导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

智能建筑的雷电防护措施

文档作者：楼琦程育红朱俊巍文档来源：杭州万象物业管理有限公司		点击数：	更新时间： 2021年10月16日
下载地址：点击这里	文件大小： 250.30 KB 共4页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共4页]

本文件共4页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：250.30 KB 共4页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

下一篇：线路雷击跳闸分析及防护措施

上一篇：信息系统雷击电磁脉冲的防护措施

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

浙江建筑，第30卷，第7期，2013年7月
Zhejiang Construction，Vo1．30，No．7，Ju1．2013
智能建筑的雷电防护措施
Lightning Protection Methods for Intelligent Building
楼琦 ，程育红 ，朱俊巍
LOU Qi ，CHENG Yuhong ，ZHU Junwei
(1．杭州万象物业管理有限公司，浙江杭州310014；2．杭州中创电子有限公司，浙江杭州310014)
摘要：计算机等微电子设备在建筑中的广泛应用，促进了建筑的智能化发展；而如何采取有效措施防止雷电干扰智能建筑
系统的运行也已受到普遍关注。在此，从智能建筑的设计要求方面，论述了智能建筑防雷技术的基本原则和方法，并针对智能建
筑的接地和电涌保护器的安装作简要讨论。
关键词：智能建筑；雷电防护；接地
中图分类号：TU856 文献标志码：B 文章编号：1008—3707(2013)07—0060—04
智能建筑内有建筑电气设备和大量的电子设备
及布线系统，如通信自动化系统、火灾报警系统及消
防联动控制系统、楼宇自控系统、综合布线系统、闭
路电视系统、门禁系统、高层楼宇电梯、防盗报警系
统和机房系统等。由于这些设备灵敏度高、耐压低，
很容易受到雷电电磁脉冲感应对智能系统的干扰。
如果防雷系统有缺陷，接闪装置接闪后，建筑物内的
微电子设备必然受到影响，轻者可导致设备的误动
作，重者会造成硬件的永久性损坏，导致通信中断等
严重性后果。智能建筑的迅速发展，精密的电子、电
器设备被广泛应用在建筑系统中，因此加强对这部
分的保护，显得至关重要。
雷电及浪涌对智能建筑的危害形式主要有：直
击雷、静电感应、电磁感应、雷电入侵波、地电位反
击、电磁脉冲辐射、操作过电压和静电放电 。在
智能化系统的集成运行后，对系统和设备造成危害
的大部分并不是直击雷，而是雷电流的电磁效应。
主要是由于雷击发生时在电源和通信线路中感应的
过电流、过电压引起的。一方面由于电子设备内部
结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水
平下降，对雷电的承受能力下降；另一方面由于信号
来源路径增多，系统较以前更容易受到雷电波的
入侵。
1 智能建筑防雷要求
各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装
置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。各类防雷建
筑物应设内部防雷装置，当其建筑物内系统所接设
备的重要性高，以及所处雷击磁场环境和加于设备
的闪电电涌无法满足要求时，也应采取防雷击电磁
脉冲的措施。需要保护的电子信息系统必须采取等
电位连接与接地保护措施。
智能建筑的防雷技术措施见图1。目前，建筑
物外部防雷系统设计执行国家标准《建筑物防雷系
统设计规范(GB 50057-2010)》 。各类防雷建筑
物应设防直击雷的外部防雷装置，并采取防闪电电
涌侵入的措施。在建筑物的地下室或地面层处，建
筑金属物体、金属装置、建筑内系统、进出建筑物的
金属管线应与防雷装置做防雷等电位连接。外部防
雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之
间，还应满足间隔距离的要求。
智能建筑在设计时应将建筑物的金属支撑物、
收稿日期：2013一O4—24
