智能建筑弱电系统的雷电防护设计

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年3月9期   作者: 张旭亮
[导读] 现代社会的飞速发展使智能建筑弱电系统的设计更成熟完善,
        张旭亮
        广州哈奇智能科技有限公司北京分公司
        北京市 邮编:100016


摘要:
        现代社会的飞速发展使智能建筑弱电系统的设计更成熟完善,对其进行深度应用可提升建筑智能化水平,推进我国智能建筑产业的建设。为促进城市经济的可持续发展,相关单位应提升在雷电防护设计方面的研究投入力度,解决雷电波入侵的问题。文章从多角度分析智能建筑弱电系统的雷电防护设计方案,为相关单位提供参考。

关键词:智能建筑;弱电系统;雷电防护

引言
        现阶段,我国智能建筑的覆盖范围日渐扩大,是城市内部建筑的重要组成部分,此类智能建筑与普通建筑结构存在较大差异,尤其在内部组成上更复杂,智能建筑工作人员更密集,设备数量较多。将信息技术作为核心内容的有关元器件的密集度高,其作为弱电系统的组成部分,抵御电磁脉冲干扰的能力较弱,不具备相应的耐高压性。如果此类电子设备受到实质性损伤,会引发较大的经济损失,威胁人们的经济财产安全、人身安全。

1.雷电波入侵智能建筑的形式与原因
        雷电波进入智能建筑的形式主要包含直击雷、感应雷,目前,智能弱电系统受到的危害是多种多样的。
        (1)由空间电磁脉冲引发的干扰问题,智能建筑物本身在遭受雷击后,雷电将直接转变为空间电磁脉冲,在实际空间中如果出现空间电磁脉冲,会影响周边智能建筑物中以电能为供应的机械设备。工作人员可采用干扰和屏蔽方法,从根本上解除脉冲带来的负面危害。
        (2)缆线传导过电压,智能建筑物在受到雷击影响后,会受到雷电流的威胁,雷电直接通过电缆流传,最终直接入侵建筑物,损害建筑物系统。
        (3)如果雷电流在智能建筑物中泄放,会引发严重的感应生成的问题,影响智能建筑的运行。
        (4)智能建筑物的高度常处于较高水准,使得设计过程中需要应用到长度更大的引线,用于实现接地操作,会阻碍雷电流的正常解除,地电位的实际高度会迅速升高,出现反击的现象。

2.智能建筑弱电系统雷电防护设计方案
        智能建筑与普通建筑相比,内部集成化、智能化程度较高,特征明显,应对其内部的弱电系统进行雷电防护处理,以保证建筑物的各项功能可正常运作。
        智能建筑物的弱电系统的防雷工程涉及的内容和项目较多,是系统化的工程项目,要求工作人员从多元化角度分析,进行更深层次的考量后,方可将各种防雷措施进行深层次结合应用,以推动此后工作的科学稳定建设。
        
2.1 接地系统的设计
        在设计接地系统的过程中,应从多元化角度着手,明确接地系统的种类,接地系统种类的差异性较为显著,防雷接地问题复杂,如果处理时存在问题,会引发严重的安全问题。智能建筑物处于联动存在状态下,联动内容包含智能建筑附近的各种建筑物、实际自然环境,须进行保护接地、防雷接地处理,可通过大楼基础钢筋网完成共同接地体的建设工作,同时采取相同的接地方法。选择电源系统时,通常会利用TN-S系统完成等电位连接的合理设计工作,为后期各项活动的开展奠定坚实的基础,保障智能建筑弱电系统的安全。

2.2等电位连接设计
        等电位连接技术指含有弱电设计理念的设备,在室内环境中需要技术人员设置相应连接带,借助等电位连接点的铺设,减少各弱电设备间存在的电位差。建筑物金属构件会因雷击而产生电位差,此时应借助连接点减少电位差。电气及相关电子设备的保护地、外壳、防静电等,其端部均借助最短距离完成与等电位有关连接带连接工作。在具体连接的过程中,需要综合采取星形结构连接模式、网状结构连接模式,以保护弱电系统的运作。


