建筑防雷電氣技術(shù)論文(2)
建筑防雷電氣技術(shù)論文篇二
建筑物及電氣設(shè)備防雷技術(shù)
【摘要】雷電對人和建筑物的危害是非常巨大的，我國每年都會發(fā)生一些因雷電引發(fā)的事故，本文總結(jié)了雷電的各種危害，并分析其對電氣設(shè)備造成損害的成因，最后對電氣設(shè)備的防雷保護措施進行介紹，旨在提高建筑物的防雷施工效果。
【關(guān)鍵詞】電氣， 設(shè)備， 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
中圖分類號：F407文獻標識碼： A 文章編號：
隨著人民生活水平的提高，各種電子電氣設(shè)備的品種也越來越多，各種信息化的電氣設(shè)備的普及，使得建筑電氣設(shè)備的防雷工作越來越高。因此，電氣施工單位要將建筑工程的避雷工程系統(tǒng)重視起來，從設(shè)計圖紙、原材料、設(shè)備、施工工藝及施工過程進行控制，防止電氣設(shè)備遭到雷電的襲擊。
一、雷電的危害
(1)雷擊容易出現(xiàn)過電壓。雷電擊中物體后，會在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生較強的脈沖電流，電流峰值可達幾千安培;隨著電氣設(shè)備在日常生活中的普及使用，人們忽視對雷電防護的重要性，導致雷電擊中電氣設(shè)備的情況時有發(fā)生。
(2)地電位反擊。當建筑物設(shè)置避雷針后，雷電會順著避雷系統(tǒng)將雷電引入大地，但是在建筑物避雷系統(tǒng)的兩端容易出現(xiàn)過電壓，過電壓可以通過電氣設(shè)備的接地線損壞電氣設(shè)備。
二、電氣設(shè)備受雷擊的成因
當出現(xiàn)雷擊后，雷擊會以直擊電和感應(yīng)電的形式進入到建筑物的避雷系統(tǒng)中，當以直擊雷的形式入侵建筑物，會形成強大的脈沖形式的電流，從而通過避雷系統(tǒng)內(nèi)的接地線進入進入電氣設(shè)備;感應(yīng)電又可以分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，電磁感應(yīng)通常稱為二次雷，它會產(chǎn)生較大的電磁場變化，與導體感應(yīng)出過電壓，最終對電氣設(shè)備造成損壞。
雷電損壞電氣設(shè)備的過程中會產(chǎn)生兩種過電壓：一種是使平衡電路某點出現(xiàn)超過允許的對地過電壓，稱為縱向過電壓;另外一種就是平衡電路之間或不平衡電路線對地出現(xiàn)的過電壓，也成為橫向過電壓。目前建筑物在防雷設(shè)計中都設(shè)置了防雷保護系統(tǒng)，具有有一定的防雷擊作用，本文主要對感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的過電壓進行介紹。由二次雷擊主要通過供電線路入侵、建筑物內(nèi)信息線入侵、接地線入侵等三種方式入侵。
1、由供電線路入侵
當雷電擊中高壓電線后，電流會通過變壓器傳到低壓電路線上，但是由于電源線路均未涉及過電壓保護裝置，過電壓會暢通無阻的傳到建筑物內(nèi)的部分低壓電氣設(shè)備上，有時低壓線路也容易被直流雷擊中或由于附近雷閃感應(yīng)形成過電壓。當室內(nèi)電氣設(shè)備的線路與信號聯(lián)系管道、構(gòu)件的位置不合理時，容易形成一個開口導電環(huán)，導致地面磁場在環(huán)內(nèi)感應(yīng)出過電壓，環(huán)路所包圍的面積越大，感應(yīng)的過電壓越高，越容易導致電子設(shè)備被擊中。
2、由建筑物內(nèi)信息線路入侵
建筑物內(nèi)信息線路入侵可以分為三類：(1)當雷擊中地面高物時，會受到過電壓的沖擊，破壞電纜的外皮，這時電流會沿著破壞的信息線入侵到室內(nèi);(2)當出現(xiàn)雷擊，信息線上可能感應(yīng)出過電壓，順著信息線破壞與線路相連的電氣設(shè)備，這種入侵方式是最常見的，危害性非常大;(3)在信息線布設(shè)時，當多條芯電線平行敷設(shè)時，當其中一條導線被雷擊中后，其他附近的導線也會感應(yīng)出過電壓，最終導致設(shè)備損壞。
3、由接地體入侵
如果建筑物的防雷接地施工質(zhì)量較高，當雷電擊中建筑物時，強大的電流會通過引下線和接地體引入到大地，在接地體附近形成放射性的電位分布，高壓電位會擊中與接地體相連接的電氣設(shè)備，損壞電氣設(shè)備。
三、電氣設(shè)備防雷保護措施
1、常用電氣設(shè)備防雷措施
做好常用電氣設(shè)備的綜合防雷保護措施，對于家用的電視、電話、電腦等，切斷與電源的連接，然后采用高壓側(cè)裝設(shè)避雷單獨接地，低壓側(cè)避雷器、低壓側(cè)中性點及變壓金屬外殼連接在一起;所有的電線、電纜入戶處加設(shè)合適的避雷裝置，使沿導線傳來的雷電由避雷器分流入地，如當電源線線路較長時，在進線與大地之間接入低壓閥型避雷器，或在最后幾根桿上把絕緣子的鐵支架接地，使雷電分流衰減;合理設(shè)置避雷網(wǎng)，一般在屋角、屋脊、屋檐和檐角等易遭受雷擊的部位敷設(shè)，使得整個避雷裝置成為一個整體，在建筑物外部突出的管道、欄桿、構(gòu)件等金屬要就近與防雷接地裝置相連，減少雷電擊中設(shè)備的事故發(fā)生。
