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    建筑内部防雷电方案构建研究

    时间:2019-05-08 10:06作者:曼切
    本文导读:这是一篇关于建筑内部防雷电方案构建研究的文章,雷电对建筑物内部电气设备和居住人群有着十分严重的影响, 特别是空旷环境中的高层建筑, 受到雷击的可能性相对较高, 建筑物雷电防护系统直接关系到相关人群的生命财产安全。

      摘    要: 雷电是一种常见的自然现象, 在一定条件下会对人和建筑物造成严重的伤害。随着现代技术的不断提升, 人类居住环境发生了巨大改变, 特别是近年来城市建筑高度与规模都在不断扩大, 在一定程度上放大了雷电伤害发生的概率。雷电伤害最大的影响在于一些现代化电气设备, 做好建筑物内部雷电防护工作对于提高人类居住安全具有十分重要的意义。本文就内部雷电防护技术方案设计进行深入?#25945;?#21644;研究, 希望提高建筑物内部电气设备运行的安全性和稳定性。

      关键词: 建筑物; 内部雷电防护技术; 设计方案;

      随着建筑产业施工技术水平的不断提升, 建筑规模和高度屡创新高, 并且现代化电气设备使用愈加丰富和多样化, 如此在雷电天气往往因产生高压电流对建筑物和居住人群造成严重伤害, 同时雷电伤害的几率与建筑物高度成正比关系。为确保建筑物及居民的生活安全, 加强建筑物雷电防护工作受到了政府部门的重点关注, 并颁布了完善的建筑物防雷设计规范等法律法规, 由?#30805;?#20419;和指导建筑雷电防护设计与安装工作。

    建筑内部防雷电方案构建研究

      1、 雷电破坏机理

      1.1、 雷电流

      雷电流是指建筑物或其他导体受到雷击后所流过的电流, 根据雷电产生的方式可分为直击雷、感应雷和球形雷。雷电流一旦击中建筑物, 便会生成强大的热效应与机械效应, 极易引发火灾。同时雷电流还会生成电磁脉冲, 并对建筑内部电气设备形成辐射干扰, 破坏电气设备的感应器。由此可见, 雷电流会对建筑物内部电气设备造成严重破坏, 严重威胁了人们的生命财产安全。

      1.2、 雷电磁场

      通常情况下, 建筑物都会安设避雷针等设备, 以确保建筑物及居民的安全。然而由于避雷设备与建筑物钢框架等金属结构进行了电气连接, 在建筑物受到雷击后, 雷电会在建筑物金属结构中形成浪涌电流, 由此产生强烈的电磁场。在电磁场的影响下, 建筑内部的电气设备会产生一定的电位差, 一旦电位差过高会对电气设备产生极大地破坏和影响, 进而威胁建筑物居住环境的安全。

      2、 建筑物雷电防护技术种类

      2.1、 外部防雷

      所谓外部防雷, 是防护直雷击的一种防雷装置, 主要包含了接闪器、引下线和接地系统三方面内容。?#23548;?#34920;明, 外部雷电防护装置并不能起到100%的安全防护作用, 因此在国际上一致认为, 外部防雷技术是一种在绝对保护和防雷装置耗费之间的折中方案。

      2.2、 内部防雷

      顾名思义, 内部防雷的定义是相对于外部防雷而言的, 是一种用于建筑物内部的雷电防护装置。内部防雷装置是一套相对精密的保护系统, 包含了电涌保护器、屏蔽系统、共用接地系统及等电位连接系统等内容, 其目的在于降低甚至消除建筑内部的电磁效应。相比外部防雷, 内部防雷能够有效防护各种雷电伤害, 并且具有更高的实用性。

