現代建筑弱電系統防雷設計

于彥鵬

摘 要：由于電源質量問題及直擊雷、雷電感應、瞬間過電壓、零電位漂移等浪涌和過電壓的侵襲，安裝在弱電系統中的設備經常會受到各種過電壓、過電流的危害。在雷雨季節，自動化顯示系統、通信聯絡系統（如Modem、載波機、程控交換機等）等常常遭到損壞，造成較大的直接或間接經濟損失。介于此，該文主要對現代建筑弱電系統防雷設計進行了具體的分析和探究。

關鍵詞：現代建筑 弱電系統 防雷設計

中圖分類號：TU856 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0063-01

現階段，在我國建筑設計中，電子產品的應用越來越廣泛，其中雷電災害會直接影響這些電子產品的應用，所以必須要加強對弱電系統的防雷設計。同時還要重視建筑的雷電防護設計，只有做好各個方面的準備工作，才能夠更好的提高弱電系統的防雷能力。

1 現代建筑弱電系統防雷設計的必要性

隨著社會的不斷進步以及科技水平的不斷提高，出現了大量的電子產品，與傳統的防雷系統相比較，現代防雷產品能夠有效的防止雷電感應、電路浪涌。但其還有很多地方不足，例如：防雷電子產品經受不住閃電的襲擊，并且很小的電場或者磁場都會干擾其正常工作。

雷電對弱電系統的很多方面都有危害，其表現在以下幾個方面：

其一，建筑物向外延伸提供電的線路、數據通信線等都有可能會被雷電擊中，這樣雷電感應就會直接入侵建筑物的內部，從而就對設備造成了很好的危害；

其二，在城市范圍來，有很多大型電力站在切換電網系統或者啟動和停止電網直通的時候，會產生很大的浪涌，從而就會直接損壞防雷設備。

其三，在建筑物的內部，如果電氣設備經常的啟動和停止，就會產生大量的浪涌，這樣在進行供電、數據線路連接的時候，建筑物或者地面就有可能被雷電擊，從而就會產生大量的電磁脈沖，隨即損害電氣設備的原配件。

2 現代建筑弱電系統防雷設計原則

2.1 可靠性原則

在對弱電系統進行防雷設計的時候，一定要遵循可靠性的原則，它對防雷系統工作正常和防雷效果有直接的影響。從目前的情況來看，人們關注的重點是其與建筑物的具體情況是否相符，因此在對建筑物進行防雷設計的時候，一定要考慮建筑物的特點，并且嚴格按照規定的方法對設備進行安裝，這樣就能夠保證防雷系統與國家規定的標準相符合。

2.2 實用性原則

在進行防雷系統設計的時候，并不是使用的成本越高效果就越好，而是要運用科學有效的設計方案進行設計，并且投入比較合理的成本，這樣才能夠保證整個系統的使用性能。因此，一定要遵循實用性的原則來對弱電系統進行防雷設計。

2.3 開放性及可維護性原則

在設計中，防雷系統的結構一定要是開放以及可以擴充的，并且所選擇的設備一定要符合國際和工業標準，同時還要滿足系統不斷擴充的實際需求。

3 現代建筑弱電系統的防雷設計措施

3.1 接地

接地系統是防雷設計中比較重要的環節，其中接地系統可以分為雷地、保護地以及直流地。在進行防雷設計的時候，由于防雷接地問題相對比較復雜，這樣就一定要采用科學的方法對其進行處理。同時就現代建筑來說，由于建筑物受到四周建筑的影響比較大，所以通常情況下，防雷地是與保護地共同利用大樓基礎鋼筋網來進行接地處理的，并且電源采用的是TN-S系統，對底層變電進行設置等來引出各個接地。再次，由于防雷接地系統可以利用建筑基礎鋼筋網作為自然接地網，所以可以在柱子鋼筋內部進行防雷接地設計，這樣就可以引出下線，并且還可以直接連接屋頂接閃器，從而樓層鋼筋就可以形成防雷電位面。例如“如果建筑物的高度超過30m，那么每隔三層就可以利用圈梁鋼筋，這樣就可以形成法拉弟籠結構，從而就有效的提高了防雷接地體系的嚴密性。如果工作地和變壓器的中心一起進行接地，并且將其連接在電位銅排上，這樣就可以在電位銅排上引出PE干線，并將其敷設在強電豎井中；做好這些工序之后，就將其引入到各個樓層中，并且每一層樓都設置與其相應的電位銅排，這樣做的目的就是為了能夠連接設備外殼以及四周不帶電導體，從而就可以形成交流設備保護地。最后對電子設備進行保護接地的時候，要先在電位銅排上引入另外一根PE 干線，并且將其敷設在弱電豎井，再將其引入到與其相對應的樓層中。此外，還要在電子設備四周設置等電位銅排，從而就可以連接電子設備外殼和一些不是帶電導體。

3.2 等電位連接與屏蔽

在防雷設計中，對等電位進行連接是為了有效的降低各個弱電設備、建筑物金屬構件之間受到雷電襲擊的電位差，所以如果室內有弱電設備，就一定要設置等電位連接帶，并且還要將其與機柜、電氣以及機架等進行連接。同時為了防雷安全，等電位連接帶一定要與防雷地進行等位連接，這是進行雷電防護的基本原則。但是從弱電系統的實際情況來說，一般電系統都是獨立的進行接地的，并且與防雷地是相互隔離開來的，這樣可以保證電位的穩定性。對于高層建筑來說，這種連接的方法可以能造成反擊的效果，所以一定要嚴格按照有關技術規范來進行操作。

在進行防雷系統設計的時候，還要采取一定的屏蔽措施，這樣做的目的是為了阻擋電雷擊中建筑物引起的電磁脈沖輻射等，主要是對弱電系統、建筑物以及線纜等采取安全可靠的屏蔽措施。同時在進行設計的時候，各種類型的纜線都要采取屏蔽電纜，或者是在線纜上穿金屬管，這樣可以保證屏蔽層兩端都可以進行接地。此外，對于一些特殊的地方和場所，例如：電機房，要嚴格按照屏蔽機房的具體要求來進行設計和施工。

3.3 過電壓保護

其一，通常情況下，建筑物受到雷電襲擊，其主要是雷擊方式是樓頂直接擊中，或者從高層側面擊中，這個時候的雷電波是自上而下進行傳播的，并且對樓頂產生了比較嚴重的過電壓威脅，這樣樓層越低的建筑物影響就越小，所以樓頂應該是第一級的過壓保護點，并且要遵循自上而下逐級配置的原則。

其二，在對高層建筑進行防雷設計的時候，因為建筑物上部有很大的側擊雷可能，所以與其相應的雷擊就會受到弱電系統上、下、左、右等四個方向的影響。同時接地系統在與四周的防雷地進行連接的時候，可能會受到雷電的襲擊，從而就拉近了雷擊點與下級防雷器之間的距離。但是這個時候下級防雷器的流通量又低于上級防雷器，就造成了防雷器的嚴重損壞。因此，在高層建筑中進行防雷設計的時候，一定要配合好電源系統多級化。

4 結語

信息技術在迅速的發展，這樣就使得建筑設備逐漸增多，從而使其對建筑弱電系統的雷電就提出了更高層次的要求。同時防雷系統設計的好壞會直接影響其使用功能與價值，所以在對建筑弱電系統進行防雷設計的時候，一定要根據建筑物的具體特征，并且對其進行全面的考慮，從而才能做好防雷系統的設計，提高建筑施工質量。

參考文獻

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