2、防直擊雷措施
為了防止直擊雷的影響，要在建筑物上安裝避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶等避雷設(shè)備;在信號電纜上方安裝避雷線(避雷針)，雷擊電纜時可以利用避雷裝置起到保護作用，避雷線一般用4mm的鍍鋅鐵絲，利用拉線入地或直接入地。在建筑物外部敷設(shè)的避雷裝置上面都要設(shè)置接閃器，可以利用其高出被保護物的突出地位，將雷電流引向接閃器，最后通過引下線和接地裝置將雷電流泄入大地，以此保護建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備不受雷擊;為了確保接閃器的防雷效果，當接閃器銹蝕達到一定程度，需要對其進行更換;要控制引入線截斷和接地裝置的電阻，以免減弱防雷的效果;防雷接地裝置的最小尺寸要稍大于其他接地裝置的最小尺寸，其中用于建筑物防直擊雷的接地裝置電阻不得大于10Ω―30Ω;控制引下線的質(zhì)量，確保引下線的機械強度，不得出現(xiàn)腐蝕和彎曲等質(zhì)量問題，且不得使用鋁線作為防雷引下線。
直擊雷擊中防雷裝置時，會出現(xiàn)較高的沖擊電壓，如果控制不當會出現(xiàn)雷電擊穿導線的絕緣體，發(fā)生劇烈的放電，容易產(chǎn)生重大的安全事故，所以為了防止直擊雷的影響，要確保接閃器、引下線、接地裝置與鄰近的導體之間有足夠的安全距離。
為了避免雷針、避雷線上落雷時造成向被保護的設(shè)備反擊，在避雷針或雷電線上裝設(shè)獨立的接地裝置時，應(yīng)與被保護的設(shè)備保持一定距離，一般兩者的空間距離不小于5 m ，地下距離不小于3 m 為宜。避雷針及其獨立接地裝置也不要設(shè)在人員常出入的地方，至少應(yīng)離道路3 m ，以保證人身安全。為避免避雷針落雷時造成雷電波沿著各類線路引入室內(nèi)，要嚴禁將低壓線、通信廣播線等架設(shè)在避雷針、避雷線上或其構(gòu)架上。
3、防雷電波侵入及防雷電感應(yīng)措施
為了避免雷擊感應(yīng)電通過避雷針進入室內(nèi)，防雷系統(tǒng)施工時應(yīng)該做好建筑物外部金屬構(gòu)件的防雷工作，如將外部欄桿、金屬管道等就近連接到接地設(shè)施上;為了避免雷擊感應(yīng)電出現(xiàn)過電壓，影響設(shè)備的運行，需要對低壓線路進行暗敷，將全部的電線、電纜直接埋設(shè)在地下;對于入戶處應(yīng)該將金屬線的外皮、金屬線槽做好接地工作;對于雷擊感應(yīng)，可以采用屏蔽的防雷措施，阻止空間電磁波感應(yīng)過電壓，達到消除電磁干擾的目的。
4、信息系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖措施
信息系統(tǒng)防雷擊措施中主要介紹控制雷電電磁脈沖引起的設(shè)備損壞。雷擊電脈沖產(chǎn)生于雷云向大地放電，從而導致建筑物外墻上的金屬部件產(chǎn)生于雷電相反的電荷，這些相反的電荷會順著外部接地線進入到室內(nèi)，并對電氣設(shè)備放電，容易導致電氣設(shè)備出現(xiàn)失靈和永久損壞。為了減少電子信息系統(tǒng)的雷電電磁脈沖損壞，需要確認雷電如何進入到電子信息系統(tǒng)，然后切斷其進入到系統(tǒng)的通路，從而將雷電的脈沖封堵在建筑物的外圍。具體防護為當雷電產(chǎn)生電磁脈沖，形成過電壓后，用引下線引入到地下，設(shè)置隔離、等電位、屏蔽、濾波、過電壓保護、接地等手段有效避免室內(nèi)建筑物受到雷電電磁脈沖的損害。
5、新型防雷裝置應(yīng)用措施
春夏季節(jié)是雷雨多發(fā)季節(jié)，需要做好雷擊侵襲的防護工作，我國相關(guān)行業(yè)也重視到了這個問題，研究學者也提出了各種各樣的新方法、新技術(shù)，旨在消除雷擊，將雷擊阻斷在室外，避免進入到室內(nèi)。這些新技術(shù)未電離防雷裝置、放射性同位素避雷針、高脈沖避雷針、激光防雷裝置、半導體長針消雷器等新型防雷裝置，減少了由于雷電襲擊事故的出現(xiàn)，取得良好的經(jīng)濟效果。
四、結(jié)束語
在建筑工程防雷設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)實際情況合理選擇防雷接地方案，嚴格按照相關(guān)規(guī)范，科學設(shè)計，選擇合適的防護措施，保證建筑工程電氣設(shè)備的安全使用，達到用電安全的目標。
參考文獻：
【1】高層建筑防雷設(shè)計及施工《江蘇建筑》2011年第1期
【2】小區(qū)高層建筑防雷接地裝置施工技術(shù)《重慶建筑》2010年第9卷第10期
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