 防雷接地系統

防雷接地系統的設計，主要是為了加強建筑運行的安全保障。在系統設計的過程中，考慮到防雷措施的建設，一般采用的方法是接閃器通過防雷引下線接地的方式，因大地的電阻相對較低，能夠快速轉移雷電的威脅，通過大量電荷的吸收，有效減少雷電的威脅，起到了相應的防雷效果[1]。從目前的情況來看，此方式最為適宜用于防雷措施的建設，接閃器通過防雷引下線接地的方式，可以將雷電直接轉移到大地，大地進行泄流，進一步降低了雷電的危險，提高了建筑正常運行的安全性。并且，在大地泄流的過程中，不會對周圍的環境和群眾造成影響，通過自然的方式完成泄流工作，保障建筑運行的正常化，更是有效保障了環境安全。在系統的設計中，直接通過建筑物防雷接地系統的建設，將防雷裝置和大地進行連接，一旦發生雷電的情況，及時通過建筑物防雷接地系統，將雷電轉移至大地，降低對于建筑物工程本體的影響，這是建筑工程建設中的主要防雷電方式，目前建筑物都是采用此種方式來建設相應的防雷電措施，其效果顯著，安全系數較高[2]。

1.2 接地電阻

在建筑電氣工程的建設過程中，為了能夠有效提高工程運行的安全性，降低外界因素對工程運行的影響，可通過防雷接地系統的設計，進一步解決雷電的問題，避免安全事故的發生，這是當下建筑工程中常用的防雷電手段。在接地電阻的設計過程中，考慮到實際工程運行的基本情況，需要將接地電阻控制在10Ω 以下[3]。受信息化發展的影響，智能型防雷接地系統的建設成為當下關注的重點。為了能夠更好地體現防雷電的效果，引入先進的信息技術，實現智能化的防雷監控工作，實時掌握雷電的具體情況，這樣能夠更好地將雷電進行轉移，直接完成大地泄流的工作。在接地電阻的處理過程中，需要將電阻調整到最小的范圍，通常電阻越小，其防雷電的效果則會越好，所以系統設計的過程中，需要根據實際的工程運行情況來進行電阻的控制，一般建筑物的共用接地體（聯合接地）接地電阻要求不能超過1Ω。在控制電阻的過程中，可以采用增加接地極的方式，調整好電阻的數值，進一步提高防雷電的效果[4]。在接地極的設計過程中，由于接觸的土壤范圍相對較少，在泄流過程中存在一定的局限性，為了能夠提高泄流的效果，不同接地極之間需要實現等距離的間距，促使不同的接地極之間，能夠更好地進行泄流工作，有效保障建筑物的正常運行，降低對于周圍環境的影響。

2.防雷裝置設計

2.1 外部設計

在建筑電氣工程的運行過程中，雷電的危害對于電氣工程的正常運行產生了較大的影響。為了能夠更好地穩定電氣工程的運行狀態，在進行電氣工程的建設過程中，需要完成防雷裝置的設計，這樣能夠更好地規避雷電對于電氣工程運行的影響。在防雷裝置的設計過程中，需根據實際的運行情況來完成基礎的外部設計，外部設計主要分為接地裝置、引下線、接閃器等三個部分。在接地裝置的建設過程中，其外部材料的選擇相對較為嚴格，普通的材質無法起到分散雷電流的效果，甚至可能造成較大的安全事故[5]。為了更好地起到防雷電的效果，在進行接地裝置的選擇過程中，需要根據專業的標準來進行衡量，然后將接地裝置與接地線、接地體進行組合，然后埋至地下，其深度需要根據實際的工程建設需求來進行設定。接閃器的作用是為了吸引雷電流，按照設計的軌道，完成電流的轉移。在與建筑物進行連接的過程中，通過引下線連接好接地裝置和接閃器設備，使得相互之間形成一個整體，順利地將雷電流轉移到大地，然后通過大地進行分流處理，進一步保障了電氣工程運行不會受到任何的影響[6]。

