建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

■嚴(yán) 正 ■海南新科保防雷工程有限公司，海南 海口 570100

1 前言

城市中每一棟建筑都具備接地的線路系統(tǒng)，而在智能樓房建筑逐漸覆蓋城市取代舊樓的今天，建筑物中裝置的接地線路系統(tǒng)需要具有理想的防雷效果。這樣在雷雨天時(shí)［1］，如果雷電打到樓房建筑上，系統(tǒng)也可以通過(guò)線路將雷電帶來(lái)的巨大電流引導(dǎo)到地層中，以此維護(hù)建筑的完整以及內(nèi)部居民的安全。同時(shí)，接地系統(tǒng)還能令樓房建筑之中的各種設(shè)備以及電氣擁有電壓平均的、電位平衡的雷電阻隔構(gòu)造。在幫助樓房建筑進(jìn)行接地線路規(guī)劃時(shí)，必須重點(diǎn)強(qiáng)化線路系統(tǒng)的防雷效果，令內(nèi)部居民能夠放心在樓房建筑內(nèi)部生活。

2 建筑內(nèi)電氣裝置接地系統(tǒng)的防護(hù)設(shè)計(jì)

2.1 接地系統(tǒng)存在的問題和防護(hù)設(shè)計(jì)方式

城市不少建筑在裝置線路以及電氣時(shí)，會(huì)把許多電氣和線路都安裝在樓房的外部，并且地面部分的某些線路容易出現(xiàn)短路。這些情況致使裝置在外部的導(dǎo)電線路結(jié)構(gòu)中存在一定的故障電壓。當(dāng)出現(xiàn)線路存在故障電壓并且未能馬上處理時(shí)，就可能形成電弧并導(dǎo)致著火情況。所以在對(duì)線路進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于建筑內(nèi)部的配電間必須設(shè)計(jì)重復(fù)接地的一段線路，同時(shí)其中如果存在總配電裝置，也需要進(jìn)行反復(fù)接地的設(shè)計(jì)，在建筑之中存在許多配電的設(shè)備以及線路，在這些線路內(nèi)部的中間部分和尾端，需要通過(guò)重復(fù)接地的設(shè)備對(duì)這些重要部分進(jìn)行防雷保護(hù)。除此之外，在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行多點(diǎn)保護(hù)設(shè)置，同時(shí)要妥善選用保護(hù)線路及電氣的漏電維護(hù)系統(tǒng)的類別。

2.2 防雷系統(tǒng)存在的問題和防護(hù)設(shè)計(jì)方式

在打雷時(shí)，雷電一般通過(guò)直接劈打的方式接觸聳立的建筑或者物體，而當(dāng)城市電氣設(shè)備的裝置數(shù)量越來(lái)越多，打雷時(shí)雷電能夠經(jīng)由一些金屬材質(zhì)的物品或者導(dǎo)電設(shè)施，通過(guò)傳輸電流的方式毀壞樓房建筑的內(nèi)部，或者通過(guò)電流引導(dǎo)對(duì)建筑之中活動(dòng)的人員帶來(lái)威脅［2］。因?yàn)槔纂娖群欠恳约熬用竦姆绞匠霈F(xiàn)了變化，防雷的系統(tǒng)也隨之進(jìn)行了更新。從前一般只需單純?cè)跇欠拷ㄖ涎b置一根避雷針設(shè)施或者裝置阻擋電流的避雷帶，但是現(xiàn)在都需要實(shí)施ADBSGP。目前打雷時(shí)所帶來(lái)的電流會(huì)通過(guò)通信裝置、網(wǎng)絡(luò)線路以及某些無(wú)線的裝置和設(shè)備傳輸并侵犯樓房建筑的內(nèi)部。當(dāng)發(fā)生這種類型的雷擊情況時(shí)，通常會(huì)給樓房?jī)?nèi)部的民眾帶來(lái)惡劣的損失和侵害。

