建筑物防雷擊保護

摘要：在打雷的時候，建筑物經常會發生一些電氣設備或者是電子設備被損毀的現象， 本文先講訴了建筑物通常受到雷擊的一些途徑，并針對這些途徑采取了一系列預防措施。

關鍵詞：目前，我國在建筑物方面有關智能化系統的開發、研究以及實行、發展的階段都是較短暫的，而且起點較低， 因此我國在智能化建筑方面存在著一系列的問題，比如絕緣性能比較低， 通過電壓、電流的耐受強度比較弱，雷電就能引起一系列不好的現象使得周圍的磁場電波被侵擾，造成系統被破壞。關鍵就是抗雷擊的性能比較差這一點。如果不針對這一點進行有效防范措施的話， 就不能夠保證整個建筑智能化系統或者電子儀器設備的正常有效地被運作。

一、建筑物通常受到雷擊的一些途徑

1.1因為附近的對地，在雷擊的時候有可能引起地電位的正面反擊

在兩座靠得比較近的樓邊或者附近在發生對地雷擊的時候，它們兩者間的地電位變化呈現出各不相同的狀態， 因此將會存在著地電位上面的偏差， 而偏差的大小就決定于所擊雷電的大小，還在于接地的電阻大小以及樓間的距離長短。再加上如果樓間是帶有信號線的話， 就將會受到高壓的沖擊。

1.2對建筑物進行直接雷的襲擊

直接雷所帶電流是可以通過建筑物所設的整個避雷導線流到大地內層去的， 可能造成地層電位的提升。 當雷的電流快速流經整個長導體的時候， 由于導體的自感行為可能使得導體的兩邊有電勢的產生， 一根將近30m長的避雷導線就將會產生大約1.5mv的電勢， 就會使得附近的那些沒有金屬保護的只是簡單靠墻保護的電纜出現了“ 閃絡”的現象， 而且避雷導線和那些在附近的電纜之間還有可能會因為電容或者電感產生一定強度的電壓。

二、針對上訴的雷擊情況多采取的預防措施

2.1等電位進行聯結

2.1.1整個接地網的內部結構

等電位進行聯結是一種比較正確比較有效的防雷擊進行接地的辦法， 它的關鍵就是整個接地網在內部結構上所呈現出來的問題。接地是整個避雷措施里面最關鍵的一個不可缺少的步驟， 無論只是想簡單地防止直接雷還是對雷進行預測、感應， 都必須要有一個比較合理科學的泄放回路用來把雷擊形成的電流送回到大地里。在現代的建筑物里面，總是會在一座座的建筑物上面有可能會因為電氣工作環境的不一樣而安裝各式各樣接地的功能裝置， 比如保護型的接地、工作型的接地、防雷型的接地、交流型的接地、邏輯型的接地， 這么多的接地種類， 我們到底是要選擇共同的接地系統，還是應該選擇相對獨立的接地系統呢？

圖1a) 就是屬于相對獨立的接地系統。

假設R1= R2= R 3= R = 1。

而圖1b) 就是屬于共同的接地系統。

在圖1a) 中如果有雷電流經A 支路到地， 假設雷電流I =40 kA， 接地電阻僅為1， 則VA= I*R = 40 kV， 而VB= VC=0， 則VA= VB= 40 kV。

由上所述可得出結論就是各個系統如果選擇獨立的接地類型， 在發生雷擊時，每個系統之間的接地點的電位偏差就會變得相當的大。假設A是交流電源的工作接地點， B是直流電源的工作接地點， 而C就作為機殼保護的接地點。顯而易見的， 一臺電子設備的電源、相關通信線路以及外殼內部就相當于承擔著所有地網之間流通的高電壓，這樣就會之間在雷擊是被穿透。

2.1.2等電位進行聯結的具體步驟

倘若把建筑物里面的結構鋼筋以及各種金屬性質的裝置再加上金屬管線聯結成為一個統一性質的導電體的話， 在整個建筑物里面就不會再產生不相等的電位值，這樣子的話就能夠確保在這個建筑物內是不會產生一系列的反擊接觸性的電壓或者是跨步性的電壓，也就不會危及到人身、財產安全了。

