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关于高层建筑电气设计中的防雷技术探讨

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作者:管理员。 TAGS:技术,探讨,设计,电气,高层,建筑,
   为满足一定的生产生活需要, 现代工业与民用建筑中都要安装许多各种不同功能的电气设备, 如照明灯具、电源插座、电话、消防控制系统装置、各种工业与民用的动力装置、控制设备、智能系统、娱乐电气设施等,这些电气设施的使用难免会给高层建筑带来一定的安全隐患。由于这些设备的耐过电压能力较低、 雷电高电压和雷电产生的电磁脉冲引
起的热效应和电磁效应都会给设施造成损坏。因此, 加强对高层建筑电气设计中防雷技术的应用, 已经成为高层建筑中的一个重要问题。
  一、高层建筑防雷设计前的准备工作
  首先,要对建筑物所处的地理位置、地质结构、外部环境和气象条件等有所了解,掌握建筑物的建筑面积、层数、高度和用途。
  其次,综合考虑建筑物的各方面因素, 预计建筑物的年雷击次数,按照《建筑物防雷设计规范》 ( GB50057- 94 2000版)中的规定, 对建筑物的防雷类别进行确定,对于预计年雷击次数达不到三类防雷的建筑物来说, 要从以下两种情况考虑: 1.建筑物是否是公共场所, 如大型的商场、超市、电子商城、学校和医院等,如果出现以上项目要按照三类防雷建筑物设计。2. 考虑建筑物内部是否包括信息系统。《建筑物防雷设计规范》( GB50057- 94 2000 版)中规定“在没有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下, 当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时,宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在要考虑屏蔽的情况下, 防直击雷接闪器宜采用避雷网.”
  第三,认真查看电气的设计方案是否符合建筑物的防雷设计,如果防雷分类错误将使防雷图纸发生重大改动。
  二、雷击的危害
  雷击指的是带异种电荷的云层相遇后,或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。其中云层间的雷击主要对飞行器有危害, 而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害,这也是建筑电气防雷设计时应注意的重要问题。要想保证建筑物不受雷击的危害, 就必须了解雷击的种类及其能产生的危害。雷击的种类及危害主要有:
  (一)直击雷。直击雷是带点云层对大地某一点的猛烈放电过程,它的破坏能力非常强大, 如果不能及时放电, 将会对放电通道内的建筑物、设施、人造成威胁,严重时会引发火灾或造成建筑物损坏和设备的摧毁。
  (二)雷电波侵入。这种雷击指的是雷电直接对放在建筑物外部的线缆,而非建筑物本身放电的过程。线缆上的电波以光速分散到建筑物内
[论文网 lunwen.nangxue.com]的电气设备和自动控制系统中, 并对其造成损害。
  (三)感应过电压。指的是雷电释放电荷, 在电源、电缆线路和金属管道上感应形成过电压。雷击对具有避雷设施的建筑物放电时, 会在引下线周围形成强大的磁场, 使电子设备受到影响,轻则数据丢失, 重则引起系统瘫痪。
  (四)地电位反击。雷电直接击中带有避雷设备的建筑物时,接地网的地电位会在瞬间提高数十万伏, 雷电的高度破坏性将通过各种装置的接地部分对其造成破坏。
  三、防雷设计时应注意的问题
  防雷设计是一个非常复杂的问题,雷击过电压和感应过电压的影响不可能只通过单纯的几种防雷设备和防雷方法就能完全解决,必须从雷击的入侵途径, 结合实际情况, 对可能产生雷击的因素进行考虑, 把雷击危害降低到最低点。高层建筑电气防雷设计中应注意的防护措施包括接闪、分流、均压、屏蔽、接地、合理布线。
  (一)接闪。指的是在一定范围内的雷电不能随意的选择放电通道,而只能按照人们设计的通道进行释放, 将雷电释放到大地中去。这种措施能够保护电气设备和自动控制系统免于受到雷击的威胁,使其永远处在一个相对安全的环境当中。
  (二)分流。分流技术是现代防雷技术重点发展的措施,是保护电子设备和电子系统的有效手段。分流指的在所有室外导体,如天线、电话线、电源线等, 和防雷装置和基地线间并联一种避雷装置,当雷击产生的电压沿着这些导体进入室内时,避雷装置的电阻迅速降低, 接近短路,雷电产生的电流就由此分流入地了。宙电波电流在分流后,仍会有少量电流进入电子设备中, 这对于不耐高压的设备来说是非常危险的。
  (三)均压。均压指的是将建筑物内的各个部位都形成相等的电位。如果建筑物中的钢筋结构和各种金属线路形成一个整体,那么建筑物中自然不会出现电位差, 这样就能保证建筑物内不会产生跨步电压, 对防止雷电对电气设备及人体的危害很有好处。钢筋混凝土结构中钢筋相互焊接在一起,最容易实现等电位的条件。在建筑设计时, 要把接闪装置和建筑物的梁、 柱牢固的连接在一起, 再把各种金属设备和金属
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