建筑物防雷击电涌保护问题论述

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1、建筑物防雷击电涌保护问题论述　　摘要：本文通过分析建筑物被雷击而导致电涌的安全运行问题，探讨了建筑物受雷击的途径，提出了防雷击的电涌保护措施以及对通信电源的安全管理。关键字：建筑雷害电涌保护中图分类号：P185.16文献标识码：A文章编号：雷电是大气放电所产生的气象，可以产生强烈的闪光、霹雳，掉在地上可以摧毁房屋、杀伤人畜、引发火灾等。随着近代高科技的发展，尤其是微电子技术的高速发展，雷电灾害越来越频繁，损失越来越大，原先的避雷针已无法保护建筑物、人和电器设备。80年代以后，雷灾出现新的特点,这主要是因为一些高大建筑的兴起,如高层智能大厦，微波站、天线塔等

2、都会吸引落雷，从而使本身所在建筑及附近建筑遭到破坏。增设的各种架空长导线反倒引雷入室，使避雷装置失去作用。7此外，微电子技术的高度发达，并且广泛应用于各个领域，使得雷害对象出现了变化——从对建筑物本身的损害转移到对室内的电器、电子设备的损害。以至发生人身伤亡事故。随之防雷对象也由强电转移到弱电。雷电产生的电磁感应已成为主要危害。所以，现代建筑防雷设计就必须高度重视雷电问题，加大力度去完善建筑物内部电子设备的安全保护措施。我国建筑智能系统的研究和开发起点较低，因此我们的智能建筑广泛存在着绝缘强度低，过电压和过电流耐受能力差，对雷电引起的外部侵入造成的电磁干扰

3、敏感等弱点，尤其是抗雷击电涌能力差。如不加以有效防范，无法保证智能化系统及设备的正常运行。所以，目前关于智能建筑的雷击电涌保护可靠性及安全运行问题，已成为人们关注的热点。1、建筑受雷击的途径1.1由附近的对地雷击引起的地电位反击两个相邻的楼当附近有雷击时，电位的变化是不同的，所以存在着电位差，它的大小决定于雷电大小、接地电阻和楼间距离。如楼间有信号线，则将承受高压冲击，据资料介绍，电缆或建筑物附近100米以内的雷击，能感应5KV和1.25KA的浪涌。1.2对建筑物的直接雷击直接雷的电流通过避雷导体系统流入大地，除了使地电位升高外，当电流快速流过长导体时，因

4、导体的自感而在导体的二端产生电势，一根30米的避雷导线可产生1.5MV电势，使附近的无金属保护的靠墙电缆会出现“闪络”，避雷导线和附近的电缆间还可由电容或电感耦合产生电压，一个距避雷导线1米的10米×10米的回路，当避雷导线的电流为2kA/μs时，峰值电压可达9.5kV。71.3由电力线被直接雷击或感应雷击直接雷击中高压电力线上，通过变压器的电容耦合产生浪涌电压（在高压线上200kA的雷击，可在低压屏产生6kV的浪涌电压）,足以引起设备损坏。直接打在高压线上的雷击概率较小，90%的雷电放电发生在云与云之间，电力线会因电磁感应或静电感应产生二次雷击。雷雨云之

5、间的放电，因电磁辐射而在电力线上感应出脉冲，称电磁感应雷；雷雨云的静电荷电场，会在电力线表面感应出电荷，当该雷雨云的电荷与其它雷雨云接闪后，电力线表面的电荷被释放，向二边放电，称静电感应雷。上述两种感应雷，在架空或埋地的导线上产生电流或电压冲击波，沿导线经接口进入设备，即所谓雷电波窜入，对监控系统危害极大。1.4雷电电磁脉冲波（LEMP）雷电放电的dv/dt及di/dt均很高，其电磁辐射很大。雷电波的主频为1k~10kHz，高频为5MHz~10MHz。电磁波可通过建筑物的门、窗和电子设备机箱上的空洞、缝隙，直接作用于设备的元、器件，引起故障。雷电波的主频不

6、高，对大地而言，其穿透深度可达15~50m，埋在地下的通信和电力电缆将受到影响。2、建筑物防雷设计因素防雷是一项系统工程。2.1接闪功能7指实现接闪功能所应具备的条件，包括接闪器的形式（避雷针、避雷带和避雷网）、耐流耐压能力、连续接闪效果、造价以及接闪器与建筑物的美学统一性等。2.2分流影响指引下线对分流效果的影响。引下线的粗细和数量直接影响分流效果，引下线多，每根引下线通过的雷电流就小，其感应范围就小。2.3均衡电位建筑物的各个部分可以形成一个电势相等的等电位。若建筑物内的结构钢筋与各种金属设置及金属管线都能连接成统一的导电体，建筑物内当然就不会产生不同

7、的电位，这样就可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压，对防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备也有很大的好处。2.4屏蔽作用屏蔽的主要目的是保护建筑物内的通讯设备、电子计算机、精密仪器以及自动化控制系统不受雷电电磁脉冲的危险。应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋，使其构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，从而实现屏蔽。2.5接地效果7良好的接地效果也是防雷成功的重要保证之一。每个建筑物都要考虑哪种接地方式的效果最好和最经济。2.6合理布线指如何布线才能获得最好的综合效果。现代化的建筑物都离不开照明、动力

8、、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与