2.2 內部設計

在建筑電氣工程的設計過程中，為了能夠避免安全事故的發生，通過防雷接地系統的建設，可以進一步提高電氣工程運行過程中的防雷效果。外部裝置的設計更好地完成了雷電流的泄流工作，而內部的設計能夠有效地調節雷電流對于工程運行的影響。在內部設計的過程中，考慮到雷電波侵入的問題，首先應通過屏蔽措施的建設，來完成雷電對于建筑物內部的影響，進一步保障建筑物內部運行的安全。在設計過程中，將每一個獨立的金屬體，通過導線進行連接，構成相互之間暢通的交流，在出現雷電問題時，及時將雷電流進行相應的處理，將電位差降到最低值，避免雷電的電子脈沖，對建筑物內部的電子設備產生影響。為了能夠更好地提高建筑物內部電子設備的保護，可以引用先進的智能設備來完成雷電流的處理，這樣能夠更加高效地保障雷電流處理的效率，更能夠進一步穩定建筑物內部電子設備的正常運行。

3.智能型防雷接地系統設計

在設計智能型的防雷接地系統的過程中，最需要考慮的是模塊之間的關聯性，在實際的系統運行中，模塊之間的連接需要更加緊密，這樣才能夠在運行的過程中，快速完成雷電的轉移工作。綜合當下所存在的問題和實際系統運行的情況，在進行智能型防雷接地系統的設計中，將模塊劃分為I/O 控制模塊、電流衰減模塊、輸出轉換模塊以及中斷模塊等，不同的模塊在運行時，所起到的作用不同。在避雷裝置的設計中，所采用方法是接地電壓傳導的方式，通過電流的輸出引導，將雷電問題的影響下降到最低，保障系統調度工作的質量。在智能型防雷接地系統的建設中，嵌入相應的智能信息處理DSP，來對高壓電流進行相應轉換處理，完成高效化的電流輸出，降低對周圍系統和設備的干擾。在選擇芯片的過程中，需要根據實際的工程建筑需求，選擇對應芯片類型，一般采用ADI 公司的ADM706 芯片，這類芯片的抗干擾能力強、電流衰減控制好，能夠滿足工作運行中的各項需求。

3.1 I/O 控制模塊

控制模塊主要是完成電流的輸出和轉換工作，智能型的系統設計，采用6種可編程的FIFO，完成日常工作中的電流信號交換工作，使得交流過程中的電流轉換成直流信號，在短時間內完成信號轉換工作。

3.2 電流衰減模塊

在進行電流衰減模塊的設計中，為了能夠有效控制電阻的指數，可利用接閃器的建設來控制雷擊電流的變化。在防雷接地系統的設計中，將電氣工程、防雷接地系統、大地進行相互連接，一般的地埋深度不得小于0.6m，采用垂直的方式完成接地體頂面的埋設，這樣能夠更好地完善電流的控制。在垂直埋設的過程中，相互之間的距離不能夠小于其長度，若相互之間的距離過近，不僅會出現相互干擾，甚至還會降低電流處理的效果。所以，在埋設的過程中，相互之間的距離尺寸必須進行調節，選擇合適的距離之后，再進行埋設，進一步提高模塊運行的質量。

3.3 輸出轉換模塊和中斷模塊

在防雷電的處理過程中，輸出和中斷的處理十分關鍵，在智能型系統的設計中，規劃輸出轉換模塊和中斷模塊，能夠較好地實現對電流的中斷和轉換處理，一般的輸出電壓VA 由零變成D2。在設計的過程中，還需要考慮到一個重要的因素，就是對于周圍環境的影響，為了降低雷電對電氣工程的影響以及對周圍環境的影響，導線控制設計可以采用接地的方式，實現自動增益處理功能，更好地完成輸出轉換和中斷的操作。

4.結語

在建筑的使用運行過程中，外界因素對它的實際運行狀態有一定的影響，若無法及時進行優化調整，則有可能造成較大的安全事故。尤其是在雷電的處理上，惡劣的天氣會出現雷電，若建筑物在實際的運行過程中遭到雷電的襲擊，則會導致建筑正常運行和功能受到嚴重損害，甚至會威脅到人身、財產安全和周圍環境。建筑物防雷接地系統設計作為建筑電氣工程設計的重要組成部分，主要為了降低雷電對建筑物、人身安全及建筑內電氣系統的影響，保障建筑物的正常運行。為了更好地避免雷電問題，建議通過建設智能型防雷接地系統，來對雷電問題進行處理，有效轉換雷電流，降低雷電對于建筑物的影響，進一步保障建筑內各系統的正常運行。這是目前常見的一種方式，也是對雷電問題最為有效的一種處理方式。