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【摘 要】 智能建筑弱电工程防雷接地指的就是防雷接地需要考虑到各种安全的问题,最重要的就是各种综合布线接地的要求。在对智能建筑弱电工程防雷接地实施时,应该考虑到雷电可能带来的危害。本文探讨了智能建筑弱电工程防雷接地。
【关键词】 智能建筑;弱电;防雷;接地
在现代的信息时代,弱电工程在日常的生活中也是随处可见,例如有线电视、宽带网等这些在我们的生活是可以接触到的。智能建筑弱电工程数量逐渐增加,正呈良好态势发展。但是随着大量热钱涌入市场,许多没有经验不足的公司建造弱电工程项目总会出现一些或大或小的关于雷电方面的问题。因此,在进行智能建筑弱电工程建设时候,对于防雷接地工作有一定的要求。
一、雷电波入侵智能建筑形式及原因分析
雷电波入侵智能建筑的形式主要有两种,分别是直击雷与感应雷。其中,能够对智能建筑中弱电系统安全起到雷击电磁脉冲干扰影响的作用形式主要分为三种,包括空间电磁脉冲、沿缆线侵入的浪涌过电压(包括缆线传导过电压与缆线感应过电压)以及地电位被抬高,产生这些干扰影响的主要原因如下:
1、空间电磁脉冲干扰影响。由于智能建筑物所遭受到的雷击行为会造成空间电磁脉冲干扰,在三维空间范围内,空间电磁脉冲能够作用于一切相关的智能建筑物中的所有电子设备,这就要求要从弱电系统防雷安全的实际角度出发,采取相关措施进行三维空间的干扰屏蔽设防。
2、缆线传导过电压。智能建筑物在遭受雷击行为的时候还有受到雷电流的侵入,此时,雷电流能够通过各类的接地缆线进行直接分流传导,最终侵入建筑结构中。
3、缆线感应过电压。智能建筑物所遭受到的雷电流在实施泄放行为时,能够经过相应的电磁感应进行各种电缆上的浪涌过电压的感应生成。
4、智能建筑楼层的地电位被抬高。因为智能建筑的实际高度是非常高的,使得建筑物所使用的接地引下线较长,这就会导致雷电流在泄放通道阻抗上所形成的实际压降将智能建筑的地电位在很大程度上被抬高,从而产生反击现象。
二、智能建筑弱电工程防雷接地
1、接地
接地系统按照其具体功能不同,分为防雷地、保护地、直流地、屏蔽地及工作地等,其中防雷接地问题比较复杂,必须科学处理才能不会留下安全隐患。对于智能建筑而言,受周围建筑的影响,防雷地通常与保護地利用大楼基础钢筋网作为共同接地体,电源采用TN-S系统,底层变电所设置总等电位铜排引出各接地。其中防雷接地系统利用建筑基础钢筋网作为自然接地体,柱内钢筋为防雷接地引下线,直接连接屋顶接闪器,楼层钢筋即形成防雷等电位面。如建筑高超过30m,则间隔3层即利用圈梁钢筋形成防雷均压环,以构成法拉弟笼结构,提高防雷接地体系的严密性。工作地与变压器中心点一起接地,且连接总等电位铜排。从总等电位铜排上引出PE干线并敷设于强电竖井中,再引至各个楼层,每个楼层设置相应的辅助等电位铜排,其主要作用是连接设备外壳及附近的非带电导体,从而形成交流设备保护地。电子设备保护接地是总等电位铜排上引入另外PE干线,敷设于弱电竖井,再引至对应楼层,电子设备附近同样设置辅助等电位铜排,用以连接电子设备外壳及非带电导体。电子设备直流地是从总等电位铜排用绝缘线引入,与对应设备的直流接地极相连接。针对单台设备或距离较远的设备,可采用五芯电缆作为PE接地线,而屏蔽层、抗静电接地等均可与PE线就近连接。
2、合理的屏蔽
建筑物中做屏蔽的主要目的是对微电子设备进行防护。对有大量微电子设备的房间,要采取屏蔽措施,使仪器处于无干扰的环境中。屏蔽的有效性不仅与房间加装的屏蔽网和仪器金属外壳屏蔽体本身有关,还与微电子设备的电源线和信号线接口的防过电压、等电位联结和接地等措施有关。
为了保证非防雷系统的电气线路在防雷装置接闪时不受影响,应采用金属管布线,这样防止雷电反击的能力强,对防止各种电磁脉冲也具有较好的屏蔽能力。电气线路的主干线一般集中于高层建筑物的中心部位(其雷电电磁场强度最弱),避免靠近作为引下线柱筋的位置,缩小干扰的范围。穿线钢管和线槽等都应与各楼层的等电位联结板和接地母线相连接,达到良好的屏蔽效果。
