三门峡市气象局 河南三门峡 472000
摘要：随着人们生活质量的提升，愈来愈多的电子信息设备开始应用到建筑物内。由于这些电子信息设备具有耐过电压能力差以及绝缘强度低的特点，一旦被雷电袭击，会致使电子信息系统运行中断，严重时会使设备损坏，致使系统瘫痪，甚至出现人员伤亡，给人们的生命财产安全构成严重威胁。为此，本文主要根据三门峡市气象局建筑物防雷工作经验，重点探讨了建筑物感应雷入侵途径以及防御对策。
关键词；建筑物；感应雷；入侵途径；防御对策
引言
随着社会的不断发展以及科技的进步，人类由电子时代进入了信息时代，广大人民群众对于生活、工作环境的要求也随之提高，愈来愈多的电子信息设备以及智能系统被大批量应用到建筑物内。由于这些电子信息设备的耐电压低，电磁干扰抗击能力差，导致建筑物存在极大的雷击隐患，常常会引发雷击事故，造成了巨大的经济损失以及人员伤亡，所以防雷工作已经受到人们的高度重视。然而，目前的很多建筑物的防雷工程中，防雷技术人员往往比较注重直击雷的防护，而缺乏对雷电感应的深入认识，在建筑物防雷设计中对于感应雷的防御相对欠缺，感应雷对于电子信息设备的破坏性较大。因此，本文首先对建筑物的感应雷入侵途径进行分析，接着对防御对策进行探讨，以期确保建筑物的安全可靠性，避免出现人员伤亡以及电子设备损毁事件。
1.建筑物感应雷入侵途径
感应雷一般是通过静电感应或者是电磁感应形成，其对建筑物内的低压电子设备会构成严重的威胁。下面就来具体阐述一些建筑物感应雷入侵途径。
1.1 由供电线路入侵
通常情况下，建筑物内的电子信息系统的电源一般是凭借电力线路传进室内，电力线路极易被直击雷以及感应雷所袭击。高压电力线路一旦被雷电击中，通过变压器耦合至220伏低压，入侵至建筑物内电子信息系统供电设备；与此同时，低压线路也常常会被直击雷或者是感应雷过电压所影响，其会产生强大的雷电过电压，对建筑物内电子信息系统会产生毁灭性的破坏。
1.2 由通信线路入侵
建筑物内电子信息系统的通信线路入侵一般能够包括三类情形。第一，如果建筑物周边地面存在突出物，当被雷击时，强雷电压会把附近的土层击穿，雷电流直接进入电缆的表皮，进而击穿外皮，使高压入侵到通信线路。第二，如果凭借一一条多芯电缆同各类不一样的来源的导线或者是多条电缆进行平行敷设的时候，若导线受到雷击，通常会于邻近的导线感应到雷电过电压，从而时建筑物低压电子设备被破坏。第三，雷云在向大地进行放电的过程中，在线路上常常会感应到上千伏的过电压，致使同线路保持连接的电子设备受雷击损坏，凭借设备的连线入侵值通信线路。此类入侵途径沿着通信线路进行分布，波及面广，所产生的危害性也较大。
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1.3地电位反击电压凭借接地体入侵
在雷电天气出现时，强大的雷电流会通过接地体以及引下线泄入地面，靠近接地体区域的放射型的电位分布，如果发现连接到电子设备的别的接地体靠近时，就会形成高压地电位反击，入侵电压能够达到数万伏。建筑物的避雷装置将强大的雷电流借助于引下线引向地面，在周边形成强磁场变化，通常会在相邻的导线（信号线与电源线）上感应雷电过电压，这时候建筑物的避雷装置不仅对电子信息系统无法起到防护作用，还极有可能引入雷电流。致使电子信息系统的集成电线芯片存在较弱的耐压，一般不超过100伏，所以应该对建筑物构建多层次的综合性防雷系统，如此才能防御建筑物感应雷的入侵。
2.防御对策
2.1屏蔽