目前不少城市樓房建筑之中都裝置了具有防雷作用的電涌維護(hù)設(shè)備。這種保護(hù)裝置在運(yùn)行是能夠壓制附近的浪涌電流，同時(shí)還能夠?qū)^(guò)電壓進(jìn)行防控，以此保障建筑內(nèi)部各個(gè)電氣裝置以及線路的安全。通過(guò)電涌設(shè)備能在一段非常短暫的事件中，將維護(hù)傳導(dǎo)線路移動(dòng)并轉(zhuǎn)接到附近的等電位結(jié)構(gòu)內(nèi)部，令電氣裝置上多處電壓都可以轉(zhuǎn)換為等電位水平，同時(shí)將由雷電打擊而出現(xiàn)的強(qiáng)大脈沖傳輸至地層。隨后這些設(shè)備上不同端口原本存在的電位差值會(huì)逐漸復(fù)原并下降，由此一來(lái)連接在線路系統(tǒng)之中的裝置以及設(shè)備就可以獲得保障與維護(hù)。概括來(lái)說(shuō)，電涌維護(hù)裝置在樓房建筑的線路中除了包括信息方面的維護(hù)裝置之外，還有針對(duì)電源設(shè)備裝置的電涌設(shè)備，此外具有絕緣能力的火化隙裝置和其中的等電位線路連接都是關(guān)鍵部分［3］。如果按照電涌設(shè)備之中的電流傳輸實(shí)際流通量來(lái)說(shuō)，能夠劃分成過(guò)電壓維護(hù)裝置、雷電防護(hù)裝置以及相應(yīng)的SPD。在整體電路結(jié)構(gòu)之中的進(jìn)入以及輸出電纜中，需要裝置上電涌保護(hù)器裝置。如果雷電落下時(shí)對(duì)電纜線路造成直接侵害，或者電纜在運(yùn)作時(shí)對(duì)過(guò)電壓產(chǎn)生明顯的感應(yīng)，就能經(jīng)由電涌裝置對(duì)電壓指數(shù)以及電位進(jìn)行調(diào)整，令系統(tǒng)之中的設(shè)備在不同的端口上都能夠達(dá)到一個(gè)相等、平衡的電壓水平，這樣就能達(dá)到維護(hù)線路設(shè)備的效果。

3 對(duì)樓房建筑之中的雷電防護(hù)接地線路系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的方式

對(duì)于當(dāng)前的樓房建筑來(lái)說(shuō)，在內(nèi)部裝置具有防雷作用的接地系統(tǒng)對(duì)于線路設(shè)計(jì)而言是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通常將樓房建筑之中的雷電防護(hù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠劃分成三個(gè)不同的類別:即專業(yè)電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域中所說(shuō)的一類線路、二類線路以及三類線路。對(duì)于許多用于居住的樓房建筑來(lái)說(shuō)，通常選擇裝置二類的線路系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)具備理想的雷電防護(hù)效果，如果樓房建筑之中裝置了某些具有爆炸可能的設(shè)備或者堆放了一些容易起火的物品，就需要選擇一類的雷電防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這個(gè)類別的雷電防護(hù)線路系統(tǒng)通常包含電路的引下線部分、接閃裝置以及平衡電壓的均壓環(huán)部分，同時(shí)其中還有連接地層的線路結(jié)構(gòu)。在一類設(shè)計(jì)中，對(duì)接閃裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員通常會(huì)選擇裝置避雷針設(shè)備以及避雷帶，或者將這兩種具有避雷效果的設(shè)備結(jié)合起來(lái)。在對(duì)避雷帶設(shè)施進(jìn)行裝置時(shí)，需要順著房屋的邊角，樓房中的窗檐以及屋脊部分進(jìn)行敷設(shè)。對(duì)于建筑樓房外層的一些金屬材質(zhì)部分和某些建筑構(gòu)件，則必須和雷電防護(hù)設(shè)備進(jìn)行貫通銜接。對(duì)于樓房上方的接閃裝置，則需聯(lián)合其中的引下線進(jìn)行銜接并利用電焊方式相互關(guān)聯(lián)。在一些樓層較高的建筑樓房中，引下線部分需要盡可能選擇鋼筋材質(zhì)或者水泥材質(zhì)充當(dāng)系統(tǒng)之中的引下線，在系統(tǒng)的引下線結(jié)構(gòu)之中包含兩條關(guān)鍵的鋼筋材質(zhì)，這個(gè)部分的鋼筋材料在粗細(xì)上需要超過(guò)12毫米，設(shè)計(jì)和裝置時(shí)需要通過(guò)電焊技術(shù)或者特殊的捆綁方式將兩根關(guān)鍵的主鋼筋互相連接。在系統(tǒng)之中的引下線部分，可以設(shè)定多個(gè)進(jìn)行測(cè)量的準(zhǔn)確位置，將連接地層電壓電位平衡的連接板互相銜接起來(lái)。設(shè)計(jì)引下線結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)多點(diǎn)將接收到的雷電迅速導(dǎo)出，并且可以節(jié)約許多設(shè)計(jì)及安裝材料，在實(shí)際裝置施工方面更加便捷，并且不會(huì)對(duì)樓房外部設(shè)計(jì)的美觀性造成破壞［4］。

