建筑電氣工程中智能型防雷接地系統(tǒng)設(shè)計與研究

楊培慶

摘要：目前我國城市化建設(shè)和科技水平的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)發(fā)展也十分快速。防雷措施是工程建設(shè)的關(guān)鍵，防雷裝置的建設(shè)能夠有效規(guī)避雷電問題，保障建筑物的安全。在雷電的預(yù)防過程中，需要建立一套高效的防雷接地系統(tǒng)，實現(xiàn)內(nèi)外部的防雷，維護(hù)電氣系統(tǒng)的正常運行。防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計受到了信息化時代的影響，智能型的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計成為當(dāng)下的主流，先進(jìn)的信息技術(shù)不僅能夠有效對建筑物進(jìn)行保護(hù)，而且能夠保證防雷接地系統(tǒng)的正常運行，降低雷電對建筑物安全的威脅。

關(guān)鍵詞：建筑電氣工程;智能型;防雷接地系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計

引言

由于土地資源的缺乏，目前的住宅建筑正在朝著高層建筑的方向發(fā)展。盡管可以通過建造高層住宅來改善土地利用，但這些高層建筑也容易遭受雷擊。為了提高公民住房的安全性，必須建立科學(xué)合理的電氣路線，電氣項目設(shè)計需要首先考慮建筑物的是防雷效果，可以在不增加施工成本的情況下達(dá)到最佳的防雷效果。

1防雷接地技術(shù)原理和意義

1.1防雷接地技術(shù)的原理分析

防雷接地技術(shù)是利用科學(xué)的施工技術(shù)將建筑物、電氣設(shè)備與接地裝置進(jìn)行有效連接，從而在雷電擊中建筑時，能夠利用防雷接地系統(tǒng)將雷擊釋放的電流引入大地，有效地保護(hù)電氣設(shè)備及樓內(nèi)居民安全。

1.2防雷接地施工技術(shù)的意義

防雷接地技術(shù)在建筑電氣工程中的應(yīng)用具有以下重要意義：（1）降低雷擊對建筑結(jié)構(gòu)可靠性的影響?，F(xiàn)代建筑中普遍包含大量的鋼筋或鋼構(gòu)件，若缺少防雷接地系統(tǒng)的保護(hù)，雷電擊中建筑物后，迸發(fā)的強大電流會對建筑結(jié)構(gòu)中的金屬構(gòu)件造成破壞，進(jìn)而影響其力學(xué)性能，增大金屬構(gòu)件扭曲、變形的幾率，從而影響建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。（2）避免雷擊對建筑電氣設(shè)備的損害?，F(xiàn)代建筑的智能化、自動化水平越來越高，建筑內(nèi)電氣設(shè)備的數(shù)量持續(xù)增多。若缺少防雷接地系統(tǒng)的保護(hù)，雷擊產(chǎn)生的強大電流必然會對電氣設(shè)備造成嚴(yán)重破壞。而科學(xué)應(yīng)用地防雷接地技術(shù)，相當(dāng)于為建筑內(nèi)電氣設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)置一個雷擊電流屏蔽結(jié)構(gòu)，從而確保其安全性和運行的穩(wěn)定性。（3）確保樓內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全。

1.3接地電阻

在建筑電氣工程的建設(shè)過程中，為了能夠有效提高工程運行的安全性，降低外界因素對工程運行的影響，可通過防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計，進(jìn)一步解決雷電的問題，避免安全事故的發(fā)生，這是當(dāng)下建筑工程中常用的防雷電手段。在接地電阻的設(shè)計過程中，考慮到實際工程運行的基本情況，需要將接地電阻控制在10Ω以下。受信息化發(fā)展的影響，智能型防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)成為當(dāng)下關(guān)注的重點。為了能夠更好地體現(xiàn)防雷電的效果，引入先進(jìn)的信息技術(shù)，實現(xiàn)智能化的防雷監(jiān)控工作，實時掌握雷電的具體情況，這樣能夠更好地將雷電進(jìn)行轉(zhuǎn)移，直接完成大地泄流的工作。在接地電阻的處理過程中，需要將電阻調(diào)整到最小的范圍，通常電阻越小，其防雷電的效果則會越好，所以系統(tǒng)設(shè)計的過程中，需要根據(jù)實際的工程運行情況來進(jìn)行電阻的控制，一般建筑物的共用接地體（聯(lián)合接地）接地電阻要求不能超過1Ω。

2防雷接地技術(shù)建筑電氣的安裝實踐

2.1減少外界環(huán)境因素干擾的技術(shù)措施

在項目防雷接地主要采用變壓器保護(hù)裝置、接地導(dǎo)線、電氣保護(hù)裝置組合安裝的方式，以降低外界環(huán)境因素對防雷接地系統(tǒng)的干擾。同時，依據(jù)不同建筑物的結(jié)構(gòu)特點、功能特征、電氣設(shè)備情況要求，進(jìn)行針對性地優(yōu)化和調(diào)整，選擇最科學(xué)的施工方法，最大限度地保證施工作業(yè)有序、高效開展。

