建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究 王秀春

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:王秀春
[导读] 摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,为降低建筑电气工程受到雷电的危害,减少巨大的电压及电流冲击,进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统的改进设计,提出一种基于等电位联结和防雷设计导线控制的建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计方法。
        云南建投第十四建设有限公司  云南省楚雄彝族自治州楚雄市  675000
        摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,为降低建筑电气工程受到雷电的危害,减少巨大的电压及电流冲击,进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统的改进设计,提出一种基于等电位联结和防雷设计导线控制的建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计方法。根据建筑物的金属构架进行建筑电气工程的防雷接地节点的优化部署,接地干线沿建筑物墙壁水平敷设,采用避雷引下线进行防雷接地的电压传导系统设计,室内接地干线用多组接地体进行电流输出控制,采用等电位联结方法控制防雷接地系统的电气线路,有效避免雷电灾害对建筑电气工程的危害,设计防雷设计导线控制模型进行接地系统的选频和自动增益处理,实现防雷接地系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行建筑电气工程中智能型防雷接地设计的输出性能较好,避雷效果较强,提高了建筑电气工程的防雷安全性。
        关键词:建筑电气工程;防雷接地系统;等电位联结
        引言
        在建筑工程中电气系统非常关键,通过电气系统可以为不同设备正常运行提供稳定的电能。在高层建筑项目不断增加的背景下,智能化水平得到有效的提高,电气系统更加庞杂,与不同系统之间产生了密切的关系。施工会受到电气灾害的影响,只有对施工更加关注和重视,结合具体施工现状总结防雷施工中存在的问题,并科学进行防雷设计,才能有效避免雷电的影响,使电气系统拥有良好的抗雷能力。
        1建筑电气项目防雷接地工作原理以及关键意义
        接地设备为建筑电气安装项目防雷接地进程之中一个不能缺少的成分,由于无论再强大防雷装置均需通过接地设备才能够进行相应工作,在另外角度而言,接地设备可以较好地将强大电流引到大地之中,免于有建筑物或是员工生命安全等方面发生状况。接地设备的关键工作性质是将建筑物的接闪器与电力电子体系已感应的雷电或是要感应的雷电,经过相应物理方面的原理,且借助了相应工具力量,将雷电所产生的能量释放至大地中去。雷电为群众无法进行阻挡的一类灾害,每一年均会对地球带来严重人员伤亡以及财产损失问题,凭靠着人类已有力量,是不能够对于强大雷电进行控制的,只可以借用着现代化方式来把雷电所产生的损失控制在最小状态。现阶段经济得到快速发展,社会走向繁荣,而且城市化的步伐也在逐渐加速,这使人口密度以及经济密度实现空前局面。在这个时候,大众对于自然环境造成一定影响,这使极端的雷电天气经常出现。这种背景下,假如没有将电气安装当中防雷接地相关工作做好,将会使得损失逐渐扩增,最后对于全部社会的安全造成一定威胁。
        2建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究
        2.1系统的开发环境描述
        在上述进行了系统的总体设计描述和防雷接地电流信号传输模型构建的基础上,进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计优化,本文提出一种基于等电位联结和防雷设计导线控制的建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计方法。设计的建筑电气工程智能型防雷接地系统包括I/O控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及中断模块等。采用避雷引下线进行防雷接地的电压传导系统设计,室内接地干线用多组接地体进行电流输出控制,建筑电气工程智能型防雷接地系统的硬件模块设计建立在嵌入式ARM和智能信息处理DSP基础上,采用低电复位和高压控制方法进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统的输出转换控制,采用ADI公司的ADM706芯片作为电气工程中智能型防雷接地输出的门限控制器,采用中断复位和掉电复位结合的方法,进行防雷接地的电流衰减控制和地线输出的抗干扰设计,采用金属装置、外来的导体物等作为主干线,与房屋结构内防雷导体相连。


