周小刚
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摘要：只有采用科学合理的安装管理措施，才能加强防雷接地技术施工的安全性。随着接地技术在建筑领域的广泛应用，对接地装置以及接地技术的要求也越来越严格。在实施防雷接地施工时，相关管理者必须做好各方面的协调工作，做到整体施工的动态化管控，从而避免危险的发生，增大工程的安全系数。
关键词：工业建筑；电气设计；防雷设计；研究
1 雷电对工业建筑的危害
1.1 直击雷击
直击雷造成的危害很严重，主要有雷电直击及雷电侧击两种形式。雷电活动范围内，产生电击现象是直接接触人体、建筑和设备等。这时候较强的雷电流将会通过被击物体出现热效应，造成被击物体本身的温度急剧上升，从而出现火灾。这个过程相对比较迅速，火灾发生带来的不利影响也比较多。同时，在强大雷电流的作用下，还会造成空气迅速膨胀，并形成“激波”，威胁到周围的建筑、树木等，在“激波”作用下，还会造成人员的伤亡。除此之外，还有对线路的影响，如果雷电击中线路，会沿着导体、电缆等，产生雷电流，并通过导体形成电动力效应、雷电电磁场，最终造成线路的损害。线路的损害一方面会造成较大的经济损失；另一方面会影响到人们正常的生产和生活，甚至影响人身安全。
1.2 感应雷击
相对于直击雷是直接击中物体，感应雷通常情况下被称为二次雷，是雷击经过雷雨云等产生静电感应以及放电时产生的电磁感应，造成被击中物体的伤害。当出现雷电天气时，会造成空气中电磁场产生变化，这种变化会使建筑物金属导体感应到感应电压，一旦感应电压过多超出电子设备的耐压值时，电气设备就会被雷电击穿甚至烧毁等。因此，工业建筑中要注意对接地系统的保护，如果泄入雷电流，出现电位反击之后，就会对工业建筑中的电气设备造成较严重的损害。除此之外，雷雨天气通常情况下都比较潮湿，会容易造成电子器件的爬电距离减小，电子器件出现短路，造成设备的损坏。实际上虽然感应雷没有直接的接触设备，但是这种雷击方式比直击雷产生的几率要大得多，造成设备的损坏几率也高得多。同时，感应雷击都是悄然无息地发生，不易察觉。近年来工业建筑逐渐重视防雷击装置，有相对较完善的防直击雷设施，但是对防感应雷击的能力相对比较差，感应雷击会造成弱电设备的毁坏。
2 工业建筑遭受雷击的主要原因
电力系统为人们的生产生活带来了便利,但其本身存在巨大的危险性,如不小心使用,则会造成巨大的损失。工业建筑中的设备在正常运输时有限定额度的电压,若发生雷击则会大大加强电压,是设备难以承受而导致电力系统的瘫痪。工业建筑遭受电击主要有两种可能,一种就是工业建筑的防雷措施不完善造成设备直接遭受雷击造成电力中断,另一种则是在架设的高空电力传送线路中由于绝缘层的老化和感应系统或其他引电设备的影响导致雷电进入电力线路中造成工业建筑遭受雷击。
3 工业建筑防雷设计方案
3.1 设计原则
首先，在设计工业建筑防雷时根据实际需要进行，了解建筑物所处的地理环境、地质条件以及气象类型等；还要对工业建筑设计的外部环境进行了解，重点掌握建筑物的建筑面积情况、建筑物的层数与高度等，以便根据实际需求设计相应的防雷类型；其次，要对工业建筑物年雷击次数进行预算，并综合考虑工业建筑的不同方面的因素，再进行设计,这对充分了解工业建筑的类型、防雷需要、防雷程度等都有重要的借鉴效果；最后，根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2014）的相关规定，分析并确认建筑物防雷类别，更加全面、综合地考虑实际需求，以便更好地建设工业建筑。对提前计算工业建筑物的年雷击次数不到三类防雷建筑的，可以从建筑是否为公共场所以及内部是否有电子信息系统来考虑。公共场所主要有医院、学校、大型商场、大型超市、电子商城等，如果是公共场所，在设计工业建筑的时候就要按照三类防雷建筑物来进行，防止雷击带来伤害；如果建筑物内部有电子信息系统，就要充分考虑到屏蔽问题，以及对人们生产的影响。接闪器可以有效预防直击雷，在实际设计中需进行考虑。