作者简介：楼琦(196O一)，男，浙江杭州人，工程师，从事自动化技术工作。
第7期 楼琦等：智能建筑的雷电防护措施 61
金属框架或钢筋混凝土钢筋等自然构件、金属管道、
配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个接地系
统。内部采取屏蔽、接地、等电位连接、过电压保护、
安全距离和合理布线等防雷措施。并遵守多级分级
(类)保护原则：即根据电气、微电子设备的不同功
能、不同受保护程度所属保护层，确定保护要点做分
类保护，根据雷电过电压危害的可能通道从电源线、
数据线和信号线做多层保护 。见图1。
图1 智能建筑防雷技术构成图
2 防雷设计的基本要素
2．1 建筑外部防雷装置
(1)接闪器。为了保护建筑物的内部设备，外
部防雷电系统采用雷电接闪系统以防护直击雷。专
门敷设的接闪器应由下列的一种或多种组成：① 独
立接闪杆；②架空接闪线或架空接闪网；③ 直接装设
在建筑物上的接闪杆、接闪带或接闪网。
(2)引下线。引下线是连接接闪器与接地装置
的金属导体，是把接闪器引导的雷电电流引入大地
的通道。引下线数量的多少直接影响分流雷电流的
效果，引下线多，每根引下线通过的电流就少，其感
应范围及强度就小。在智能建筑的防雷设计时，引
下线相互之间的距离在满足规范要求的情况下，最
好适当增加引下线的数量，减少过渡，尽量缩短引下
线，以有利于微电子设备的保护。防直击雷装置的
引下线应优先利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋，不
仅节约钢材，更重要的是比较安全。建筑构件内钢
筋、钢梁、钢柱、消防梯等金属构件以及幕墙的金属
立柱宜作为引下线，但其各部件之间均应连成电气
贯通，可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺
钉或螺栓连接。
(3)智能建筑接地。不管哪类建筑物，在供电
设计中，接地系统的设计占有十分重要的地位，因为
它关系到供电系统的可靠性和安全性。智能建筑中
安装有大量的自动化设备，在电源与接地问题上必
须考虑电磁兼容和过电压保护两个问题 。
防雷接地系统是用来将雷电流导人大地。接地
主要有公用接地和独立接地两种形式，独立接地不
利于过电压保护。接地装置应优先利用建筑物的自
然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时
应增加人工接地体。随着对雷电认识的提高，接地
形式一般采用共用接地系统，即将防雷接地、电源工
作接地、各种装置的外壳及铁管外皮和电子设备的
信号接地都统一地接到建筑的基础上或室外的接地
装置上。如果弱电设备所在的地方没有可以共用的
接地体，就需要单独设置接地体。
共用接地系统通常利用建筑的基础做接地电
极，其电阻一般在1 Q 以下，在确定接地电阻时，应
考虑各种设备对接地电阻的要求，取最低值。但
“接地电阻欧姆值”是一个很粗的估值，不能作为判
断雷电防护的唯一依据。对于要求较高的电子设
备，若建筑基础的接地电阻不能满足要求，应在室外
加电极，并与建筑的公用接地系统相连，以避免形成
单独接地。
2．2 内部防雷电系统
建筑物除做好外部防雷外，还应做好内部防雷。
内部防雷包括防雷电感应(雷电二次效应)、防反
击，以及防护沿地面上和地下的金属连接物的高电
位侵入的危险。防雷电电磁脉冲是针对建筑物内的
系统(包括电气系统和电子系统，它们的线路和设
备)进行防护。智能建筑的内部防雷措施主要有：
屏蔽、等电位连接、合理布线、限压(SPD)。
(1)屏蔽。在智能建筑的雷电防护中，屏蔽是
非常重要的技术措施。屏蔽的目的一般有三：一是
防止外来的电磁能量进入某一区域，避免这里的敏
感电子设备受到干扰；二是限制内部辐射的电磁能
量漏出该区域，避免电磁干扰影响周围环境及设备；
三是通过屏蔽体两端与接地电极的可靠电气连接，
将感应收到的外界电流泄人大地。建筑物的屏蔽，
有以下三方面的技术措施：一是充分利用建筑框架
的钢筋混凝土结构，使其连接构成一个六面体的格
栅型大空间屏蔽；二是所有电气系统和电子系统集
成线路必须穿在金属管内，金属管两端分别与接地
装置连接；三是仪器设备壳体的屏蔽必须用金属层
62 浙江建筑 2013年第30卷
加以封闭起来，并与进线屏蔽体和接地装置可靠的
电气连接。实际工程中对于重要机房应切实做好室
内外的屏蔽。线缆的屏蔽十分重要，因为雷电波的
侵入是“线”的概念，可以采用排、堵的方法，而雷击
电脉冲是“场”的概念，只能采用屏蔽加排、堵的
