智能建筑的几种有效防雷接地技术措施

智能建筑的几种有效防雷接地技术措施

张海芳

天津方信检测技术有限公司 天津市 301700

摘要：随着智能建筑在国内的逐步推广，它的使用效果和品质也得到了越来越多业主的认可。由于智能建筑在建造时往往会选择较高楼层，所以很容易受到雷击，从而导致建筑物本身的电气设备受损，所以必须要使用防雷接地技术做好防范。笔者从智能建筑的防雷接地技术入手，探讨目前我国的防雷技术种类，并针对目前存在的问题，提出有效的解决对策，以期提高智能建筑的防雷能力，为现有的智能建筑提供更好的防护。

关键词：智能建筑；防雷接地技术；措施

前言

随着信息化技术的迅猛发展，微电子设备的应用也越来越广泛。然而，这种微电子产品的耐压性却很差，抗电涌过电压冲击能力也很差，电气系统易受各种过电压干扰。其中，雷电和过电压对电力系统的影响最大。据统计，雷击造成的电子设备损毁比例超过百分之三十。所以，在智能建筑的建造中，既要注意建筑的工程性能指标，还要注意雷电防护。

一、综合防雷技术

不同种类的雷电袭击对现代建筑的伤害也各不相同，比如直击雷击，当天就会因高温在建筑内发生火灾，如果雷击是发生是在不导电的建筑上，建筑很有可能会因为承受不住压力而产生爆炸，也有可能因为电压太高而导致建筑内电气设备损坏。而感应雷击则会让所有的设备都无法正常作用。所以在进行防雷的时候，要针对不同的雷电类型，制定一套完整、系统的防雷措施，以确保整个智能建筑的安全。

（一）外部防雷技术

由于雷电对建筑物的外部设施可以产生一定的危害，所以必须做好雷电防护工作。

1、接闪器

防雷接闪器是一种金属导体，主要有以下三种形式，分别是避雷网、避雷带和避雷针，另外金属的屋顶、屋顶的金属装饰也可以看作是接闪器，接闪器的能不能起作用要看接闪器的形状和耐流耐压性，以及接闪器的接闪效果。智能建筑大多属于一级负荷，因此在建设智能建筑时必须根据相应的防雷保护措施，在屋脊、屋檐上都要安装防雷接闪器设备，通常安装的是针网或针带复合接闪器。在此要强调的是，由于智能建筑的特殊性，屋顶的金属结构，特别是房屋表面的金属设备，都要与屋顶的防雷装置进行连接，构成一个安全的传导系统。

2、引下线

通常来说，引下线都是用特殊的材料制造而成，但是有些建筑却可以利用自己的金属部件，起到引下线的作用，以确保整个建筑的防雷能力。在设计外部防雷工程时，施工人员要考虑到房屋的高度和所用引下线的材料，并提醒采购的工作人员，确保引下线材质不会在雷电的轰击下出现裂纹，从而影响到防雷的效果。同时要注意的是，根据住宅使用功能的不同，应采用不同的引下线，应充分利用引下线的防雷作用[1]。

（二）内部防雷技术

在进行外部防雷工作的同时，还应加强对内部防雷的防范。内部防雷技术是用提高装置的供电电压的方式来提高装置的抗干扰性，可有效地处理因天气变化而引起的雷击事故。

1、屏蔽

由于能够即时预测天气的改变，因此可以采用屏蔽的方法，有效地降低雷电对建筑物内的磁场和电流造成的影响。

2、电涌保护

在智能建筑中，安装电涌保护器是一种必不可少的保护手段，它通常被布置在建筑物不同的防雷区域和特殊的位置，另外一项重要的内部防电措施就是安装均压环，这种均压环可以有效的避免侧击雷对建筑物的破坏。为了达到防雷的目的，均压环设备必须与下引线相连接。

智能建筑的防雷接地技术，就是要让闪电能更快地接入地面，进行过电流和电压的分流，从而减少或排除了雷电对电力设施和通讯讯号造成的毁灭性危险，但因为该技术还没有完全成熟，很可能会造成比较大的负面影响，比如地电位反击问题和变压器的损坏问题，所以没有被广泛应用。