室內所涉及的設備地線最好都跟等電位的接地基準平面之間進行綜合性電氣的聯結， 線路的金屬屏蔽管、金屬橋架、配電盤的外殼、進入室內的金屬管、機房的金屬屏蔽層、金屬隔斷、金屬門窗以及靜電地板的金屬支架最好也和等電位的接地基準平面之間進行電氣的聯結。這樣在發生雷擊的時候，所有的設備跟相關技術人員都是在同一電位上的， 所以就算這個電位達到了幾十萬甚至上百萬伏，也是不會對它們造成一點點的損傷。主要做法就是在整個工程進行主體施工時，在對結構性鋼筋進行安裝的階段， 用型號為40 mm*4 mm鍍鋅扁鋼以及已經經過可靠等電位進行聯結的一種主筋在焊接之后可以甩出，從而當作預留端子， 在安裝的時候就可以對所需要的等電位進行聯結的部位跟這個預留端子之間進行安全、可靠的電氣形式的連接。

2.2屏蔽作用

工程建筑物里面的這些大型設施， 不僅只是在防雷裝置發生接閃時可能受到一些電磁場的干擾， 而且它們本身因為靈敏性特別高并且耐壓的水平相對有特別低， 所以有時就算是附近打雷或者接閃的時候， 防雷裝置也會受到一定程度的影響影響， 更有甚者在其他建筑物被雷擊接閃的時候， 還會遭受到一些從那里傳播過來的電磁波干擾。由此可見， 建筑物要盡量去利用那些鋼筋混凝土結構內所使用的鋼筋材料， 就比如建筑物內的地板、天花板、墻壁及房梁、房柱里的鋼筋， 讓他變成一個六面體的網狀的籠子，這就是籠式的避雷網，進而進一步實現屏蔽作用。再加上結構整體構造的不一樣， 墻內用的、樓板內用的鋼筋是有疏有密的， 在鋼筋密度覺得不充足時， 設計員應按不同設備的各種需要來增加整個網格的一個密度性。良好的屏蔽對整個防御雷電的電磁脈沖是一個比較有效比較科學的措施。

2.3接地性能

良好的接地性能作為防雷成功一大重要的保證， 所有建筑物都必須考慮到哪一種接地方式所帶來的效果是最好的，并且是最經濟的。使用鋼筋混凝土結構所建造的建筑物如果在規范條件之內， 就應該好好利用這個鋼筋基礎作為一個接地的裝置。

使用鋼筋混凝土結構所建造的建筑物如果達不到規定條件的或者是基礎鋼筋是被包在整個防水卷材里面的話， 最好就做周圈型接地的裝置。這樣就應該要先把周圈式的接地裝置提前埋在整個建筑基礎槽的最邊上， 使得接地體靠近那根基礎的鋼筋，這樣就有利于整體建筑電位的均衡標準。當土壤的電阻率比較大時， 所使用的接地變多時， 也是可以做周圍型接地裝置的。這是因為周圈型的接地裝置，它所帶的沖擊阻抗是小于獨立的接地裝置所帶的沖擊阻抗的，更加有利于對建筑物內部的地電位進行布局， 從而減小整個跨步的電壓。而如果采用獨立式的接地方式的話，鉆孔最好深埋在接地極里， 這樣深孔接地極才能夠更加容易達到建筑地下水位， 從而在一定程度上減少了接地極鋼量的耗用。

2.4合理進行線路布局

如何進行合理布線以求獲得最佳的綜合性效果。由于技術的不斷發展，現代化的建筑物愈加離不開照明設備、動力系統、電話、電視電器以及計算機等必備設備的管道線路，所以在整個防雷的設計里面， 必須要考慮到防雷系統跟這一系列線路管道的復雜性質。為了能夠確保在整個防雷裝置里面讓這些管線一點都不會受影響或者受到一點微乎其微的影響，我們最好做到下面的三大點： 1) 將這些必須的電線穿到金屬性質的管道里面， 做成一個可靠安全的保護屏障; 2) 把這一大串的線路最重要的連接線的垂直部分裝設在整個高層建筑物最中心的安全地帶，避免太接近當成引下線的那些柱筋，盡量地縮小可能被感應的概率。3) 當心電源線與天線以及屋頂高處懸掛的那些彩燈或者是航空障礙燈這些線路在引入時候的做法， 從而進一步防止雷擊時的電波侵入威脅。

三、結語：

作為現代建筑物，防雷技術就是一個電子系統的大型工程，所以必須做出一個綜合性的考慮， 采取一系列有效的防雷手段，將建筑物的安全性能提升到最高

參考文獻：

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