        2.2设置接闪器
        在建筑电气防雷接地系统施工中,要合理设置接闪器。接闪器的结构具有一定的复杂性,除了接闪带、接闪网、接闪杆之外,还包含了诸多金属构件及屋面。在布置接闪杆的时候,一定要合理调整其高度,过低的接闪杆无法引雷,而过高的接闪杆则会引来多次雷电,导致接闪杆遭受多次雷击,容易损伤,降低了接闪杆的使用寿命。为予以其有效的保护,避免接闪杆受到严重的雷电影响,在实际建筑施工过程中,还可以充分利用接闪带来进行雷电引流。可设置多个短接闪杆,避免雷电击中同一根接闪杆。随着科学技术的不断发展,接闪杆得到了优化,无论是使用气隙放电的接闪杆,还是可限流的接闪杆,都能有效降低雷电的幅值,保持接闪杆头部的平缓度,以避免接闪杆遭受二次伤害,降低电击风险。在设计接闪杆的时候,应当注意以下几点:一是高层建筑施工过程中,接闪杆要包含卫星接收装置和航空障碍等,若是这些设备安装于接闪杆外部,那么一定要用接闪网、带来做保护;二是若是接闪带被设置于建筑物的女儿墙中上,则必须确保接闪带垂直于建筑物屋檐,将支架朝外倾斜,以降低建筑物女儿墙凸出部分的雷击概率,维护建筑物的完整性及人员安全;三是在建筑物的风井、烟道等部位要安装接闪器,这是因为这些部分具有一定的高度,存在被雷击风险,需要进行防雷保护。
        2.3合理应用接地方法
        在建筑电气防雷施工中,需要对接地方法进行合理的选择,科学进行接地设计,以从根本促进接地效果的提升。在进行具体的施工时,需要对建筑电气进行规范性的测量,并结合相关施工标准如实进行登记,使电阻值可以控制在合理的范围内。很多种因素都会影响接地,如果电阻值与正常标准存在差异,需要采取人工的方式进行接地,对此问题进行解决和优化。另外,在进行焊接操作时,必须以操作程序为依据,科学开展焊接,从根本保证焊接效果,避免焊接过程中出现裂缝问题,对于细节部分需要增加焊接的时间,以保证焊接的准确性。同时,当焊接工作结束后,需要进行抗腐蚀工作,避免因为长时间进行焊接,导致脱落问题的产生,明确标记焊接位置,避免焊接过程中出现位置偏移的情况,对焊接效果产生不良影响,必须保证在合理的位置进行焊接,以从根本促进焊接效果的提升,进一步保证焊接质量。
        2.4避雷网安装
        对于防雷接地施工操作来说,避雷网的安装是其中的重要组成部分,在实际安装工作过程中,相关技术人员应该对施工现场的情况准确把握,对安装顺序进行科学规划设定。在展开避雷网安装操作时,应该先在墙体上进行打孔操作,为后期的避雷网安装做准备。要注意在避雷支架上敷设镀锌圆钢,并且对其进行焊接操作,从而保证其与避雷支架连接成为一个整体。在进行引下线焊接操作时,要注意对焊接部位进行打磨处理,保证焊接部位的光滑性,还要注意对局部进行防锈防腐处理。应该适当突出屋顶的一些金属导体,从而使金属导体与避雷网焊接成为一个整体,使结构的稳定性得到提升。
        结语
        设计系统科学的建筑电气防雷设施设备,通过防雷接地技术避免建筑电气受到雷电冲击,保障建筑电气设施设备的安全,本文提出一种基于等电位联结和防雷设计导线控制的建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计方法。根据建筑物的金属构架进行建筑电气工程的防雷接地节点的优化部署,接地干线沿建筑物墙壁水平敷设,采用避雷引下线进行防雷接地的电压传导系统设计,室内接地干线用多组接地体进行电流输出控制,采用等电位联结方法控制防雷接地系统的电气线路,有效避免雷电灾害对建筑电气工程的危害,实现防雷接地系统的优化设计,进行建筑电气工程智能型防雷接地系统的硬件模块化设计开发,对IO控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及中断模块进行详细硬件设计描述。研究得知,本文设计的防雷接地系统对雷击电流的衰减特性较好,提高防雷效果。
        参考文献
        [1]刘艳峰,魏兵,任新成.近场防雷接地天线场分布特性仿真[J].电子测量技术,2015,38(8):132-134.
        [2]刘卓然.试论建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用与质量管理策略[J].低碳世界,2019,9(9):206-207.
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