高层电气设计中的防雷技术解析

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1、高层电气设计中的防雷技术解析摘要：近几年，在经济迅速发展的带动下，建筑行业有了很大的进步，高层建筑开发进行的如火如荼。为了满足建筑需求，在高层建筑中安装的电气设备各式各样，如控制系统、通信系统、消防系统、智能系统等，随着电气设备的增多，在雷雨天气下很容易遭受到雷击，进而发生一些不必要的事故。本文对高层电气设计中的防雷技术进行了探讨。关键词：高层；电气设计；防雷技术中图分类号：F407文献标识码：A引言随着经济建筑的快速发展，高层建筑已经成为城市化发展程度的代表。但对于施工设计人员来说，高层建筑的电气设计及防雷设计一直是个难题。因此，加

2、强高层建筑电气设计的防雷设计的科学研究十分重要。一、雷电防护的基本原理雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后果是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航

3、空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。二、高层电气设计中的防雷技术1、接闪带和接闪网屋顶的接闪带、接闪网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。一般来说，高层建筑物的屋顶防直击雷，可沿屋顶周边外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外处布设接闪带，屋顶中间设置接闪网，同时经过伸缩缝时应有补偿连接装置。屋面接闪网网格尺寸应严格按照建筑物防雷等级设置；如若暗敷，应注

4、意埋设的深度，按照经验，一般为天面水平层下30〜50mm,宜做在防水层上保温层下，埋设太深则无较好接闪效果。但对于斜屋面盖瓦的髙层住宅，其接闪器布置和安装时就要注意屋檐、檐脚、屋角等靠建筑物顶外围处的接闪带是不允许暗敷的；一般来说，高层建筑也不能利用屋顶周边混凝土内的钢筋作为接闪器。虽然“新设计规范”没有明确提出高层建筑不能暗敷接闪器，但《建筑物防雷装置检测技术规范》（GB/T21431-2008）第5.2.2.8条中明确指出“高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋作为接闪器”。2、接闪杆据“新设计规范”第5.2.2条和第5.2.3条，

5、安装在高层建筑顶的接闪杆宜采用热镀锌圆钢或钢管，接闪端宜做成半球状，其弯曲半径为4.8~12.7mm。由于时刻会受到自然界空气、风力、雨雪、太阳辐射、接闪电流后的电磁力等各种危害影响，接闪杆应重点考虑风力、冰雪、雷击能量等对其荷载的影响，选用防腐抗氧化、高物理强度、耐高能量的材料，保证构件安装连接牢固，减少装置能量损耗，并定期对其安全性能进行检测，使其长期有效发挥作用。建筑物顶接闪杆在引雷防护的同时，伴随着很多负面效应（二次效应）,主要包括：产生感应雷、增加雷击概率、地电位反击等，使得周围的电子设备和人员极易受到损害。所以高层建筑物，

6、尤其是对现代智能信息系统的高楼，应尽量少用接闪杆，多采用接闪带、接闪网等作为接闪器。形状不规则或难以安装接闪带的高层建筑，可利用接闪杆进行保护。3、金属屋面现代高层建筑为了美观，外墙较多采用金属或玻璃幕墙。幕墙上封口位于女儿墙外侧，属于屋顶周边，非常容易受到雷击，且幕墙与女儿墙之间的封顶金属板（多为铝制盖板）是良好的导电体，一般面积较大，故可利用作为接闪器。高层建筑要利用屋顶金属板作为接闪器，须满足：板间的连接应是持久的电气贯通；金属板无绝缘被覆层（氧化保护膜与保护油漆不属于覆盖层）。参照国际防雷技术标准（IEC1024-1.1993

7、）和日本、美国等国的防雷标准，再加上国内外对高层金属幕墙的实施经验，高层建筑顶作为接闪器的铝板厚度应为2.5~3mm比较适宜。4、全方位、系统的雷电防护设计方案建筑物雷电防护是一个全方位、系统的工程，需建立科学的防护体系，其基本原则和方法是提供合理的雷电流泄放通道，进行分流、均衡电位、屏蔽、合理布线和接地。根据雷电的侵入途径，在进行雷电防护设计时将直击雷防护、感应雷防护和雷击电磁脉冲防护综合在一起，全方位考虑，层层设防。4.1分流通过引下线将接闪器上的雷电流泄放到大地，分流的效果直接取决于引下线数量的多少。引下线越多，每根引下线通过的

8、雷电流就越小，其感应范围就越小。当建筑物高于30m时，从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连。这样可以减小引下线的电感，同时还可以降低反击电压。进入建筑物的电源线路、天馈线路和各种信号线路应在不同