建筑物防雷击电涌保护

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1、建筑物防雷击电涌保护1国家标准2000年版《建筑防雷设计规范》（以下简称2000年版规范）问世的时代背景自该规范1994年10月第一版出版至今，正是我国智能建筑技术领域最为活跃的一个时期。信息技术的日益发展和普及促使我国智能建筑不断兴建和发展。智能建筑中各智能化普及普遍存在的绝缘强度低，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敏感等弱点。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。据资料介绍，由于未重视建筑物内部防雷保护，而引发某重要建筑物内中央计算机主机、微机及各终端接口故障，造成不应有的重大损失。类似的许多事件使人们日益重视建筑物内

2、各系统和设备的保护工作。目前，关于它们的雷电保护可靠性及安全运行问题，已成为人们关注的热点。可以说完善建筑物内部防雷技术（特别是对设有一定规模信息系统的建筑）是信息时代建筑电气设计技术的需求！正是这一时代背景下，补充编写原《建筑防雷设计规范》。2000年版规范"防雷电电磁脉冲"一章（增补内容）集中反映了最新的防雷设计技术思想与理念（主要参考近年来发有的IEC相关技术文件）。从工程设计角度及时为设计人员提供了指导性原则和方法，使我们第一次在防雷电电磁脉冲设计中有章可循，有法可依。22000年版规范补充内容（第六章防雷电电磁脉冲）总的体会2.1基本概念上的认识雷电电磁脉

3、冲（LightningElectromagneticImpluse，缩写LEMP）规范定义：雷电电磁脉冲是在建筑物遭受雷击情况下引起的效应。防雷电电磁脉冲指线路和设备防过电流和过电压即防止上述情况下产生的电涌（surge）。雷电电磁脉冲（或电源）是雷电产生的暂态过电压、过电流物理量的统称。提到电涌不禁使人想到传统防雷设计理论中提出的雷电二次破坏效应——电磁感应，而雷电电磁脉冲干扰主要原因为：1）户外空气雷电波的电磁辐射对建筑物内部电气设备的电磁干扰。2）当建筑物的防雷装置接闪后，强大的雷电流对内部电气设备的电磁干扰。3）进入建筑物内各外部引入的线路引来电磁波对内部电

4、气设备的干扰（含公用电网天关投切引起的那部分）。诚然，电涌来源除以上所述的来自外部的电涌外，还有来自建筑物内部的电涌，如空调机、电梯、电焊设备等感负载在换路过程中产生的暂态过电压等。2000年版规范第六章不重点讨论防内部电涌问题。2.2主要设计思想2000年版规范告诉我们，现代建筑防雷装置不单仅为外部防雷装置，还必须考虑设有内部防雷装置，经论证需要设置防电涌保护的建筑（内置一定规范信息系统），应和外部防雷设计作为一个整体统一规范考虑。实际上规范提出了设有信息系统的建筑物应采用内部综合保护的设计思想，即屏蔽、接地、等电位连接、泄流钳压诸措施配合运用。这一思想，将引发我

5、们在建筑物防雷设计中的设计观念上的变革！3几点认识3.1关于防雷区（LPZ）规定定义：需要规定和控制雷击、电磁环境的那些区域。防雷区（LPZ）这一概念在1992年国际防雷会议上提出。按由外及内雷电能量大小分布分为LPZ0，1，2，n区。其中LPZ0区又分这A、B两区。对某一建筑而言：LPZ0A区指不在避雷保护范围以内的外部裸露区域；LPZ0B区指虽然在避雷保护范围内，但裸露在建筑外没有任何屏蔽在区域（如窗户）。这个区的电气设备最易遭受雷电波侵入，之后向内每增加一屏蔽层，划分一个区域，如LZP1、2等区。规范通过将需要保护的空间划分为不同的防雷区域，规定各部分空间不同

6、的电涌干扰程度，同时指明在各不同防雷区交接的界面上作等电位连接的位置。规范强调了屏蔽、等电位连接措施对防电涌起着极其重要的作用。可借以控制不同防雷区雷击电磁环境，即人为控制电涌干扰程度。3.2关于综合保护措施2000年版规范第六章后两节较为详尽的阐述了建筑物内防电涌综合保护措施（屏蔽、接地、等电位连接、泄流、钳压等）的具体实施。（1）屏蔽屏蔽措施可减少雷电电磁脉冲干扰的感应效应。实际上钢筋混凝土结构传统设计采用的法拉等笼式避雷系统可看作是最为初级的屏蔽系统。窗口处即LPZ0B防雷区为屏蔽的薄弱区。屏蔽主要有电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽等。电磁理论告诉我们：一个接地的

7、空腔导体可以隔离内、外电场的影响。不带电的空腔导体内电势为零，将其置于静电场中，电力线将终止于导体外表面而不能进入内腔。空腔内场强为零。空腔导体和腔内电势处处相等。因为外电场的引入要改变空间各点的电势，所以这个电势与未加外电场时电势值是不相同的，即电场屏蔽。用一定厚度的铁磁材料做成的外壳置于外磁场中，由于磁力线很少穿入壳内，可使壳内设备很少受到外部磁场影响，即磁屏蔽。雷电电涌是含有电场、磁场的高频电磁辐射干扰。电磁屏蔽指用一定厚度的导电材料做成屏蔽壳体，放在外界交变的电磁场中，由于进入导电媒介的交变电磁场将产生感应电流，消耗了能量，导致电磁场在介质中按指数规律衰