屏蔽指的是借助于各类金属屏蔽体来减少或者是制止电磁干扰或者过电压能量进入建筑物内的一种措施。对于建筑物的弱电系统而言，一般可以分为建筑物屏蔽、设备屏蔽以及各种线缆的屏蔽。建筑物屏蔽一般可结合建筑物内部装设的电子信息设备的功能作用以及重要性，对其经济投入进行总结分析，采取合适的屏蔽手段。通常可以采用建筑物的钢筋、金属门窗、金属框架以及地板等进行有效焊接，构成法拉第笼，同时同地网实行有效连接，构成屏蔽网。与此同时,还应该对建筑物内部的机房做防静电处理，墙壁可以使用防静电铝塑板，同机房共地系统进行连接，形成法拉第笼，切实屏蔽外界电磁场。对于现代大部分的建筑物而言，许多均采取钢筋混凝土结构或者是全金属框架结构，同时整个建筑物在电气上均属于连通的，这为雷电防护提给予了良好的条件。针对建筑物内设备的屏蔽，一般要结合电子设备的使用性质以及雷电袭击时所在的电磁环境，进行单独屏蔽。电子信息设备应同接地系统进行有效连接，对于主机和电子设备，应该在雷电袭击之前将机箱盖好，保证屏蔽效果。针对线缆的屏蔽，如建筑物的各类电力电缆、金属管道以及通信线路等均需要实行埋地引入，埋地水平距离一般超过15m,且要着重对入户的各类线缆进行屏蔽，可以采用金属软管、硬导管、栈桥、金属丝纺织网等作为屏蔽线缆。一般大多数感应雷击的发生是因为传输线路在交变磁场中产生感应高压，使建筑物内电子信息系统遭到破坏。所以对传输线路采取屏蔽措施，是避免或者降低感应雷击破坏建筑物的合理手段。
2.2等电位连接
等电位连接属于建筑物感应雷防御的关键部分，其主要是为了使雷电流所产生的电位差大大降低，建筑物内部的雷电电磁场受到控制，降低雷电过电压所造成的危害，确保建筑物内部电子信息设备可以保持正常运行状态。建筑物等电位连接主要是连接导线或者是浪涌保护器，将建筑物避雷装置同金属框架、金属装置、外来导线等进行有效连接，构成等电位连接，实现均压等电位连接，避免建筑物内发生火灾或者是其他安全事故。
2.3 综合布线
在建筑物内部装设电子信息设备时，一般要尽可能的避开强磁场的位置，以避免电子设备在强磁场环境下受到损坏。针对感应雷的防御，一般要进行综合布线。因为被当作引下线的钢筋混凝土柱内的钢筋以及整个建筑物的屏蔽网均在外墙位置，一般雷电流会通过该区域的钢筋分流至接地装置，因此外墙区域的电流密度极大，电磁场也很强，所以建筑物电子设备的电源线与信号线所形成的回路面积要尽量小，且不能与墙壁中的防雷系统引下分支平行，避免产生大的回路感应电势而击坏电子设备。另外进入建筑物内部的各类电气馈线均要使用穿金属管保护或者是双层屏蔽电缆进行防护。
3.结语
感应雷的发生对建筑物内部的电子信息设备会产生严重影响。为了避免雷击所产生的过电流以及过电压的干扰以及破坏，保护建筑物不被雷电袭击。我们应该按照防雷分区以及等电位连接的原则，采取有关措施屏蔽全部的雷电入侵通道，并依据建筑物以及内部电子信息系统的具体情况进行合理布线，以保证建筑物内电子信息系统的正常运行。
参考文献:
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[3]包炳生．雷电电磁脉冲对电子设备的危害及其防护．电子技术应用，1996，(6)
作者简介:
江勇（1984-），汉族，河南省信阳市人，本科学历，助理工程师，从事大气科学与雷电灾害工作。
论文作者:江勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：建筑物论文; 雷电论文; 过电压论文; 感应论文; 屏蔽论文; 信息系统论文; 设备论文; 《防护工程》2017年第19期论文;