建筑防雷电气技术论文(2)
建筑防雷电气技术论文篇二
建筑物及电气设备防雷技术
【摘要】雷电对人和建筑物的危害是非常巨大的，我国每年都会发生一些因雷电引发的事故，本文总结了雷电的各种危害，并分析其对电气设备造成损害的成因，最后对电气设备的防雷保护措施进行介绍，旨在提高建筑物的防雷施工效果。
【关键词】电气， 设备， 防雷， 措施
【 abstract 】 the harm of buildings and lightning are huge, our country happen every year for accidents caused some lightning, this paper summarizes the harm of lightning, and analyzes its cause damage to the electric equipment the cause of its formation, and finally to the electric equipment of lightning protection measures are introduced, aims to improve the building construction lightning protection effect.
【 key words 】 electric, equipment, lightning protection measures
中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：
随着人民生活水平的提高，各种电子电气设备的品种也越来越多，各种信息化的电气设备的普及，使得建筑电气设备的防雷工作越来越高。因此，电气施工单位要将建筑工程的避雷工程系统重视起来，从设计图纸、原材料、设备、施工工艺及施工过程进行控制，防止电气设备遭到雷电的袭击。
一、雷电的危害
(1)雷击容易出现过电压。雷电击中物体后，会在较短的时间内产生较强的脉冲电流，电流峰值可达几千安培;随着电气设备在日常生活中的普及使用，人们忽视对雷电防护的重要性，导致雷电击中电气设备的情况时有发生。
(2)地电位反击。当建筑物设置避雷针后，雷电会顺着避雷系统将雷电引入大地，但是在建筑物避雷系统的两端容易出现过电压，过电压可以通过电气设备的接地线损坏电气设备。
二、电气设备受雷击的成因
当出现雷击后，雷击会以直击电和感应电的形式进入到建筑物的避雷系统中，当以直击雷的形式入侵建筑物，会形成强大的脉冲形式的电流，从而通过避雷系统内的接地线进入进入电气设备;感应电又可以分为静电感应和电磁感应，电磁感应通常称为二次雷，它会产生较大的电磁场变化，与导体感应出过电压，最终对电气设备造成损坏。
雷电损坏电气设备的过程中会产生两种过电压：一种是使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压，称为纵向过电压;另外一种就是平衡电路之间或不平衡电路线对地出现的过电压，也成为横向过电压。目前建筑物在防雷设计中都设置了防雷保护系统，具有有一定的防雷击作用，本文主要对感应雷击产生的过电压进行介绍。由二次雷击主要通过供电线路入侵、建筑物内信息线入侵、接地线入侵等三种方式入侵。
1、由供电线路入侵
当雷电击中高压电线后，电流会通过变压器传到低压电路线上，但是由于电源线路均未涉及过电压保护装置，过电压会畅通无阻的传到建筑物内的部分低压电气设备上，有时低压线路也容易被直流雷击中或由于附近雷闪感应形成过电压。当室内电气设备的线路与信号联系管道、构件的位置不合理时，容易形成一个开口导电环，导致地面磁场在环内感应出过电压，环路所包围的面积越大，感应的过电压越高，越容易导致电子设备被击中。
2、由建筑物内信息线路入侵
建筑物内信息线路入侵可以分为三类：(1)当雷击中地面高物时，会受到过电压的冲击，破坏电缆的外皮，这时电流会沿着破坏的信息线入侵到室内;(2)当出现雷击，信息线上可能感应出过电压，顺着信息线破坏与线路相连的电气设备，这种入侵方式是最常见的，危害性非常大;(3)在信息线布设时，当多条芯电线平行敷设时，当其中一条导线被雷击中后，其他附近的导线也会感应出过电压，最终导致设备损坏。
3、由接地体入侵
如果建筑物的防雷接地施工质量较高，当雷电击中建筑物时，强大的电流会通过引下线和接地体引入到大地，在接地体附近形成放射性的电位分布，高压电位会击中与接地体相连接的电气设备，损坏电气设备。