3、防雷接地引下线
防雷接地引下线的接地方式主要有以下两种:施工时利用柱子内的主钢筋作为防雷接地引下线,柱子下端钢筋应与承台面内钢筋连成一体,没有连接的应采用40mm×4mm的镀锌扁钢,将其连成一体,并完成与自然接地体连成一体。柱子上端的钢筋应与建筑物顶层内的钢筋连成一体,若没有连接的,可采用40mm×4mm的镀锌扁钢将柱子上端的钢筋连接在一起,用金属丝绑扎或焊接均可。沿外墙柱子的钢筋应与建筑物顶层的防雷接闪器连接在一起。这样,就完成了智能建筑防雷接地的引下线。这种防雷接地引下线的施工方法,雷电流泄漏点多,又不损坏建筑物的外观,而且施工比较方便,所以这种施工方法比较好。
人工防雷接地引下线的施工方法是采用足够截面积的裸铜线或30mm×4mm的镀锌铜带,每隔2m作一次固定,引下线间距不大于18m。采用这种人工防雷接地引下线的方法时,应注意建筑物的外观,这种引下线施工方法较适用于平面空间窄小的塔楼建筑。
4、防雷接闪器
雷电对建筑物及其设备,乃至人身有极大的危害,而且非常复杂,又具有突然性,特别是直击雷和侧击雷。对于建筑物的屋脊、屋角、女儿墙与屋檐,都比较容易受到雷击,在建筑物顶上的设备与器具,更容易受到雷击。为了有效地防止雷击,可以采用针带组成接闪器,其施工方法如下。采用25mm×4mm的镀锌扁钢在建筑物顶上组成不大于10m×10m的网格,并延伸到女儿墙上,使墙沿均在避雷带的保护范围内。在建筑物的最高点再设置避雷针,或多处设置避雷针,可用滚球法确定其保护范围。针带组合接闪器应与外墙柱子作为引下线的钢筋作可靠的连接。
三、智能建筑中的防雷新技术 1、提前放电避雷针
随着信息化社会发展速度越来越快,智能建筑的智能程度也越来越高,因此防雷技术也越来越受到人们关注。经研究发现,一种全新的避雷针可以加强智能建筑的防雷程度即提前放电避雷针,这种避雷针的使用不仅可以有效解决传统避雷针被动接闪的问题,也可以解决二次雷击效应严重的问题。其原理是:该避雷针的能量来自闪电以前地面和云层之间的电势差,通过它可以在雷击发生前产生一种向导,进而扩大雷电保护的范围。
新一代避雷针的主要特点:能够精确的提前放电,完全主动式引雷;在同等条件下,比普通避雷针保护范围大,避雷针提前产生向上先导,相当于将避雷针增长了数十米,因而增大了保护范围;减小二次雷击效应的影响;由于在远离建筑物的高空接闪,地面场强大幅度降低;具备安全可靠、免维护、耐腐蚀、抗风能力强、无源、无耗能元件、本身不会受浪涌冲击影响且寿命长等特点。
2、全新的网络防雷器
新一代智能建筑中的网络电子设备使用的是规模较大的集成电路,这种电路即使没有雷电的威胁,其本身就有在高电压和高电流的作用下烧毁的隐患,因此,以往的避雷器和避雷技术很难适应现代的需求。为此,避雷器研究人员为全面确保智能建筑内设备的安全,研制出一种新型网络避雷器,这种避雷器与其他避雷器相比而言,不仅拥有电容量小、残压低、通流量大、响应快等优点,也能够使设备、线路和大地形成一个等电位体,将雷电流阻挡在建筑外部或者直接安全泄放在大地中,从而确保设备安全。
综上所述,在现代的社会,科技进步很大,与此同时,智能建筑弱电工程防雷接地的技术也得到了很快的发展。因此,对智能建筑弱电工程防雷接地的要求也是越来越严格。智能建筑弱电工程防雷接地的设施也是越来越先进,现在已经出现采用自动化的形式进行接地设施的形式,这是一个很大发展。在对智能建筑弱电工程进行防雷接地建设的时候,应该注意采用合理的方式进行设置,使得智能建筑在弱电防雷方面更加安全可靠。从而使得智能建筑弱電工程防雷接地技术更加的成熟,为人们带来更大的便利。
参考文献:
[1]唐甜.智能建筑弱电工程防雷接地分析[J].经营管理者.2008(17)
[2]刘建,赵利平.智能建筑弱电工程防雷接地设计与施工[J].智能建筑.2007(06)
