3內(nèi)部防雷措施
內(nèi)部防雷包括防雷電感應(yīng)、防反擊以及防雷電波侵入內(nèi)部。防雷裝置包括等電位、屏蔽、接地、合理布線以及加裝避雷器等措施。
3.1等電位聯(lián)接
等電位是用連接導(dǎo)線或過(guò)電壓保護(hù)器將處在需要防雷空間內(nèi)的防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來(lái)的導(dǎo)體物、電氣和電訊裝置等連接起來(lái)。為保證建筑物內(nèi)部不產(chǎn)生反擊和危險(xiǎn)的接觸電壓、跨步電壓,應(yīng)當(dāng)使建筑物地面、墻板和金屬管、線路等都處于同一電位,為此鋼筋混凝土建筑物應(yīng)在各層的適當(dāng)位置預(yù)埋與房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)防雷導(dǎo)體相連的等電位連接板,以便與接地主干線相連。由于電力、電信線路不能直接接到地線上,電涌保護(hù)器(SPD)實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備、電子設(shè)備的等電位聯(lián)結(jié)。
??建筑物等電位聯(lián)結(jié)干線應(yīng)從與接地裝置有不少于兩處直線連接的接地干線或總等電位箱引出,等電位聯(lián)結(jié)干線或局部等電位箱間的連接線形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò),環(huán)形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)就近與等電位聯(lián)結(jié)干線或局部等電位箱連接,支線間不應(yīng)串聯(lián)連接。總等電位聯(lián)結(jié)一般設(shè)在地下室或靠近地平面處,將進(jìn)出建筑物的金屬管道、建筑物鋼筋接地網(wǎng)、所有強(qiáng)弱電電源線、信號(hào)線的接地線進(jìn)行聯(lián)結(jié)。
??高層建筑物內(nèi)各種金屬導(dǎo)體和管道如金屬門(mén)窗、設(shè)備的金屬外殼等作等電位連接;電源線、信號(hào)線通過(guò)電涌保護(hù)器實(shí)現(xiàn)等電位連接;建筑物各處的均壓環(huán)、起到一定電磁屏蔽作用的鋼筋網(wǎng)、各處的電氣以及防雷等電位連接導(dǎo)體形成總等電位連接,最后與聯(lián)合接地系統(tǒng)相連,形成一個(gè)理想的“法拉第籠”。
3.2合理的屏蔽
屏蔽的目的主要是對(duì)微電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù),確保房間內(nèi)的設(shè)備處于無(wú)干擾的環(huán)境中。電氣線路的主干線要布置在高層建筑物的中心位置,因?yàn)槠淅纂姰a(chǎn)生的電磁場(chǎng)強(qiáng)度是最弱的,可以有效的減小干擾的范圍。電氣線路在布線時(shí)最好采用金屬管布線,不僅可以防止雷電的反擊能力,而且對(duì)各種電磁脈沖也有較好的屏蔽能力。提高屏蔽的有效性需要采用多種手段,例如在房間加裝屏蔽網(wǎng)、處理好微電子設(shè)備的電源線和信號(hào)線的接口等.
3.3選擇可靠的電涌保護(hù)器 (SPD)
???由于電力、電信線路不能直接接到地線上,電涌保護(hù)器很好的實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備的等電位連接。依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》宜在建筑物以下位置設(shè)計(jì)安裝電涌保護(hù)器:總電源進(jìn)線處、由建筑物外面引進(jìn)來(lái)的電話、寬帶、有線電視配線設(shè)備處、緊固在高層建筑物外面上的用電設(shè)備,例如節(jié)日時(shí)閃爍的彩燈、航空障礙燈、用電的廣告燈牌等對(duì)應(yīng)的室內(nèi)配電箱處,以及計(jì)算機(jī)機(jī)房、保安監(jiān)控中心、消防控制中心等弱電系統(tǒng)的配電箱內(nèi)。
4個(gè)人觀點(diǎn)
隨著人類的發(fā)展與進(jìn)步,人們已步人數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化時(shí)代,在講求建筑物的實(shí)用性、藝術(shù)性之外,人們也更看重生活和工作空間的功能性與服務(wù)性。因此,信息網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)控制的微電子技術(shù)設(shè)備必然進(jìn)人智能建筑,為人們做好各種服務(wù)。任何建筑的安全始終是第一的。近幾年來(lái),高層建筑內(nèi)的微電子技術(shù)設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱電子系統(tǒng))遭雷擊,毀壞建筑物和設(shè)備、造成火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生。因此,智能建筑防雷保護(hù)與優(yōu)化已迫在眉睫。所以現(xiàn)在,在對(duì)高層建筑防雷接地保護(hù)時(shí),也要考慮高層智能建筑的防雷接地保護(hù),升級(jí)高層建筑防雷接地系統(tǒng)。
4.1普通建筑物防雷接地的缺點(diǎn):
普通建筑物的防雷的主要目的是為了防護(hù)建筑物及建筑物內(nèi)部的人、畜、物免受雷擊。為此運(yùn)用避雷針、避雷帶、引下線、接地極引雷人地,只解決了普通建筑物的防雷問(wèn)題。因此,對(duì)智能建筑的防雷保護(hù)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)考慮不足和有缺陷。