        
2.3防雷接地设计
        应重点避免出现雷击问题,防雷引下线装置的铺设及各种等电位连接带,在使用时需要考虑等电位连接的情况,可促进开展雷电保护工作,以提升系统工作的稳定性以及有效性。弱电系统在使用时应采用单独接地的方式,并对防雷地实施隔离处理,可保证地电位的稳定性。技术人员在执行工作任务时仍采用传统的工作方式,可能会出现触发反击的现象。

2.4屏蔽接地设计
        技术人员可采用屏蔽接地抵挡雷击对建筑物的威胁,主要包含针对智能建筑物、各种缆线、电子设备的有效管理控制。各类别缆线均应使用具有屏蔽电缆性能的金属管,对于屏蔽层设备的两端,技术人员均应进行接地操作。在智能建筑中占据重要地位的为弱电机房,对其开展防雷工作时,须充分遵从相应规定标准,有效推进各项工作的建设发展。

2.5过电压保护设计
        应用智能化防雷技术时,技术人员可应用科学的屏蔽技术执行相关工作,可对弱电系统实施合理化的入侵,降低工作环境中的电压值。除此之外,工作人员应做好相应的限压装置工作,有效控制电压值,使电压数值维持在合理的范围内。

2.6其他雷电防护设计方案
        为了减少雷电问题对智能化建筑工作状态的影响,需要技术人员在弱电机房实施设置工作时,可综合利用光缆和光电隔离的方式解除对线缆的干扰,保障智能建筑弱电系统的正常运作。

2.7电源防护
        通常情况下,雷电流的存在会给弱电设备造成较大危害,此种危害通过电气管道入侵,可在外部高压装置上方设高压避雷装置,电压在600V以下时才能够进行传输。在实际的线与线传输过程中,难以控制电流的大小,低压线路应采用相关过压保护方案。根据相关规定,目前主要通过分流技术对雷电过压能量进行分流处理,以完成对电源的保护,保障智能建筑弱电系统的安全。

2.8弱电设备内部防护
        结合电磁本身的兼容性,在弱电设备中,防雷工作从外到内可划分为多个级别,随着防雷工作不断发展,安全水准也有所提升。最外层的安全情况较差,出现雷电问题时会产生直接接触,造成的负面影响较为显著,可利用建筑防雷系统进行保护,以提升其保护质量、保护效率。
        针对弱电设备,需要防雷系统、钢筋混凝土、屏蔽层等方面共同防护,降低电压,保障电压在弱电设备本身可承受的范围内。出现雷击问题后,部分雷电流经过避雷装置的引导进入地面,同时存在部分电流直接涌入电气管道内部。

3.智能建筑中弱电系统的雷电防护设计注意事项
        弱电系统与其相连的电源系统是系统设计的关键要素,设计人员须优化弱电系统、相关电源系统,采取科学合理的技术措施,提升其抵御雷电的能力,避免雷电带来的负面影响。智能建筑顶部系统的实际安装操作过程中,设计人员可采用三相避雷装置,技术人员可采取多渠道分流作为补充措施,提升智能建筑弱电系统的安全性。需要重视防雷工作,开展知识培训,提升相关人员专业素养,保证智能建筑弱电系统安全运行。实践中工作人员需要采取多种技术措施,增强智能建筑内部防雷保护效果,保证智能建筑弱电系统及相关设备的可靠运行。在实际操作过程中,工作人员应灵活应用现代化科学技术,充分发挥智能化技术优势,在利用智能建筑结构特征属性的基础上,落实网状框架结构,多维度屏蔽抵抗,实现弱电系统、相关设施设备的等电位。为了落实智能建筑的前置基础条件,技术人员应重视整体安全管理效果,完善风险防控措施系统,采取多种技术措施,从多方面加强智能建筑弱电系统的防雷保护工作,落实管控措施,确保智能建筑的防雷效果。

结束语:
        综上所述,随着智能化建筑应用范围的逐步扩大,工作人员应及时进行工作模式的革新,积极应用先进的防雷技术,促进智能建筑行业的顺利发展,推动我国建筑行业的可持续发展。

参考文献:
[1]张胜强.小区智能化系统的防雷设计[J].电工技术,2018(8).
[2]马海燕.浅谈智能建筑的雷电防护[J].民营科技,2017(4).
[3]张玥,胡璨.智能建筑弱电系统的雷电防护设计[J].广东科技,2014,23(2):40-41.
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