      3、 建筑物内部雷电防护设计

      内部防雷技术对于建筑物有着十分显着地防护作用, 但在进行建筑物雷电防护设计工作时, 还要根据建筑物所在的地理环境和气象特点进行科学调查, 同时还要对建筑物规模、高度和内部电气设备进行全方面考量, 由此作出更加科学、合理的雷电防护设计。例如大型娱乐购物场所的内部雷电防护设计, 由于各种电气设备复杂多样, 且价格十分昂贵, 要想确保建筑内部电气设备及人群的安全, 必要要充分考虑建筑物内部的暖通空调系统、配电系统、楼宇自控系统和消防系统等诸多内容, 对内部防雷设计进行科学设计。为提高建筑物内部防雷设计规范性, 可以采取以下几方面优化工作:1) 避免电压对建筑物内部人员伤害:一般情况下, 雷电所造成的伤害都是由接触电压和跨步电压引起的, 为此要尽量避免建筑物内部裸露电气设备对人造成的伤害。一方面对这类电气设备进行必要的绝缘措施, 减少触电的发生。另一方面要在楼层之间的综合接地网络做好等电位连接, 尽可能的降低接处电压。此外, 还要在建筑物内部做好必要的隔离措施, 在一些易发生触电情况的区域设置警示告知牌, 避免意外情况发生。2) 做好火灾防护工作:火灾是雷电伤害引发的重要方式之一, 由于电气设备在不稳定电压环境下极易发生损坏, 并出现火灾、爆炸等情况, 为此要在建筑物内部加强火灾处理能力, 确保建筑物和人员的生命财产安全。电位联结和局部等电位联结是提高建筑物电气设备防雷击能力的重要措施, 同时为提高建筑物火灾防护处理能力, 还要在建筑物内设置防火分区和配备灭火装置, 由此最大程度上提升建筑物内部的雷电防护水平。3) 提高电气设备抗雷击能力:为进一?#25945;?#39640;建筑物内部雷电防护能力, 还需要对建筑物内部相关电气设备进行有效的电磁脉冲保护, 减少电气设备损坏情况的发生。一般情况下, 通过等电位联结、磁屏蔽和优化布局等方式实现电气设备抗雷击能力的提升。

      4、 实例分析

      某建筑物海拔高300米, 自身高4~6层, 内有大量电子通信设备和配电设备。同时建筑物位于四周较为空旷的山区, 有高达10m的风杆, 因此受雷击的几率更高。为提高建筑雷电防护能力, 确保建筑物内电气设备运行安全, 对建筑物内部雷电防护方案进行科学设计。

      4.1、 外部雷击防护方案

      根据建筑物?#23548;是?#20917;与特点, 设置为3类雷电防护等级。同时为提高建筑物防雷电能力, 对避雷针进行优化设计。据计算, 避雷针最佳安置地点为顶楼最突出部分, 采用不锈钢材料构建支架并在顶端安装避雷针。闪接器采用滚球法进行布置, 防雷引下线与接地有效连接, 接地电阻不超过10Ω。

      4.2、 内部雷电防护方案

      在建筑物内部雷电防护设计方案中, 一方面通过导电材料将所有电气设备进行连接, 实现雷电所引发电位差的有效控制。另一方面通过对钢管线缆管道进行连接, 降低了线缆管道与接地之间的电位差。与此同时, 还通过安装浪涌保护器实现高、低压等供电设备的电位联结效果, 提高了建筑物内部电气设备雷电天气中运行的安全性和稳定性。

      5、 结论

      综上所述, 雷电对建筑物内部电气设备和居住人群有着十分严重的影响, 特别是空旷环境中的高层建筑, 受到雷击的可能性相对较高, 建筑物雷电防护系统直接关系到相关人群的生命财产安全。而加强建筑物自身内部防雷体系构建, 有助于提高电气设备的抗雷电能力进而减少意外情况的发生, 对建筑物及居住人员而言有着十分重要的意义。

      参考文献:

      [1]侯连连.谈建筑物雷电防护技术[J].山西建筑, 2017 (23) :140-142.
      [2]罗琼.高层建筑电气设计中的防雷研究[J].低?#38469;?#30028;, 2017 (31) :197-198.
      [3]王鑫峰.?#31243;?#24314;筑电气设计中的防雷技术[J].建材与装饰, 2018 (36) :99.

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