三、电气设备防雷保护措施
1、常用电气设备防雷措施
做好常用电气设备的综合防雷保护措施，对于家用的电视、电话、电脑等，切断与电源的连接，然后采用高压侧装设避雷单独接地，低压侧避雷器、低压侧中性点及变压金属外壳连接在一起;所有的电线、电缆入户处加设合适的避雷装置，使沿导线传来的雷电由避雷器分流入地，如当电源线线路较长时，在进线与大地之间接入低压阀型避雷器，或在最后几根杆上把绝缘子的铁支架接地，使雷电分流衰减;合理设置避雷网，一般在屋角、屋脊、屋檐和檐角等易遭受雷击的部位敷设，使得整个避雷装置成为一个整体，在建筑物外部突出的管道、栏杆、构件等金属要就近与防雷接地装置相连，减少雷电击中设备的事故发生。
2、防直击雷措施
为了防止直击雷的影响，要在建筑物上安装避雷针、避雷网、避雷带等避雷设备;在信号电缆上方安装避雷线(避雷针)，雷击电缆时可以利用避雷装置起到保护作用，避雷线一般用4mm的镀锌铁丝，利用拉线入地或直接入地。在建筑物外部敷设的避雷装置上面都要设置接闪器，可以利用其高出被保护物的突出地位，将雷电流引向接闪器，最后通过引下线和接地装置将雷电流泄入大地，以此保护建筑物内的电气设备不受雷击;为了确保接闪器的防雷效果，当接闪器锈蚀达到一定程度，需要对其进行更换;要控制引入线截断和接地装置的电阻，以免减弱防雷的效果;防雷接地装置的最小尺寸要稍大于其他接地装置的最小尺寸，其中用于建筑物防直击雷的接地装置电阻不得大于10Ω―30Ω;控制引下线的质量，确保引下线的机械强度，不得出现腐蚀和弯曲等质量问题，且不得使用铝线作为防雷引下线。
直击雷击中防雷装置时，会出现较高的冲击电压，如果控制不当会出现雷电击穿导线的绝缘体，发生剧烈的放电，容易产生重大的安全事故，所以为了防止直击雷的影响，要确保接闪器、引下线、接地装置与邻近的导体之间有足够的安全距离。
为了避免雷针、避雷线上落雷时造成向被保护的设备反击，在避雷针或雷电线上装设独立的接地装置时，应与被保护的设备保持一定距离，一般两者的空间距离不小于5 m ，地下距离不小于3 m 为宜。避雷针及其独立接地装置也不要设在人员常出入的地方，至少应离道路3 m ，以保证人身安全。为避免避雷针落雷时造成雷电波沿着各类线路引入室内，要严禁将低压线、通信广播线等架设在避雷针、避雷线上或其构架上。
3、防雷电波侵入及防雷电感应措施
为了避免雷击感应电通过避雷针进入室内，防雷系统施工时应该做好建筑物外部金属构件的防雷工作，如将外部栏杆、金属管道等就近连接到接地设施上;为了避免雷击感应电出现过电压，影响设备的运行，需要对低压线路进行暗敷，将全部的电线、电缆直接埋设在地下;对于入户处应该将金属线的外皮、金属线槽做好接地工作;对于雷击感应，可以采用屏蔽的防雷措施，阻止空间电磁波感应过电压，达到消除电磁干扰的目的。
4、信息系统防雷击电磁脉冲措施
信息系统防雷击措施中主要介绍控制雷电电磁脉冲引起的设备损坏。雷击电脉冲产生于雷云向大地放电，从而导致建筑物外墙上的金属部件产生于雷电相反的电荷，这些相反的电荷会顺着外部接地线进入到室内，并对电气设备放电，容易导致电气设备出现失灵和永久损坏。为了减少电子信息系统的雷电电磁脉冲损坏，需要确认雷电如何进入到电子信息系统，然后切断其进入到系统的通路，从而将雷电的脉冲封堵在建筑物的外围。具体防护为当雷电产生电磁脉冲，形成过电压后，用引下线引入到地下，设置隔离、等电位、屏蔽、滤波、过电压保护、接地等手段有效避免室内建筑物受到雷电电磁脉冲的损害。
5、新型防雷装置应用措施
春夏季节是雷雨多发季节，需要做好雷击侵袭的防护工作，我国相关行业也重视到了这个问题，研究学者也提出了各种各样的新方法、新技术，旨在消除雷击，将雷击阻断在室外，避免进入到室内。这些新技术未电离防雷装置、放射性同位素避雷针、高脉冲避雷针、激光防雷装置、半导体长针消雷器等新型防雷装置，减少了由于雷电袭击事故的出现，取得良好的经济效果。
四、结束语
在建筑工程防雷设计中，设计人员应该根据实际情况合理选择防雷接地方案，严格按照相关规范，科学设计，选择合适的防护措施，保证建筑工程电气设备的安全使用，达到用电安全的目标。
参考文献：
【1】高层建筑防雷设计及施工《江苏建筑》2011年第1期
【2】小区高层建筑防雷接地装置施工技术《重庆建筑》2010年第9卷第10期
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