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摘要：科学技术的不断进步和发展，致使人们对智能化的建筑有了进一步的追求。雷电作为损害智能化建筑的灾害之一也不断引起人们的关注。本文作者主要分析了智能建筑中的防雷技术。
关键词：智能建筑；防雷技术；接地
一、雷电灾害的特点和对电子设备的影响
1.1 雷电灾害的特点
雷电形成的时间短，但雷电灾害造成的损失较大，雷电的主要特点有：产生的时间短，一般为50-100s；冲击电流大，电流值可以达到几万到几十万安培；冲击电压高，强大的电流产生的交变磁场感应电压可以达到上亿伏；释放热量大，瞬间释放的热量可以使局部空气温度上升到几千度等。
1.2 雷电灾害对智能建筑电气设备的危害
当雷电击中智能建筑的防雷系统时，强大的电流会随着防雷系统将雷电导入到大地，对于从钢筋结构流过的雷电电流来说，其不仅会因为产生电磁场对室内的电气系统产生干扰，而且还能造成雷电接地点电位的升高，对电气设备造成反击。如果雷电击中与建筑物相连的金属管线，会在管线上形成直击雷过电压，这种过电压可能沿着金属管线侵入室内，对电气系统造成损害。同时，雷击建筑物附近的其它物体如大地，树木等，雷电电磁脉冲通过空间辐射的方式部分地穿透建筑物的屏蔽体而在室内电气系统中产生过电压干扰。
二、智能建筑物的整体防雷措施
对于进出智能建筑的各类金属管、电缆以及其他引入线应在进、出口处与建筑物的防雷接地装置连接。在进、出口处，应使电缆的金属外皮和钢套管等与电气设备的接地装置相连。如果电缆转换成架空线路。则应在转换处加装SPD。大量事实显示，雷击造成埋地线缆故障大约占总故障的30%，即使雷击到比较远的地方，仍然会有部分雷电电流流人电缆。所以，采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管良好的电气连通，对防止电磁干扰和电磁感应是非常有效的。这主要是由于金属管的屏蔽用和雷电电流的集肤效应在起作用，从而保护了智能化系统的传输线缆，使传输信号不受雷电的千扰。如线缆全程穿金属管有困难时，可在线缆进人前端和终端设备前穿金属管埋地引入，埋地长度不得小于15m，在人户端将线缆金属外皮、钢管同防雷接地装置由于金属管的屏蔽作用和雷电电流的集肤效应在起作用，从而保护了智能化系统的传输线缆，使传输信号不受雷电的千扰。如线缆全程穿金属管有困难时，可在线缆进人前端和终端设备前穿金属管埋地引入，埋地长度不得小于15m，在人户端将线缆金属外皮、钢管同防雷接地装置做良好连接。
三、外部防御雷击
3.1 接闪器
(1)避雷针：一般采用镀锌圆钢或焊接钢管制作。工程中，将避雷针与避雷引下线相连接，或者与避雷带相连接，或者与避雷网相连接。
(2)在易受雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋面四周的檐口安装直径为12MU镀锌圆钢作避雷带。并在屋面采用40mmx4mm的镀锌扁钢设置不大于10mx10m或15mx15m的网格，该网格与避雷带相连。
(3)屋顶上的构筑物或其它凸出屋面的物体，如砖砌水箱、楼梯顶盖、电梯机房顶盖、屋顶造型等，沿其四周装设避雷带；在屋面接闪器，保护范围以外的建筑物，如主楼裙房屋顶、连接单体楼的通道等均应安装直径为12mm的镀锌圆钢避雷带；主楼屋面上的金属物件，如天线、冷却塔、消防管道或其它供水管道、风机、不锈钢水箱等都必须与屋面避雷带连接，其连接线的截面不应小于屋面避雷带的截面。
(4)当建筑物高度超过30m时，该大楼30m及其以上部分的阳台金属栏杆以及外墙上的金属门窗、钢架等金属构件或其它金属凸出物都必须与避雷引下线连接构成电气通路，以达到防御侧向雷击的目的。
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3.2 避雷引下线