3.2 注意事项
雷电天气变化莫测，工业建筑防雷设计要综合考量各方面的因素再进行设计。因此，工业建筑的防雷设计是一项较为复杂的系统性较强的内容。感应电压、雷击电压带来的影响较大且损害程度高，仅仅做防雷设计还不够。在设计的过程中，一定要根据实际情况做好充分的考量。根据雷电侵入途径，充分考虑产生雷击的原因，并综合雷击电磁脉冲防护、直击雷防护以及感应雷防护等，尽可能把雷击损害降低。工业建筑防雷设计措施有很多种，屏蔽、接闪、合理布线、分流、均衡电位等都是可供使用的方式。防雷装置有内部防雷装置与外部防雷装置两种。
（1）外部防雷装置。外部防雷装置主要包括接闪器、引下线、接地装置。其中，接闪器主要是相应范围内的雷电要按照人们设定的通道路线在大地上释放，放电通道是人为选择，不是雷电自行随意释放；引下线在上面和接闪器进行连接，下面的部分和接地装置进行连接，可以把接闪器截获雷电流充分的引向接地装置上；较好的接地可以有效将雷电能量进行释放，防止出现电压反击的情况。所以接地的主要作用就是保护相应的设施不会受到雷电的伤害，同时也防止电流能量集中到一个部位上，而是把流进防雷系统中的电流都在大地上释放。
（2）内部防雷装置。分流、均压、屏蔽、合理布线、安装电涌保护器是内部防雷装置的几个方面，分流的方式主要是指对电子系统与电子设备的一种保护方式，可以选择在室外导体如电源线、电话线以及天线等与接地线、防雷装置进行并联，形成避雷装置，使雷电产生电流能够分流到大地上；均压的设置能够避免雷电对人身和电气设备的伤害，避免建筑物的内部出现跨步电压，就是把建筑物的不同部位分成等量电位，当不同的金属线路与建筑物中钢筋连为一体，就会使建筑物中避免产生电位差，表示建筑物不会出现跨步电压，这也是均压作用下，雷电不会对人体与电气设备产生伤害的原因；现在的工业建筑物中，都有大量的电子设备及通信系统，一旦产生雷电天气，都有可能带来影响；屏蔽的作用就是保证建筑物内部的电子设备、通信系统、自控仪表系统等不会受到雷击的伤害。屏蔽设计中，可以在建筑物建设时以钢筋为主材料，保证建筑物构成等电位网状结构，最终实现累计电流的分流情况；现代化的工业建筑中都有许多照明、电视等电器，这些电器管线紧密相连。在布线过程中，可以把管线统一放置于金属管内部，实现屏蔽的效果；紧接着再把管线主干线垂直部分置于建筑物中心位置，尽可能缩短电磁波感应范围，使防雷技术能够取得更好的成效；电涌保护器（SPD）是一种能够对危险额外电压进行吸收的设备，通过使用电涌保护器，能够避免过多的电压涌入到敏感设备，造成严重的后果，这也是防雷技术应用的一个重要方面。
结语
防雷设计是一项关系到工业安全生产的重要工程，在进行防雷接地设计时，应当注重建筑的性质，按照相关的防雷设计规范，对建筑物及建筑物周围的环境进行调查研究，在确保设计能够达到相关要求的前提下，全面考虑各种因素，确保建筑物、人员和设备的防雷安全。
参考文献：
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[2]江冰田,周炯斌.超高层建筑防雷设计研究[J].工程技术研究,2017(6):197-198+206.