[3]齐卫红,刘作军,吴磊.基于电磁兼容的智能建筑综合布线系统[J].河北工业大学成人教育学院学报.2004(03)
[4]马银伟,李国瑞,尤家锋.智能建筑综合布线技术的应用[J].电信建设.2004(04)
【关键词】 智能建筑;弱电;防雷;接地
在现代的信息时代,弱电工程在日常的生活中也是随处可见,例如有线电视、宽带网等这些在我们的生活是可以接触到的。智能建筑弱电工程数量逐渐增加,正呈良好态势发展。但是随着大量热钱涌入市场,许多没有经验不足的公司建造弱电工程项目总会出现一些或大或小的关于雷电方面的问题。因此,在进行智能建筑弱电工程建设时候,对于防雷接地工作有一定的要求。
一、雷电波入侵智能建筑形式及原因分析
雷电波入侵智能建筑的形式主要有两种,分别是直击雷与感应雷。其中,能够对智能建筑中弱电系统安全起到雷击电磁脉冲干扰影响的作用形式主要分为三种,包括空间电磁脉冲、沿缆线侵入的浪涌过电压(包括缆线传导过电压与缆线感应过电压)以及地电位被抬高,产生这些干扰影响的主要原因如下:
1、空间电磁脉冲干扰影响。由于智能建筑物所遭受到的雷击行为会造成空间电磁脉冲干扰,在三维空间范围内,空间电磁脉冲能够作用于一切相关的智能建筑物中的所有电子设备,这就要求要从弱电系统防雷安全的实际角度出发,采取相关措施进行三维空间的干扰屏蔽设防。
2、缆线传导过电压。智能建筑物在遭受雷击行为的时候还有受到雷电流的侵入,此时,雷电流能够通过各类的接地缆线进行直接分流传导,最终侵入建筑结构中。
3、缆线感应过电压。智能建筑物所遭受到的雷电流在实施泄放行为时,能够经过相应的电磁感应进行各种电缆上的浪涌过电压的感应生成。
4、智能建筑楼层的地电位被抬高。因为智能建筑的实际高度是非常高的,使得建筑物所使用的接地引下线较长,这就会导致雷电流在泄放通道阻抗上所形成的实际压降将智能建筑的地电位在很大程度上被抬高,从而产生反击现象。
二、智能建筑弱电工程防雷接地
1、接地
接地系统按照其具体功能不同,分为防雷地、保护地、直流地、屏蔽地及工作地等,其中防雷接地问题比较复杂,必须科学处理才能不会留下安全隐患。对于智能建筑而言,受周围建筑的影响,防雷地通常与保護地利用大楼基础钢筋网作为共同接地体,电源采用TN-S系统,底层变电所设置总等电位铜排引出各接地。其中防雷接地系统利用建筑基础钢筋网作为自然接地体,柱内钢筋为防雷接地引下线,直接连接屋顶接闪器,楼层钢筋即形成防雷等电位面。如建筑高超过30m,则间隔3层即利用圈梁钢筋形成防雷均压环,以构成法拉弟笼结构,提高防雷接地体系的严密性。工作地与变压器中心点一起接地,且连接总等电位铜排。从总等电位铜排上引出PE干线并敷设于强电竖井中,再引至各个楼层,每个楼层设置相应的辅助等电位铜排,其主要作用是连接设备外壳及附近的非带电导体,从而形成交流设备保护地。电子设备保护接地是总等电位铜排上引入另外PE干线,敷设于弱电竖井,再引至对应楼层,电子设备附近同样设置辅助等电位铜排,用以连接电子设备外壳及非带电导体。电子设备直流地是从总等电位铜排用绝缘线引入,与对应设备的直流接地极相连接。针对单台设备或距离较远的设备,可采用五芯电缆作为PE接地线,而屏蔽层、抗静电接地等均可与PE线就近连接。
2、合理的屏蔽
建筑物中做屏蔽的主要目的是对微电子设备进行防护。对有大量微电子设备的房间,要采取屏蔽措施,使仪器处于无干扰的环境中。屏蔽的有效性不仅与房间加装的屏蔽网和仪器金属外壳屏蔽体本身有关,还与微电子设备的电源线和信号线接口的防过电压、等电位联结和接地等措施有关。
为了保证非防雷系统的电气线路在防雷装置接闪时不受影响,应采用金属管布线,这样防止雷电反击的能力强,对防止各种电磁脉冲也具有较好的屏蔽能力。电气线路的主干线一般集中于高层建筑物的中心部位(其雷电电磁场强度最弱),避免靠近作为引下线柱筋的位置,缩小干扰的范围。穿线钢管和线槽等都应与各楼层的等电位联结板和接地母线相连接,达到良好的屏蔽效果。
3、防雷接地引下线