避雷引下线通常利用建筑物结构柱内主筋，当该主筋直径大于或等于16mm时，则取其中两根钢筋通长焊接作为一组避雷引下线；当该主筋直径小于16-，时，则取其中四根钢筋通长焊接作为一组避雷引下线。避雷引下线上部与避雷带连接，下部与接地装置连接。
3.3 接地装置
目前建筑物大部分都是采用埋深大于60。。基础钢筋作接地装置，利用地圈梁的主筋两根组成闭合环网，地梁圈两根主筋与承台底部钢筋连接有桩基础的，在引下线设置处应将桩基主筋与作接地线的地梁圈主筋连接。
四、内部防御雷击
4.1 防御雷电感应的措施
(1)在智能系统中央控制室、计算机网络中心、监控中心、消防控制室、电话机房以及其它楼层设备用房等处设置局部等电位箱(LEB)，局部等电位箱内端子板以镀锌扁钢或铜板或铜线与接地体或建筑物总等电位箱内端子板(MEB)相逢将房间内金属设备外壳、电缆桥架、穿线金属管道、设备用支架、静电地板支架或其它金属构件等敷铜线与局部等电位箱内端子板可靠连接。
(2)在弱电竖井内通长安装一根镀锌扁钢或铜板，电缆桥架、垂直管线的穿线钢管每三层与其相连，并将各楼层竖井内配线架、设备用机柜或支架与该镀锌扁钢或铜板连接。
(3)智能系统在大楼内现场安装的各种设备，如传感器、控制器、读卡器、摄像机机架等的金属外壳应就近与楼层局部等电位相连。
(4)电缆桥架、穿线钢管极其与箱柜对接处应做到电气通路良好。
4.2 防御雷电波侵入的措施
(1)进建筑物电源线缆特别是智能系统用线缆应尽量埋地敷设。在建筑物底层安装总等电位箱，将进入室内的消防管道、各种金属保护套管、线缆金属保护层等以铜线与总等电位箱端子板相连。若智能系统机房设在底层，其入户金属管道与线缆金属保护层等也可以以铜线与机房内局部等电位端子板相连。金属管道中断处应跨接。
(2)需架空敷线，应换缆进户，在架空与电缆换接处装设避雷器，并将避雷器、电缆金属外皮、保护钢管及其它金属部件一起接地。
4.3 防御雷击电磁脉冲的措施
雷击电磁脉冲的防护是在雷电入侵大楼的各通道上，通过采用屏蔽隔离、均压、过电压保护、过电流保护、接地等方法，将雷电过电压、过电流泄放入地，从而达到保护智能建筑设备的目的。
4.4 电涌保护器(SPD)防护
(1)电源线路的电涌保护一般可采用四级。其中第三级电涌保护器安装在智能系统机房主配电箱内，用于保护以该配电箱为电源的所有设备；第四级安装在需特殊保护的设备(如数字程控交换机、计算机网络系统的主交换机等)电源箱中。电源线路的各级电涌保护器应分别安装在被保护设备用电电源的前端，其接线端分别与电源箱相应相线连接；其接地端与电源箱内PE端子板相连。各级电涌保护器连接导线长度不宜大于0.5m。
(2)天馈线路电涌保护器串接在天馈线与被保护设备之间。
(3)信号线路电涌保护器安装在被保护设备的信号端口上，其输出端与被保护设备的端口相连。
五、结束语
雷击破坏了智能建筑系统的完整性，促使智能建筑处于高风险的运营状态，破坏建筑电气设备、系统，严重威胁到居民安全。智能建筑加强了电气防雷的控制力度，积极落实电气防雷技术，便于优化电气系统的运行，体现防雷保护的价值。智能建筑中电气防雷技术的应用，充分体现了电气防雷的积极性，提高了建筑电气的安全水平。
参考文献：
[1]王新安.谈智能建筑电气防雷技术[J].科技与企业，2015，04：217.
[2]吴景飞.探讨智能建筑电气防雷设计相关策略[J].科技创业家，2014，04：54.
[3]商琦.高层建筑电气防雷及接地技术探讨[J].电子技术与软件工程，2014，08：157-158
论文作者:张灵志
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/13
标签：雷电论文; 防雷论文; 金属论文; 线缆论文; 过电压论文; 建筑物论文; 系统论文; 《防护工程》2017年第10期论文;