现代智能建筑物防雷接地方案
来源:用户上传
作者: 曲成达
摘 要 随着电子技术的飞速发展，电子计算机早已步人社会的各行各业。建筑物内几乎无不设有复杂程度不同的微电子设备和计算机系统，民用建筑也不例外。随着我国科技的发展，现代化的建筑越来越多的采用智能化，建筑内部的电子设备也越来越多样化，防雷装置的安装成为不容忽视的一个环节。本文主要对防雷接地技术进行探讨。
关键词 现代智能；建筑物；防雷接地
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0050-02
随着电子技术的飞速发展，电子计算机早已步人社会的各行各业。建筑物内几乎无不设有复杂程度不同的微电子设备和计算机系统，民用建筑也不例外。随着我国科技的发展，现代化的建筑越来越多的采用智能化，建筑内部的电子设备也越来越多样化，防雷装置的安装成为不容忽视的一个环节。本文主要对防雷接地技术进行探讨。
1 防雷接地系统
为了防止雷害破坏，而把自然中的雷电流迅速泄入大地就叫做防雷接地。随着计算机、电气化的普及，现代化智能楼宇内有着大量的电子设备与复杂的线路布置，而且其本身的绝缘水平一般很低，但是确要求极高的抗干扰性。如楼宇内部总计的集成芯片、电路主芯片等等，他们的绝缘水平只有几十伏，即使是很微弱的雷电反击或者是强烈的感应电压，也可烧毁集成电路芯片，损坏弱电设备或对弱电设备形成严重干扰。因此，现代化智能楼宇的防雷接地设计是一项重要工程，其所有功能接地必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。
2 防雷技术
2.1 外部防雷
外部防雷主要指楼梯外部（即建筑物）的防雷,一般是防护直击雷,外部防雷是防雷技术的主要组成部分之一。外部防雷技术主要采取避雷针和接地装置对楼体加以保护。现代化智能楼宇防雷接闪器是专门用来接收直接雷击电流的金属物。由于城市的发展，现代化智能楼宇的建筑通常比较高，特别是屋顶的设计都有比较突出的不稳，这样的建筑很容易遭受雷击,这样就对必须放置在楼体顶部的电子设备等造成危害，这些设备最怕遭受雷击，是雷击的主要对象。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计。为了有效防止雷击，应采用针网或针带组合接闪器，在房顶最高点和其他次高点多处设置避雷针。避雷网覆盖于房顶,并延伸到女儿墙上，使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接，利用柱内2根以上钢筋作引下线, 柱内钢筋与建筑物基础钢筋这个自然接地体连接。另外，圈梁钢筋、楼层钢筋、外墙面所有金属构件也应与引下线连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样, 不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备, 而且还能防止外来的电磁干扰。
2.2 内部防雷
内部防雷系统主要是对建筑物内易受过电压破坏的弱电设备加装过电压保护装置, 在设备受到过电压侵袭时, 利用过压分流箝位等手段保护装置快速泄放能量,从而保护设备免受损坏。过压分流箝位的原理是在可能传导感应雷击电磁脉冲电涌的信号传输线端口和电源线端口并联或串联过电压防护装置。一旦由于雷电感应使电涌达到危及设备的阈值时, 防护装置瞬间响应, 将电涌电流泄流入地，从而将被保护端口的雷击电涌残压箝制在端口所能承受的数量级上,起到保护设备、 减免雷害的作用。内部防雷分为弱电系统供电电源线路防雷和弱电设备通信端口信号防雷。
3 现代智能化楼宇应采取的各种接地措施
3.1 防雷接地
为把雷电流迅速导入大地，以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统，这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密、可靠。智能化楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。各类防雷接地装置的工频接地电阻，一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。
3.2 交流工作接地
将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备（如阻抗，电阻等）与大地作金属连接，称为工作接地。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与PE线连接。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。
3.3 安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。在智能化楼宇内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备、弱电设备以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。
3.4 直流接地
在一幢智能化楼宇内，包含有大量的计算机、通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行输入信息，传输信息，转换能量，放大信号，逻辑动作，输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行，且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高，稳定性好，除了需有一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接，严禁与N线连接。
3.5 屏蔽接地与防静电接地
在智能化楼宇内，电磁兼容设计是非常重要的，为了避免所用设备的机能障碍，避免可能会出现的设备损坏，构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施，免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电接地要求在洁净干燥环境中，所有设备外壳及室内设施必须均与PE线多点可靠连接。
4 结论
建筑物的防雷设计和安装应将外部防雷装置、内部防雷装置、建筑物外的环境及至全小区的防雷装置进行整体统一的考虑。不仅电气专业的设计者要有整体观念，建筑专业的设计者对防雷也要有整体观念。这是现代防雷设计观念转变的重要问题之一。随着智能化技术的日趋完善以及智能建筑在我国的不断普及，智能建筑的防雷保护技术也将不断得到发展。
参考文献
[1]王时煦.建筑物防雷设计[M].2版.中国建筑工业出版社，1985，11.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-46523.htm