二、雷击对智能建筑的影响

智能建筑在正常被使用时时，其电压一直处于安全工作电压区间，但由于雷击引起的整体电压过高，致使其中的电气设备承受能力过大而损坏。一般情况下，智能建筑受雷击的影响有：首先，雷电直击智能建筑电气设备；其次，由闪电引起的电流会穿过电线而影响到电气装置；最后，智能建筑通信系统遭受雷击。闪电与其所处的变电站有密切关系。总体而言，内陆地区出现闪电的频率要高于沿海。但是，不管有多大的几率，雷电造成的伤害都是不容忽视的。闪电在形成时，会有一股过强的电流，当它通过大气时，会产生很大的能量。一旦发生雷击，这些电能就会被集中在智能建筑的电气设备上，对整个设备和电力系统都会产生巨大的破坏，甚至有可能出现触电问题，危及人们的生命。传统的防雷电防护技术仅能防止直电的发生.随着科技水平的提高，防雷技术也得到了极大的提高。在变电站防雷技术中占有重要地位的是接地装置，其作用是将电击产生的电流通过接地装置输送至地面，从而达到对电力系统和电力系统的保护[2]。

三、解决防雷接地技术问题的措施

（一）对地位反击问题的措施

通常情况下，地面电位的反冲主要表现在以下三个方面：第一，电源供应线路和与其相连的电压变压器上；第二，和通信，控制，信号和数据获取有关的线路以及与其相连的接口设备的输入（输出）上；第三，从建筑外面导入的各种金属导线和金属管道。由于地电位的反冲和联合接地的综合影响，使得地电位的上升的同时会产生暂时性和突发性的放电，从而极大地提高了电力设备的短路概率，严重的话，会导致建筑物内部的电气损坏、接地系统故障，甚至发生系统瘫痪的情况。

针对地位反击问题，应采取如下措施：首先，施工人员要设计和保证合理的安全间距。想要避免地电位反击，必须保证金属结构、金属设备以及各类接地线和金属框架，一定要与防雷引下线和其他避雷设施保持一定的安全间隔；其次，要保证防雷接地网和其它接地体之间有一个适当的安全间隔，否则就需要把它们组合在一起，构成一个共同的接地系统；再次，不同性质、不同类别、不同抗冲击、抗干扰性能的接地体系应都各自都应采用多点接地。最后，这也是目前最常用的地位反击防御手段，在电力线路上安装电涌保护器，或者安装一个电源隔离变压器，这样做可以在高电位导入的一刹那内，将电压均匀化，并且与前面几种方法相比较，节省了大量的人力物力[3]。

（二）应对变压器损坏问题采取的措施

在实际工作中，雷击所造成的变压器损坏问题可以通过以下措施解决：首先，最常用的方法就是在保证符合要求的情况下尽量缩短防雷设备的连接线。其次，我们还可以通过在变压器的低压侧加装避雷设备来解决问题。再次，我们可以在变压器的高压侧增设一个电抗线圈。在这种情况下，等电位连接是一种较好的解决方法。均电压又称为电压平衡连接（简称等电势连接）。这种电势补偿装置的主要功能是：一是为雷电的低阻抗提供一个连续的通路，从而能快速地将雷电引到地面上。二是保证系统各个部位不会出现足量损失的电位差。也就是说，在发生瞬变的情况下，利用这种电势补偿装置，可以使被保护系统所在的区域中的全部导电元件之间，快速地形成五个等电位区。该地区与外部的电压相差几十千伏。在被保护的区域内，各传导元件之间不能有明显的电势差异，以保证装置及人员的安全。

四、结语

要想提高智能建筑的防雷接地性能，就必须从对雷击对建筑的危害和对居民的危害进行分析，针对不同的原因，采取相应的措施，从小处着手，本着良好的态度，把防雷项目认真做好，有效地解决安全问题。在建造智能建筑的时候，工人们要投入大量的精力，利用自己的专业知识和熟练的操作，根据设计图纸进行安装，定期对防雷接地设备进行维护，保证居民的生命财产安全和建筑的使用安全，为智能建筑的发展做出自己的贡献。

参考文献

[1]李承昊.智能建筑的几种有效防雷接地技术措施[J].科技资讯,2016,14（10）:24+26.

[2]瞿明,万瑞霞.智能建筑雷电防护技术的应用研究[J].智能建筑与城市信息,2015（04）:89-91.

[3]高素萍.智能建筑的几种有效防雷接地技术措施[J].低压电器,2005（03）:20-24.