防雷接地引下线的接地方式主要有以下两种:施工时利用柱子内的主钢筋作为防雷接地引下线,柱子下端钢筋应与承台面内钢筋连成一体,没有连接的应采用40mm×4mm的镀锌扁钢,将其连成一体,并完成与自然接地体连成一体。柱子上端的钢筋应与建筑物顶层内的钢筋连成一体,若没有连接的,可采用40mm×4mm的镀锌扁钢将柱子上端的钢筋连接在一起,用金属丝绑扎或焊接均可。沿外墙柱子的钢筋应与建筑物顶层的防雷接闪器连接在一起。这样,就完成了智能建筑防雷接地的引下线。这种防雷接地引下线的施工方法,雷电流泄漏点多,又不损坏建筑物的外观,而且施工比较方便,所以这种施工方法比较好。
人工防雷接地引下线的施工方法是采用足够截面积的裸铜线或30mm×4mm的镀锌铜带,每隔2m作一次固定,引下线间距不大于18m。采用这种人工防雷接地引下线的方法时,应注意建筑物的外观,这种引下线施工方法较适用于平面空间窄小的塔楼建筑。
4、防雷接闪器
雷电对建筑物及其设备,乃至人身有极大的危害,而且非常复杂,又具有突然性,特别是直击雷和侧击雷。对于建筑物的屋脊、屋角、女儿墙与屋檐,都比较容易受到雷击,在建筑物顶上的设备与器具,更容易受到雷击。为了有效地防止雷击,可以采用针带组成接闪器,其施工方法如下。采用25mm×4mm的镀锌扁钢在建筑物顶上组成不大于10m×10m的网格,并延伸到女儿墙上,使墙沿均在避雷带的保护范围内。在建筑物的最高点再设置避雷针,或多处设置避雷针,可用滚球法确定其保护范围。针带组合接闪器应与外墙柱子作为引下线的钢筋作可靠的连接。
三、智能建筑中的防雷新技术 1、提前放电避雷针
随着信息化社会发展速度越来越快,智能建筑的智能程度也越来越高,因此防雷技术也越来越受到人们关注。经研究发现,一种全新的避雷针可以加强智能建筑的防雷程度即提前放电避雷针,这种避雷针的使用不仅可以有效解决传统避雷针被动接闪的问题,也可以解决二次雷击效应严重的问题。其原理是:该避雷针的能量来自闪电以前地面和云层之间的电势差,通过它可以在雷击发生前产生一种向导,进而扩大雷电保护的范围。
新一代避雷针的主要特点:能够精确的提前放电,完全主动式引雷;在同等条件下,比普通避雷针保护范围大,避雷针提前产生向上先导,相当于将避雷针增长了数十米,因而增大了保护范围;减小二次雷击效应的影响;由于在远离建筑物的高空接闪,地面场强大幅度降低;具备安全可靠、免维护、耐腐蚀、抗风能力强、无源、无耗能元件、本身不会受浪涌冲击影响且寿命长等特点。
2、全新的网络防雷器
新一代智能建筑中的网络电子设备使用的是规模较大的集成电路,这种电路即使没有雷电的威胁,其本身就有在高电压和高电流的作用下烧毁的隐患,因此,以往的避雷器和避雷技术很难适应现代的需求。为此,避雷器研究人员为全面确保智能建筑内设备的安全,研制出一种新型网络避雷器,这种避雷器与其他避雷器相比而言,不仅拥有电容量小、残压低、通流量大、响应快等优点,也能够使设备、线路和大地形成一个等电位体,将雷电流阻挡在建筑外部或者直接安全泄放在大地中,从而确保设备安全。
综上所述,在现代的社会,科技进步很大,与此同时,智能建筑弱电工程防雷接地的技术也得到了很快的发展。因此,对智能建筑弱电工程防雷接地的要求也是越来越严格。智能建筑弱电工程防雷接地的设施也是越来越先进,现在已经出现采用自动化的形式进行接地设施的形式,这是一个很大发展。在对智能建筑弱电工程进行防雷接地建设的时候,应该注意采用合理的方式进行设置,使得智能建筑在弱电防雷方面更加安全可靠。从而使得智能建筑弱電工程防雷接地技术更加的成熟,为人们带来更大的便利。
参考文献:
[1]唐甜.智能建筑弱电工程防雷接地分析[J].经营管理者.2008(17)
[2]刘建,赵利平.智能建筑弱电工程防雷接地设计与施工[J].智能建筑.2007(06)
[3]齐卫红,刘作军,吴磊.基于电磁兼容的智能建筑综合布线系统[J].河北工业大学成人教育学院学报.2004(03)
[4]马银伟,李国瑞,尤家锋.智能建筑综合布线技术的应用[J].电信建设.2004(04)