方法。
(2)等电位连接。等电位连接是使建筑物内的
各个部位电位都相等，这样可以保证建筑物内不会
产生反击电压和危及人身安全的接触电压，同时对
防止雷电电磁脉冲也有作用。等电位连接网络应利
用建筑物内部或其上的金属部件多重互连，组成网
格状低阻抗等电位连接网络，并与接地装置构成一
个接地系统。做防雷等电位连接时，不仅要像做屏
蔽那样将建筑的接闪装置与梁、板、柱、和基础内的
钢筋可靠地焊接在一起，还要将建筑物内的各种设
备的金属外壳和金属管线与之焊接或卡接在一起，
才能保证整个建筑各个部位成为良好的等电位体。
当工艺上不允许等电位连接时也可采用专门的
SPD，等电位连接尽可能的直 。
(3)合理布线。合理布线对减小电气系统和电
子系统的雷电感应过电压水平有着十分重要的意
义。室外线路应远离雷电接闪系统。室内线路应远
离接地引线。实践证明，电气系统线路和电子系统
线路分别各自穿在金属管中，金属管分别与建筑物
的共地连接，这种布线效果好，电磁感应小。布置电
子信息系统线缆路由走向时，应尽量减小由线缆自
身形成的电磁感应环路面积。
(4)电涌保护器。电涌保护器的作用是在极短
时间内将被保护系统连接到等电位系统中，使设备
各端口电位相等，同时将电路上因雷击而产生的大
量脉冲能量经电涌保护器泄放到大地，降低设备的
各接口电位差，从而起到保护设备的作用。
在智能建筑系统中，通常需要安装多级SPD。
首先需要在线路进入建筑物的总配电连接箱内安
装，在分配电柜内也有必要安装SPD；第二级SPD
安装在信息机房和各类控制室的配电柜内；第三级
安装在需要特殊保护的仪器设备终端处。SPD接到
等电位连接的导线要尽可能短而直，一般不大于
1 m。SPD的安装应进行多级配合，当有续流时应在
线路中串接退耦装置。
3 结 语
总之，外部雷电防护系统和内部雷电防护系统
是建筑物雷电防护系统的两道防线，各负其责，缺一
不可。在一个设计完善的智能化建筑系统中，应该
充分考虑防雷系统工程。但通常在建筑设计和电气
工程设计时已经考虑了直击雷防护、屏蔽和隔离、合
理布线，故智能化建筑系统的防雷主要采用接地
(包括等电位连接)和加装单独的防雷装置处理。
3．1 智能建筑的接地系统
建筑接地系统可分为TN．C系统、TN．C—S系统、
TN．S系统、TT系统和IT系统。智能建筑的接地系
统通常采用TN．S系统，且智能建筑弱电接地系统
应在弱电竖井内设有单独接地干线将弱电设备的保
护接地和工作接地线与接地干线相连。智能建筑
TN．S系统示意见图2。TN—S交流工作地对公用地
提出了抗干扰的严格要求，不能与其他接地系统，
如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接，也不能
与PE线连接。弱电系统的接地措施包括防雷接
地、工作接地、安全保护接地、屏蔽接地与防静电接
地、共用接地和等电位接地。弱电系统接地的结构
包括接地线、接地母线、接地干线、主接地母线、接地
引入线和接地体六部分，在进行系统接地的设计时，
可按这六个要素分层地进行设计 。
广 L2
，_Y、，- L3
N
PE I
l l
一 厂 —摩_ —哇
图2 智能建筑TN．S系统示意⋯
3．2 智能建筑的电涌保护器
要摆正SPD在建筑物内部防雷系统中的位置。
SPD仅是建筑物内部防雷系统的多项技术措施之中
的一种。安装SPD对防雷电波入侵尤其有效，但简
单而草率地将SPD装置在各种线路中并不意味着
就是最优的保护方案，而只有正确地选择、配置、安
装才能使SPD达到预期的效果，使其发挥应有的作
用"J。在新规范中并不是要求所有第一级SPD都
利用10／350 s波形的产品，只对于从LPZOA、
LPZOB进入LPZ1区的系统第一级安装10／350 s
第7期 楼琦等：智能建筑的雷电防护措施 63
(上接第59页)
装方便性，喷头间距不宜过小。因此在冷却对象端
部外适当地增加喷头是一种比较方便可行的方法。
同时，为了较好控制整个系统的流量，使系统流量不
至于过大，中间段的喷头可以相应减少，喷头间距可
以相应加大。
参考文献
[1] 公安部天津消防科学研究所．GB 50084-2001自动喷水灭火
系统设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2005．
[2] 中国建筑科学研究院．04S206自动喷水与水喷雾灭火设施安
装[S]．北京：中国建筑工业出版社，2004．

网友评论 more

电力安全论文最新内容

03-05