它的缺陷主要有以下幾個(gè)方面:(1) 防雷技術(shù)設(shè)計(jì)及選材差, 就普通建筑物的防雷而言,早期的防雷技術(shù)是引進(jìn)前蘇聯(lián)的技術(shù),采用拋物線或折線計(jì)算法來(lái)計(jì)算反擊電壓和安全距離,防雷效果較差。(2) 傳統(tǒng)避雷器應(yīng)用的缺點(diǎn):① 間隙避雷器的缺點(diǎn):對(duì)雷擊信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)約數(shù)百納秒至微秒;一旦擊穿必須借助外電路使之?dāng)嗔?,重?fù)使用的特性變異很大。②氧化鋅壓敏電阻避雷器的缺點(diǎn):結(jié)電容大,不宜用于高頻電路;標(biāo)稱通流量作用下的殘壓較高,約等于1mV是壓敏電壓的3-4倍半導(dǎo)體。③避雷器的缺點(diǎn):通流量太小,不宜用作電源避雷器。(3) 防雷電路設(shè)計(jì)上的缺陷:主要有接地電阻大或前級(jí)避雷器損壞易遭雷擊; 多級(jí)關(guān)聯(lián)避雷器響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)很難防護(hù)。
4.2什么是智能化建筑防雷接地保護(hù)
???智能建筑是指通過(guò)將建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合,從而為用戶提供一個(gè)高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。它的產(chǎn)生和發(fā)展,離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)等高科技技術(shù)的迅猛發(fā)展,離不開(kāi)大量的計(jì)算機(jī)和微電子設(shè)備。而這些設(shè)備功率小、工作電壓低、絕緣程度不高,過(guò)電壓承受能力差,抗干擾、抗電涌的能力弱,極易遭受雷電干擾,從而破壞整個(gè)智能系統(tǒng),造成極大損失。因此,科學(xué)合理地進(jìn)行智能建筑防雷保護(hù)設(shè)計(jì),顯得非常必要。智能建筑的防雷總體設(shè)計(jì)是指:針對(duì)智能建筑內(nèi)的電子系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì),現(xiàn)代新的防雷思維觀,就是綜合治理、整體防御、多重保護(hù)、層層設(shè)防。它主要包括以下幾個(gè)方面:(1)現(xiàn)代優(yōu)化避雷針:這就是在分析了傳統(tǒng)避雷針某些局限性之后,采取一些改進(jìn)措施,即氣隙放電、阻抗限流等,也就是展寬雷電波形、降低雷電波頭幅度,把大部分雷電能量消耗在優(yōu)化避雷針體上。有效地抑制和削弱了地電位和二次雷擊效應(yīng),克服了傳統(tǒng)避雷針的弊病。(2)優(yōu)化設(shè)備屏蔽避免電位差:①設(shè)備與設(shè)備之間做好屏蔽,由于設(shè)備的性質(zhì)不同,因此,有的要求僅對(duì)設(shè)備本身做屏蔽,有的要求在設(shè)備與設(shè)備之間做屏蔽,還有的要求在機(jī)房做屏蔽。②樓頂設(shè)計(jì)接閃裝置:“法拉第籠”的制作即在樓頂設(shè)計(jì)接閃器, 避免接地線之間存在電位差等。(3)接地系統(tǒng)的要求與優(yōu)化: 智能大廈一般均為一類建筑,應(yīng)建立綜合接地系統(tǒng),接地電阻不大于1歐姆。針對(duì)智能建筑較為適用的綜合接地系統(tǒng)應(yīng)采用“法拉第籠”方式,實(shí)踐證明接地效果極佳,但在接地體材質(zhì)選擇上,要根據(jù)地質(zhì)條件靈活掌握。
5總結(jié)
???高層建筑作為雷電風(fēng)險(xiǎn)的高發(fā)區(qū)域,一旦遭受雷擊,后果將不堪設(shè)想,我們必須高度重視其防雷設(shè)計(jì)。從外部、內(nèi)部防雷等多個(gè)方面進(jìn)行考慮,注重等電位連接、接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝可靠的電涌保護(hù)器等。根據(jù)建筑的實(shí)際情況及需要防護(hù)的對(duì)象來(lái)靈活應(yīng)用多種措施,綜合考慮防雷設(shè)施中的接地體、引下線、避雷網(wǎng)格、避雷帶、避雷針、均壓環(huán)、等電位、避雷器等主要的技術(shù)環(huán)節(jié)。此外還應(yīng)積極采用可靠的新技術(shù)來(lái)消除雷擊的危害.由于現(xiàn)代高科技的迅猛發(fā)展,高層智能建筑也崛地而起,因此對(duì)待這些建筑,不能再用普通的防雷接地保護(hù)裝置,因考慮采用智能建筑防雷接地保護(hù)措施。
6 參考文獻(xiàn)
【1】 GB50057- 1994,建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范〔S〕.
【2】 GB50303- 2002,建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范〔S〕.
【3】 GB 50011- 2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010
【4】 劉開(kāi)國(guó). 高層與大跨度結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化分析技術(shù)及算例[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006
【5】 楊星. PKPM 結(jié)構(gòu)軟件從入門(mén)到精通[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006
【6】 王鐵夢(mèng)工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997
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