智能建筑弱电系统的防雷设计探讨

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:李存
[导读] 摘要:受城市化建设加快的影响,建筑智能化程度日益提升,但同时对外界干扰变得更加敏感,其中雷击影响尤为突出。
        (山东里彦发电有限公司信息技术科  273517)
        摘要:受城市化建设加快的影响,建筑智能化程度日益提升,但同时对外界干扰变得更加敏感,其中雷击影响尤为突出。对此,笔者分析了雷击对智能建筑的危害,并就其弱电系统的防雷设计作了进一步探讨,以供参考。
        关键词:智能建筑;弱电系统;防雷设计
        对于智能建筑弱电系统而言,不仅电子器件精密,线路也较为复杂,使得抗电压、抗电流等性能大大降低,若防雷措施不合理、不到位,势必会增大雷击风险,威胁建筑安全和稳定。因此我们应正确认识雷击的严重危害,并切实完善智能建筑弱电系统防雷设计,以此打造安全、舒适、便利、高效的智能建筑。
        一、雷击对智能建筑的危害
        智能建筑不同于一般的建筑工程,其以智能化管理为目的集成了综合布线、楼宇自控、安全防范、通信互联网等诸多技术系统和软件设备,尤其是弱电系统,应用了大量的微电子装置,元器件精度高且速度快,虽然信息电流只有微安级,但对雷电等电磁脉冲以及过电压等的承受能力较差,若遭受雷击则易造成系统失灵甚至元器件永久损坏,对建筑的安全运行构成了极大的威胁[1]。加之雷电破坏力大,形式多样,对智能建筑的影响也不尽相同,如直击雷容易损坏弱电设备造成系统异常,感应雷容易引发设备故障导致系统瘫痪,雷电波侵入隐蔽性高、破坏力强、波及范围广等。因此智能建筑弱电系统防雷设计必不可少,且要保证可靠性、适用性、开放性等设计要求,唯有如此,才能满足防雷需求,提升智能建筑防雷水平。
        二、智能建筑弱电系统的防雷设计
        智能建筑弱电系统防雷设计具有较强的系统性和综合性,既要对雷击的破坏类型、原因和危害有所了解,又要分析雷电事故概率,把握防雷要点与难点,故在开展防雷设计的过程中,可从内外两部分着手,通过形成完整的防雷系统进一步提升智能建筑防雷水平。
        1.外部防雷设计
        外部防雷的目的是引导雷电流流至大地以防遭受直击雷,一般由接地装置、引下线、接闪器等构成。具体而言,引下线选用的是智能建筑柱钢筋,通过连接建筑顶端的接闪器配以基础钢筋网这一接地体,实现雷电流入地的效果。其中智能建筑内部的钢筋与金属构件所构成的不规则法拉第笼也可在一定程度上发挥屏蔽作用,专设于屋檐、墙角、屋面等位置的6m×4m、5m×5m的接闪网,同样具有屏蔽和接地的效果[2]。

虽然接闪器主要以避雷针、避雷器为主,但避雷针并非越高越高,若高度太高被雷击中的概率会随之上升,所以必须根据实际情况保证避雷针高度合适,增强其防护效果,以免适得其反,同时建议选用避雷网,配以数量足够、距离合适的引下线对电子器件加以全面防护。
        2.内部防雷设计
        一是进行等电位联结。即联结智能建筑内所有的设备、管道、桥架等金属外壳,并结合外部防雷系统构成一个整体,通过各系统与金属构件的电位差的有效降低,防止接地系统相互干扰。因此智能建筑中的弱电设备必须专门设有等电位连接带,以期在合理连接进驻柱钢筋和防雷接地、屏蔽线、保护接地、防静电地、柜机外壳等,保证建筑设备电位条件稳定而均衡。若防雷对象为0.1MHz以下的小型低频系统,可基于星型结构连接系统设备至机房内的等电位接地端子板;若为大型弱电系统且具有10MHz以上的工作频率,可基于网型结构就近连接机柜和网格,从而尽量缩短连线长度。
        二是合理布线与屏蔽。线路的合理布设于屏蔽设计在智能建筑弱电系统防雷设计中也较为常见,如布线时选用金属管配以封闭线槽处理保证线管与桥架两端接地可靠;为避免线缆之间相互干扰,同样可在机房内部布线中采用金属线槽,并注意分开布设序号线路与电源线路,使其保持合适的安全距离,经采取上述屏蔽方法后,即使智能建筑遭受雷击也能降低由此产生的电磁感应、电磁脉冲辐射等的影响,进而实现对建筑物的安全防护[3]。
        三是过电压保护。此时可优先考虑浪涌保护器的使用,这是因为雷电击中智能建筑时,瞬间便会在设备线路中聚积强大的浪涌电流,进而在不同程度上损坏设备,尤其是电源配电系统,还可能因电压过大烧毁设备。故为安全起见,可将浪涌保护器设于总配电箱内作为一级保护,同时分别在弱电机房配电箱、UPS电源端口等设置浪涌保护器作为二级保护和三级保护。然后信号系统、网络通信设备等也应被纳入防雷设计考虑范畴,此时可根据实际情况选择合适的信号避雷器,也可以结合设备断就额定耐压值和过电压幅值等配备多级或单级浪涌保护器。
        结束语
        总而言之,雷击容易改变智能建筑的磁场情况,破坏内部设备的电磁脉冲,最终引发设备故障、失效甚至安全事故。这就要求我们基于对智能建筑弱电系统防雷设计重要性的深入理解,立足实际,采取合理有效的防雷措施,以期使建筑内外形成可靠的防雷系统,进而助力智能建筑更好的抵御雷电灾害。
        参考文献
        [1]潘冉冉.智能建筑中弱电系统的防雷设计与应用[J].门窗,2018(03):142+145.
        [2]牛童渊.智能建筑弱电系统的防雷设计研究[J].数字通信世界,2018(02):252.
        [3]贡丹丹.智能建筑弱电系统的防雷工程设计研究[J].建材与装饰,2017(34):94-95.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: