高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)分析

1、<p>　　高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)分析</p><p>　　【摘要】：工程技術(shù)的不斷發(fā)展催生了高層建筑建設(shè)進(jìn)程持續(xù)深化，隨著人們對(duì)居住環(huán)境的要求逐步增高，高層建筑里面的電氣設(shè)備種類很多，但是這在客觀上增加了建筑物在雷電天氣下出現(xiàn)雷擊事故的風(fēng)險(xiǎn)，文章分析了雷擊的破壞作用，并著重分析了高層建筑物外部與內(nèi)部的防雷設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】：電氣設(shè)計(jì)；防雷技術(shù)；高

2、層建筑 </p><p>　　中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　隨著城市土地資源的日趨緊張，近年來(lái)各個(gè)大中型城市的高層建筑開發(fā)進(jìn)行的如火如荼。為了滿足建筑需求，在高層建筑中安裝的電氣設(shè)備林林總總，如控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、智能系統(tǒng)等，高層建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)高一般50米-100米不等，在雷電天氣下，這種高密集的電氣設(shè)備容易受到雷擊而發(fā)生一定程度上的破

3、壞，分析高層建筑電氣設(shè)計(jì)是具有很大的實(shí)際意義的。 </p><p>　　1 雷擊的破壞作用 </p><p>　　云層之間含有不均勻量的正、負(fù)電荷，大地中也積有大量的負(fù)電荷，一旦云層活動(dòng)頻繁，云層就可能發(fā)生相撞，正負(fù)電荷的接觸就會(huì)引起強(qiáng)大的放電現(xiàn)象，也就是雷擊現(xiàn)象。雷擊現(xiàn)象不但會(huì)出現(xiàn)在云層間，而且還會(huì)發(fā)生在云層同大地之間，現(xiàn)實(shí)生活中我們所進(jìn)行的避雷活動(dòng)，主要是針對(duì)的對(duì)象就是云層同大地間的雷

4、擊，因?yàn)檫@種雷擊可能會(huì)嚴(yán)重威脅到建筑物或者人、畜的安全，因此，為了能夠盡量減少雷擊的危害，必須做好提前的應(yīng)對(duì)防護(hù)措施。通常，雷擊具有下列幾個(gè)特點(diǎn)： </p><p>　　1.1直擊雷。指的是雷電同高層建筑物的樓頂發(fā)生直接接觸，在瞬時(shí)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)大的放電現(xiàn)象，電流會(huì)隨著導(dǎo)體直接進(jìn)入建筑內(nèi)部，嚴(yán)重威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，如果能夠做好避雷措施，比如設(shè)置避雷針等，將電流引入地表，就可以將雷擊對(duì)高層建筑的危害降到最低。

5、 </p><p>　　1.2雷擊波沖擊。指的是雷擊產(chǎn)生的瞬間強(qiáng)大電流隨著電線、天線等外部設(shè)備進(jìn)入建筑內(nèi)部，這種情況下，建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備會(huì)受到直接的破壞，此外電路的短路等，也可能引起建筑物內(nèi)部的著火等惡劣現(xiàn)象。 </p><p>　　1.3感應(yīng)性電壓。建筑物外部設(shè)備除了電纜、天線外，還會(huì)有金屬管道或者其他的設(shè)備，一旦出現(xiàn)雷擊，雷電瞬間的電流會(huì)被避雷針引入地下，然而這個(gè)過程中建筑物周圍會(huì)

6、出現(xiàn)強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)，此外，建筑物外部設(shè)備在雷電的作用下，同樣也會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)性電壓，這個(gè)電壓同建筑物周圍的電磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生瞬間的交互作用，這個(gè)交互作用可能會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)、資料等丟失。 </p><p>　　1.4地電位反擊。雖然避雷針可以瞬間將雷電的強(qiáng)大電流引入地表，但是地表的雷電會(huì)產(chǎn)生反擊的作用，造成地表防護(hù)網(wǎng)要瞬間經(jīng)歷高壓的作用，這就可能對(duì)地表的接電設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重危害。 </p><p&g

7、t;　　2建筑物的外部避雷 </p><p>　　為了防止建筑物遭受外部雷擊諸如側(cè)擊雷、直擊雷的危害，通常要設(shè)置接閃器、引下線還有其他的接地裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　2.1接閃器。接閃器位于防雷裝置的頂部，其作用是利用其高出被保護(hù)物的突出部位把雷電引向自身，承接直擊雷放電。避雷網(wǎng)應(yīng)設(shè)置在拐角等易遭受雷擊的部位。接閃器由下列各形式之一或任意組合而成：獨(dú)立避雷針；直接裝設(shè)在建筑物上的

8、避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)；屋頂上的永久性金屬物及金屬屋面；混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋。除利用混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋外，接閃器應(yīng)鍍（浸）鋅，焊接處應(yīng)涂防腐漆。在腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，還應(yīng)適當(dāng)加大其截面或采取其他防腐措施。 </p><p>　　2.2引下線。引下線指連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體，其目的是讓電流形成回路，防雷裝置的引下線應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定的要求，以此來(lái)增大電流的通暢度，引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕

9、要求與避雷網(wǎng)、避雷帶相同；用鋼絞線作引下線，其截面積不得小于25mm2；用有色金屬導(dǎo)線做引下線時(shí)，應(yīng)采用截面積不小于16mm2的銅導(dǎo)線。引下線應(yīng)沿建筑物外墻敷設(shè)，并應(yīng)避免彎曲，經(jīng)最短途徑接地；采用多條引下線時(shí)，為了便于接地電阻和檢查引下線、接地線的連接情況，宜在各引下線距地面高約1.8m處設(shè)斷接卡；采用多條引下線時(shí)，第一類防雷建筑物和第二類防雷建筑物至少應(yīng)有兩條引下線，其間距離分別不得大于12m和18m；第三類防雷建筑物周長(zhǎng)超過25m或

10、高度超過40m時(shí)，也應(yīng)有兩條引下線，其間距離不得大于25m，此外，引下線截面銹蝕30% 以上者應(yīng)予以更換，必須對(duì)引下線的質(zhì)量做好實(shí)施的監(jiān)控，建筑物內(nèi)部的柱體上面的引線下數(shù)量，應(yīng)該確保每根柱子至少兩根，鋼筋連接盡量采用焊接工藝，焊接處要保證平整，盡量減少焊接縫隙，以此來(lái)減少電路中的電阻值。 </p><p>　　3 建筑物內(nèi)部防雷 </p><p>　　建筑物內(nèi)部防雷主要的防止對(duì)象是反擊累、

11、電波還有雷電感應(yīng)等。因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)了上述三種雷擊災(zāi)害，建筑物內(nèi)部的設(shè)備會(huì)遭到嚴(yán)重的損害，電氣設(shè)備也會(huì)在瞬間高電流的作用下癱瘓，此外還可能附帶的產(chǎn)生電磁脈沖、跨步電壓等二次危害，為了減少人身財(cái)產(chǎn)損失，通常對(duì)此的防護(hù)措施有等電位連接和屏蔽等。 </p><p>　　3.1等電位連接。等電位連接指的是將各金屬體做永久的連接以形成導(dǎo)電通路，它應(yīng)保證電氣的連續(xù)導(dǎo)通性并將預(yù)期可能加于其上的電流安全導(dǎo)走，以此來(lái)減少電流對(duì)人、物的

12、危害。在電氣安全技術(shù)不斷地發(fā)展和更新的進(jìn)程中，人們注意到，大量電氣事故是由過大的電位差引起的，為防止因此而導(dǎo)致的種種電氣事故，20世紀(jì)60年起，國(guó)際上推廣等電位聯(lián)結(jié)安全技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)在，新建建筑物中基本上都采用了等電位聯(lián)結(jié)。 </p><p>　　等電位聯(lián)結(jié)只是簡(jiǎn)單的導(dǎo)線的連接，并無(wú)深?yuàn)W的理論和復(fù)雜的技術(shù)要求。其所用設(shè)備僅是等電位箱和銅導(dǎo)線，投資不大，卻能極大地消除安全隱患，局部電位箱同等電位連接干線之間會(huì)形成一

13、個(gè)環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以就近同電位箱或者干線接口相連，總的電位連接點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在地下室或者接近地面的地點(diǎn)，將建筑物的外部金屬管道、電源線、接地線還有外部天線、信號(hào)線等連接起來(lái)。 </p><p>　　3.2合理的屏蔽。對(duì)于放有大量微電子設(shè)備儀器的房間，應(yīng)該做好充分的屏蔽措施，盡量減少對(duì)這些貴重儀器的損害，屏蔽的成功與否受屏蔽體材料、電子設(shè)備儀器的電源線、信號(hào)線、接地設(shè)施還有等電位連接有關(guān)。金屬管道所布置的通道不僅

14、具有強(qiáng)的防雷能力，對(duì)電磁脈沖也有很好的削弱作用。通常，我們將電氣路線的核心部分安排在建筑物的內(nèi)部中心位置，因?yàn)檫@里的電磁干擾作用最小，此外為了最大限度的屏蔽電磁干擾，接線時(shí)還應(yīng)該將各樓層的接地線同穿線金屬管相連接。 </p><p><b>　　4 小結(jié) </b></p><p>　　綜上可知，在進(jìn)行高層建筑電氣設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌建筑外部與內(nèi)部的防雷方案，將其有機(jī)

15、統(tǒng)一起來(lái)，通過分流、均壓、屏蔽、接地線等技術(shù)措施，全方位的進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才可以真正的提高高層建設(shè)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的防雷能力。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p><p>　　[1]建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[M],1994 </p><p>　　[2]張郁芳.淺談某高層住宅電氣設(shè)計(jì)中的防雷接地設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2008 <