摘要：近些年，随着当前社会经济建设的不断发展，电气设备在人们日常生活与工作当中发挥了越来越重要的作用。建筑物内电气设备的数量日益增多，使用频率也明显加大，一旦雷电入侵建筑物内电气设备，极易造成严重的财产损失和人员伤亡，不利于整个社会的和谐发展。文章就雷电入侵电气设备的主要形式进行分析，进一步探讨各类防雷建筑物的雷击电流值，以科学开展电气设备防雷设计，仅供相关人员参考。
关键词：建筑电气技术；电气设备；防雷设计
引言
当前城市化建设进程不断加快，高层建筑不断涌现出来，建筑物内信息化电气设备的数量也明显上升。建筑物内电气设备与线路密集，如果电气设备防雷设计不到位，极易遭受来自雷电的安全威胁。如何科学开展建筑电气技术的电气设备防雷设计，是当前电气设计人员所面临的一项重要课题。
1、雷电入侵电气设备的主要形式
雷电入侵电气设备的主要形式为直击雷与感应雷。《建筑物防雷设计规范》GB50057—94（2000年版）对建筑物的防雷区作出明确划分，明确规定不同空间的雷击电磁脉冲严重程度，确定等电位连接点具体位置，进而确定不同区域内电气设备在实际应用中如何与联合接地体实现等电位联结，以及在这一过程中如何选用电涌保护器。所谓直击雷，是一种雷击过电流，表现为雷电对线路直接击中后，入地之前经过电气设备。在《建筑物防雷设计规范》中指出，以LPZOB作为直击雷防护的保护区域，相关电器设计人员也明确直击雷防护设计的具体方法，通过避雷网、避雷针及混合的接闪器之间协调作用，基础内部构建一个整体，包括钢筋网、柱筋及钢屋架等，以钢筋作为避雷网的接地体，为雷电流入大地提供可靠条件。所谓感应雷，是一种过电压，产生于雷闪电流，形成一种强大的电磁场变化，在与导体形成感应后，就会形成感应雷，其过电流会严重毁坏电气设备。《建筑物防雷设计规范》中对感应雷的保护区域作出明确规定，为LPZOB、LPZ1、LPZn+1区，表明该区域不会直接遭受雷击。实际上，感应雷产生于雷击电磁脉冲感应，极易形成感应过电压，对建筑物内电气设备造成严重威胁，因此在建筑物内电气设备的防雷设计中，应将防感应雷设计作为一项重点内容。《建筑物防雷设计规范》中明确规定，电涌保护器的设计必须具备承受通过其自身雷电流的能力，且最大钳压应具备熄灭工频续流的能力，其中工频续流产生于雷电流通过之后。也就是说，电气设备允许的最大电涌电压具有一定特殊性，需要电涌保护器的最大钳压及其两端感应电压相协调，并满足该系统的基本绝缘水平，彼此协调一致，满足建筑物防雷设计规范的具体要求，提高建筑电气设备的防雷设计效果。
2、雷击对建筑物电气设备造成危害的主要方式
2.1直击和绕击
雷击对建筑物电气设备造成危害的主要方式之一就是直击和绕击。当雷云单体存在的时候，在经过建筑物的避雷针或者是其他的地表突出物时，其中的电荷就会在突出物的顶端周围大量地集中。当避雷针或者是其他的地表突出物与雷云中的电荷相碰撞时，就会开始进入主放电阶段，产生直击或者是绕击情况。虽然安装了避雷针，但是直击或者是绕击同样会造成大量散击情况的出现，甚至会对避雷针进行直击。一旦出现这样的情况，在直击或者绕击瞬间会产生出大量的电动力以及高热量，不仅会造成混凝土杆炸裂，同时还会出现小截面的金属熔化现象，更严重的甚至会引发火灾和爆炸，造成极大的安全事故，对建筑物的安全运行造成极大破坏。
2.2雷电反击