2.2選取正確的接地方法

接地系統(tǒng)安裝是建筑工程防雷接地施工的一項關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)，其作用是將直擊雷和感應(yīng)雷產(chǎn)生的電流送入大地，因此選取最科學(xué)、最合適的接地系統(tǒng)安裝方法，是提升建筑物防雷能力的重要措施。在本項目中主要采用的是建立聯(lián)合共用接地系統(tǒng)這一常規(guī)性接地方法。在具體施工過程中著重進(jìn)行了以下技術(shù)把控：（1）利用基礎(chǔ)地梁底部或底板內(nèi)兩根不小于Φ16的鋼筋與樁基內(nèi)兩根豎向主筋焊接連通，組成大樓的接地極，接地電阻要求不大于1.0Ω;（2）系統(tǒng)主筋焊接連接時，其搭接方式應(yīng)與板內(nèi)鋼筋搭接方式相同，連接件的鋼筋采用Φ12圓鋼;（3）要求焊接施工中，必須保證焊縫飽滿，搭接長度嚴(yán)格按照施工工相關(guān)規(guī)范要求，做好相應(yīng)的防腐處理。焊接施工完畢后，及時進(jìn)行標(biāo)記，為后續(xù)引下線施工提供便利條件。

2.3防止雷電侵入的防護(hù)措施

為了防止雷電侵入時許多電波進(jìn)入電源線，連接低壓線時最好使用電纜埋地敷設(shè)的方式，并將其用戶端連接低壓電纜的電線上安裝金屬護(hù)套或某些金屬線槽，這些金屬物體必須接地。在建筑物的防雷系統(tǒng)中，接地裝置可以與某些電氣設(shè)備結(jié)合使用。安裝接地電路時，其接地電阻不得超過30Ω。在被保護(hù)物體的入口處應(yīng)安裝閥型防雷裝置，被保護(hù)物體的上端應(yīng)與線路連接，下端應(yīng)接地。通常情況下，避雷器間隙始終是絕緣狀態(tài)，不會影響整個系統(tǒng)的正常運行。

3智能型防雷接地系統(tǒng)設(shè)計

3.1I/O控制模塊

控制模塊主要是完成電流的輸出和轉(zhuǎn)換工作，智能型的系統(tǒng)設(shè)計，采用6種可編程的FIFO，完成日常工作中的電流信號交換工作，使得交流過程中的電流轉(zhuǎn)換成直流信號，在短時間內(nèi)完成信號轉(zhuǎn)換工作。

3.2電流衰減模塊

在進(jìn)行電流衰減模塊的設(shè)計中，為了能夠有效控制電阻的指數(shù)，可利用接閃器的建設(shè)來控制雷擊電流的變化。在防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計中，將電氣工程、防雷接地系統(tǒng)、大地進(jìn)行相互連接，一般的地埋深度不得小于0.6m，采用垂直的方式完成接地體頂面的埋設(shè)，這樣能夠更好地完善電流的控制。在垂直埋設(shè)的過程中，相互之間的距離不能夠小于其長度，若相互之間的距離過近，不僅會出現(xiàn)相互干擾，甚至還會降低電流處理的效果。所以，在埋設(shè)的過程中，相互之間的距離尺寸必須進(jìn)行調(diào)節(jié)，選擇合適的距離之后，再進(jìn)行埋設(shè)，進(jìn)一步提高模塊運行的質(zhì)量。

3.3輸出轉(zhuǎn)換模塊和中斷模塊

在防雷電的處理過程中，輸出和中斷的處理十分關(guān)鍵，在智能型系統(tǒng)的設(shè)計中，規(guī)劃輸出轉(zhuǎn)換模塊和中斷模塊，能夠較好地實現(xiàn)對電流的中斷和轉(zhuǎn)換處理，一般的輸出電壓VA由零變成D2。在設(shè)計的過程中，還需要考慮到一個重要的因素，就是對于周圍環(huán)境的影響，為了降低雷電對電氣工程的影響以及對周圍環(huán)境的影響，導(dǎo)線控制設(shè)計可以采用接地的方式，實現(xiàn)自動增益處理功能，更好地完成輸出轉(zhuǎn)換和中斷的操作。

結(jié)語

在建筑的使用運行過程中，外界因素對它的實際運行狀態(tài)有一定的影響，若無法及時進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，則有可能造成較大的安全事故。尤其是在雷電的處理上，惡劣的天氣會出現(xiàn)雷電，若建筑物在實際的運行過程中遭到雷電的襲擊，則會導(dǎo)致建筑正常運行和功能受到嚴(yán)重?fù)p害，甚至?xí){到人身、財產(chǎn)安全和周圍環(huán)境。建筑物防雷接地系統(tǒng)設(shè)計作為建筑電氣工程設(shè)計的重要組成部分，主要為了降低雷電對建筑物、人身安全及建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)的影響，保障建筑物的正常運行。為了更好地避免雷電問題，建議通過建設(shè)智能型防雷接地系統(tǒng)，來對雷電問題進(jìn)行處理，有效轉(zhuǎn)換雷電流，降低雷電對于建筑物的影響，進(jìn)一步保障建筑內(nèi)各系統(tǒng)的正常運行。這是目前常見的一種方式，也是對雷電問題最為有效的一種處理方式。

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