建筑電氣工程中智能型防雷接地系統設計與研究

楊培慶

摘要：目前我國城市化建設和科技水平的快速發展，我國建筑行業發展也十分快速。防雷措施是工程建設的關鍵，防雷裝置的建設能夠有效規避雷電問題，保障建筑物的安全。在雷電的預防過程中，需要建立一套高效的防雷接地系統，實現內外部的防雷，維護電氣系統的正常運行。防雷接地系統的設計受到了信息化時代的影響，智能型的防雷接地系統設計成為當下的主流，先進的信息技術不僅能夠有效對建筑物進行保護，而且能夠保證防雷接地系統的正常運行，降低雷電對建筑物安全的威脅。

關鍵詞：建筑電氣工程;智能型;防雷接地系統;系統設計

引言

由于土地資源的缺乏，目前的住宅建筑正在朝著高層建筑的方向發展。盡管可以通過建造高層住宅來改善土地利用，但這些高層建筑也容易遭受雷擊。為了提高公民住房的安全性，必須建立科學合理的電氣路線，電氣項目設計需要首先考慮建筑物的是防雷效果，可以在不增加施工成本的情況下達到最佳的防雷效果。

1防雷接地技術原理和意義

1.1防雷接地技術的原理分析

防雷接地技術是利用科學的施工技術將建筑物、電氣設備與接地裝置進行有效連接，從而在雷電擊中建筑時，能夠利用防雷接地系統將雷擊釋放的電流引入大地，有效地保護電氣設備及樓內居民安全。

1.2防雷接地施工技術的意義

防雷接地技術在建筑電氣工程中的應用具有以下重要意義：（1）降低雷擊對建筑結構可靠性的影響。現代建筑中普遍包含大量的鋼筋或鋼構件，若缺少防雷接地系統的保護，雷電擊中建筑物后，迸發的強大電流會對建筑結構中的金屬構件造成破壞，進而影響其力學性能，增大金屬構件扭曲、變形的幾率，從而影響建筑結構的可靠性。（2）避免雷擊對建筑電氣設備的損害。現代建筑的智能化、自動化水平越來越高，建筑內電氣設備的數量持續增多。若缺少防雷接地系統的保護，雷擊產生的強大電流必然會對電氣設備造成嚴重破壞。而科學應用地防雷接地技術，相當于為建筑內電氣設備及系統設置一個雷擊電流屏蔽結構，從而確保其安全性和運行的穩定性。（3）確保樓內居民的生命財產安全。

1.3接地電阻

在建筑電氣工程的建設過程中，為了能夠有效提高工程運行的安全性，降低外界因素對工程運行的影響，可通過防雷接地系統的設計，進一步解決雷電的問題，避免安全事故的發生，這是當下建筑工程中常用的防雷電手段。在接地電阻的設計過程中，考慮到實際工程運行的基本情況，需要將接地電阻控制在10Ω以下。受信息化發展的影響，智能型防雷接地系統的建設成為當下關注的重點。為了能夠更好地體現防雷電的效果，引入先進的信息技術，實現智能化的防雷監控工作，實時掌握雷電的具體情況，這樣能夠更好地將雷電進行轉移，直接完成大地泄流的工作。在接地電阻的處理過程中，需要將電阻調整到最小的范圍，通常電阻越小，其防雷電的效果則會越好，所以系統設計的過程中，需要根據實際的工程運行情況來進行電阻的控制，一般建筑物的共用接地體（聯合接地）接地電阻要求不能超過1Ω。

2防雷接地技術建筑電氣的安裝實踐

2.1減少外界環境因素干擾的技術措施

在項目防雷接地主要采用變壓器保護裝置、接地導線、電氣保護裝置組合安裝的方式，以降低外界環境因素對防雷接地系統的干擾。同時，依據不同建筑物的結構特點、功能特征、電氣設備情況要求，進行針對性地優化和調整，選擇最科學的施工方法，最大限度地保證施工作業有序、高效開展。