对建筑物而言，雷电反击也是雷击对建筑物造成威胁的方式之一。通过地表突出物，直击雷电能够利用电阻进行入地散流，并且在此过程中产生极大的电能。一旦发生这样的情况，不仅会损坏建筑物的电气设备和电气线路，甚至任何引进建筑物的金属管线都会因此产生雷电反击，从而导致电气设备的大规模损坏，对建筑物的正常运行造成极大损失。除此以外，还有一种雷电反击对建筑物的电气设备也会造成极大损害，那就是当雷电流通过建筑物的接地网进行散流的时候，由于支线上的雷电流与其他电位有着较大的差异，那么就会对所有产生了电信号联系的电气设备产生威胁，导致电气设备的损坏。
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2.3感应雷
所谓的感应雷指的是直击雷在放电时产生的电能，通过电磁感应或者是静电感应的方式向周围的环境进行辐射，在辐射过程中导致电气设备出现过电压放电的情况，从而损坏电气设备。从这一点来看，感应雷应当是属于大面积的伤害，会对整个建筑物的电气设备造成极大的威胁。因此，建筑物一定要对感应雷格外重视。
2.4雷电侵入波
雷电侵入波是由远方落雷造成的。在雷击过程中，由于直击通过电磁感应和静电感应的方式对电力传输线路以及电力传输系统的通信线路造成影响，导致该影响对建筑物中的电气设备产生威胁。由于雷电侵入波在传输的过程当中会经过不同参数的连接路线或者是连接点，因此很有可能使得雷电侵入波在传输过程中产生不同的变化，这也会加大对电气设备的损害。
3、电气设备防雷工程设计的相关思考
3.1屏蔽
屏蔽是为了使建筑物内的电气设备、通信系统和控制系统避免受到雷击的危害。建筑物内安装的电气设备容易受到电磁波的干扰而且这些设备的耐压能力较弱在打雷或者接闪的时候，都会受电磁波的干扰和影响。有的时候甚至J隋近建筑物接闪都会使它们受到建筑物传来的电磁波的影响。因此我们在设计建筑物的时候一定要考虑到建筑物的屏蔽功能。在建筑物设计的时候要尽量选择钢筋作为主要建筑材料，这样利用钢筋可以在建筑物内形成一个等电位的网状结构在雷击发生的时候可以将产生的电流分流掉进而实现屏蔽功能。另外在建筑物的钢筋选择时要充分考虑到建筑物的结构特点不同的结构构造需要的钢筋密度也不相同。设计人员需要根据建筑物的实际情况来选择钢筋的密度。屏蔽不仅可以解决分流问题而且可以有效预防雷击电磁波。
3.2接地
接地的目的是把流入防雷系统的电流引导大地，以免电流都集中在某一个位置始需要保护的设备产生损坏。好的接地系统可以有效的将雷击产生的能量引入地下肪止发生电压反击。过去使用的接地规范要求某个设备单独接地这种做法在现在已经不被提倡。目前我们使用的都是防雷接地系统共用接地设备。接地作为防雷系统中最根本的要求，如果接地措施做得不好那么防雷系统的整体效果都不能很好的表现出来。
3.3合理布线
合理的布线是为了更好的提高防雷的效果。现代社会建筑、电视、电话、照明设备等都跟线路有着密切的关系因此我们在进行防雷设计的时候要把这些因素都考虑进去。为了保证接闪的时候这些线路不被影响。我们要做到以下两点首先要将管线放在金属管内实现屏蔽效果；其次需要把管线的主干线中的垂直部分放在建筑物的重心尽量缩小电磁波的感应范围。
结束语
总的来说雷击对电气设备带来的危害是巨大的，为了尽可能的避免雷击给电气设备带来危害我们需要通过雷击入侵的途径着手对可能造成雷击的因素全面考虑。尽可能做到将雷击带来的伤害降到最低避免不必要的损害。
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论文作者:张宝勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：建筑物论文; 电气设备论文; 雷电论文; 防雷论文; 感应论文; 直击论文; 避雷针论文; 《基层建设》2018年第22期论文;