對(duì)于建筑樓房的地線連接系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為保證設(shè)計(jì)的品質(zhì)可以選擇通過(guò)外圈部分的一些樁基以及基礎(chǔ)梁所裝置的鋼筋形成一個(gè)完整的閉環(huán)，假如在設(shè)計(jì)環(huán)境中無(wú)法利用基礎(chǔ)梁內(nèi)部的鋼筋進(jìn)行銜接，就需要選擇直徑為4mm、長(zhǎng)度為40mm的扁形鋼條充當(dāng)其中的連接主體，讓樓房以外的系統(tǒng)能夠敷設(shè)為完整的圓環(huán)形狀，同時(shí)要保證環(huán)形的閉合性，并在水平方向上進(jìn)行接地。設(shè)計(jì)時(shí)需要將系統(tǒng)之中全部的閉環(huán)結(jié)構(gòu)以及樁基部分聯(lián)合起來(lái)。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)論在哪個(gè)時(shí)期，接地線路系統(tǒng)都能夠發(fā)揮維護(hù)樓房建筑以及民眾安全的作用，所以要保證接地線路設(shè)計(jì)完善，在正式投入運(yùn)作使用之后，能夠發(fā)揮優(yōu)良的防雷效果。要想樓房建筑之中的接地線路系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)作，就需要做好設(shè)計(jì)工作，對(duì)于其中的連接必須保證等電位，同時(shí)對(duì)于樓房建筑中的信號(hào)傳輸線路、電能的電源線路以及其中金屬材質(zhì)的管網(wǎng)，都需要設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的電涌維護(hù)設(shè)備，并等電位通過(guò)線路直接實(shí)施對(duì)應(yīng)的連接，同時(shí)對(duì)于建筑時(shí)鐘的保護(hù)區(qū)，同樣需要進(jìn)行等電位設(shè)計(jì)。

［1］張淑河.防雷接地在樓宇建筑中智能化系統(tǒng)的作用［J］.電腦知識(shí)與技術(shù).2012，34(27):562 －564.

［2］王春瑩，高雪蓮.某電廠防雷接地系統(tǒng)簡(jiǎn)析［J］.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2011，06(15):678 －681.

［3］畢志強(qiáng).關(guān)于建筑電氣防雷接地系統(tǒng)施工簡(jiǎn)述［J］.黑龍江科技信息.2014，21(06):1152 －1154.

［4］鄭志剛.高層智能建筑防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.科技致富向?qū)?2013，12(09):342 －345.