2.2選取正確的接地方法

接地系統安裝是建筑工程防雷接地施工的一項關鍵性施工環節，其作用是將直擊雷和感應雷產生的電流送入大地，因此選取最科學、最合適的接地系統安裝方法，是提升建筑物防雷能力的重要措施。在本項目中主要采用的是建立聯合共用接地系統這一常規性接地方法。在具體施工過程中著重進行了以下技術把控：（1）利用基礎地梁底部或底板內兩根不小于Φ16的鋼筋與樁基內兩根豎向主筋焊接連通，組成大樓的接地極，接地電阻要求不大于1.0Ω;（2）系統主筋焊接連接時，其搭接方式應與板內鋼筋搭接方式相同，連接件的鋼筋采用Φ12圓鋼;（3）要求焊接施工中，必須保證焊縫飽滿，搭接長度嚴格按照施工工相關規范要求，做好相應的防腐處理。焊接施工完畢后，及時進行標記，為后續引下線施工提供便利條件。

2.3防止雷電侵入的防護措施

為了防止雷電侵入時許多電波進入電源線，連接低壓線時最好使用電纜埋地敷設的方式，并將其用戶端連接低壓電纜的電線上安裝金屬護套或某些金屬線槽，這些金屬物體必須接地。在建筑物的防雷系統中，接地裝置可以與某些電氣設備結合使用。安裝接地電路時，其接地電阻不得超過30Ω。在被保護物體的入口處應安裝閥型防雷裝置，被保護物體的上端應與線路連接，下端應接地。通常情況下，避雷器間隙始終是絕緣狀態，不會影響整個系統的正常運行。

3智能型防雷接地系統設計

3.1I/O控制模塊

控制模塊主要是完成電流的輸出和轉換工作，智能型的系統設計，采用6種可編程的FIFO，完成日常工作中的電流信號交換工作，使得交流過程中的電流轉換成直流信號，在短時間內完成信號轉換工作。

3.2電流衰減模塊

在進行電流衰減模塊的設計中，為了能夠有效控制電阻的指數，可利用接閃器的建設來控制雷擊電流的變化。在防雷接地系統的設計中，將電氣工程、防雷接地系統、大地進行相互連接，一般的地埋深度不得小于0.6m，采用垂直的方式完成接地體頂面的埋設，這樣能夠更好地完善電流的控制。在垂直埋設的過程中，相互之間的距離不能夠小于其長度，若相互之間的距離過近，不僅會出現相互干擾，甚至還會降低電流處理的效果。所以，在埋設的過程中，相互之間的距離尺寸必須進行調節，選擇合適的距離之后，再進行埋設，進一步提高模塊運行的質量。

3.3輸出轉換模塊和中斷模塊

在防雷電的處理過程中，輸出和中斷的處理十分關鍵，在智能型系統的設計中，規劃輸出轉換模塊和中斷模塊，能夠較好地實現對電流的中斷和轉換處理，一般的輸出電壓VA由零變成D2。在設計的過程中，還需要考慮到一個重要的因素，就是對于周圍環境的影響，為了降低雷電對電氣工程的影響以及對周圍環境的影響，導線控制設計可以采用接地的方式，實現自動增益處理功能，更好地完成輸出轉換和中斷的操作。

結語

在建筑的使用運行過程中，外界因素對它的實際運行狀態有一定的影響，若無法及時進行優化調整，則有可能造成較大的安全事故。尤其是在雷電的處理上，惡劣的天氣會出現雷電，若建筑物在實際的運行過程中遭到雷電的襲擊，則會導致建筑正常運行和功能受到嚴重損害，甚至會威脅到人身、財產安全和周圍環境。建筑物防雷接地系統設計作為建筑電氣工程設計的重要組成部分，主要為了降低雷電對建筑物、人身安全及建筑內電氣系統的影響，保障建筑物的正常運行。為了更好地避免雷電問題，建議通過建設智能型防雷接地系統，來對雷電問題進行處理，有效轉換雷電流，降低雷電對于建筑物的影響，進一步保障建筑內各系統的正常運行。這是目前常見的一種方式，也是對雷電問題最為有效的一種處理方式。

參考文獻

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