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高层智能建筑及其弱电系统防雷论述-陈军兵


摘要:随着我国经济的快速发展,现代化的高层智能建筑的建设量一直处于上升的阶段,这就使得高层智能建筑物在建筑行业中所占的比重逐渐大了起来。在高层智能建筑物的建设过程中所开展的弱电系统雷电防护工作是有着很重要的意义的。本文将针对高层智能建筑以及其弱电系统防雷工作作简要分析。

关键词:高层智能建筑;弱电系统;防雷措施

在进行高层智能建筑的防雷工作时,要同时兼顾针对直击雷以及雷电波入侵、地电位反击等等雷电灾害的有效防护。伴随着我国经济的迅猛发展,各种各样的工程建筑如雨后春笋般拔地而起,高层智能建筑的数量也处在快速攀升的发展进程中,因此,一定要注重高层智能建筑的雷电防护,将高层智能建筑遭受的雷电损害率降到最低。

1 高层智能建筑的相应特点

一般来说,我们将五十米以上的实际工程建筑称为高层智能建筑,有时候,处在旷野区以及建筑群边缘地带的二十米以上的工程建筑也可以包括在高层智能建筑的范畴内。具体来说高层智能建筑的相应特点主要包含两个相关方面。

1.1 高层智能建筑的高度是十分高的,其所采用的信息设备较为繁多,高层智能建筑由于高度原因会导致其更容易受到雷电冲击,尤其是在建筑高度超过一百米时,可以进行大致的雷击次数估计,这是因为超过一百的高层智能建筑所遭受的雷击次数是与建筑本身的实际高度成正比关系的。

1.2 高层智能建筑的内部建筑结构复杂,其本身就是一个人员十分密集的场所,同时建筑内的设备繁多,尤其是对以信息系统作为主要核心内容的电子设备的有效运用最为广泛,众所周知,电子设备所使用的相关元件密集度较高,其有效抵抗电磁脉冲干扰的实际能力是比较弱的,其的耐高压性能也不是很好,如果这些电子设备遭受到了实质性的损坏,就会造成直接的经济损失产生,与此同时,还会产生恶劣的社会影响。

2 高层智能建筑所遭受到的雷击电磁脉冲干扰

高层智能建筑所遭受的雷击行为的相应表现形式主要分为两种,包括高层侧击累与楼顶直击雷。能够对弱电系统安全起到雷击电磁脉冲干扰影响作用主要形式分为三种,那就是空间电磁脉冲、沿缆线侵入的浪涌过电压(包括缆线传导过电压与缆线感应过电压)以及地电位被抬高。产生这些干扰影响的主要原因如下:

2.1 空间电磁脉冲干扰影响

由于高层智能建筑物所遭受到的雷击行为会造成空间电磁脉冲干扰,在三维空间范围内,空间电磁脉冲能够作用于一切相关的高层智能建筑物中的所有电子设备,这就要求要从弱电系统防雷安全的实际角度出发,采取的相关措施进行三维空间的干扰屏蔽设防。

2.2 缆线传导过电压

高层智能建筑物在遭受雷击行为的时候还有受到雷电流的侵入,此时,雷电流能够通过各类的接地缆线进行直接具体的分流传导,最终侵入建筑结构中。

2.3 缆线感应过电压

高层智能建筑物所遭受到的雷电流在实施泄放行为时,能够经过相应的电磁感应进行各种电缆上的浪涌过电压的感应生成。

2.4 高层智能建筑楼层地电位被抬高

因为高层智能建筑的实际高度是非常高的,使得建筑物所使用的接地引下线较长,这就会导致雷电流在泄放通道阻抗上所形成的实际压降将高层智能建筑的地电位在很大程度上被抬高,从而产生反击现象。

3 在高层智能建筑中,实施综合有效的弱电系统防雷措施

在高层智能建筑中,弱电系统的有效接地能够充分保证系统工作的相关稳定性以及信息质量的有效保持、人员设备安全的良好保护。若是在进行弱电系统的接地措施的实施时没有采用正确的接地方式,则会导致弱电系统的工作异常现象的产生。目前,弱电系统的主要接地方式包括共同接地方式以及单独接地方式两种,在实际的运用过程中,国内外一般普遍选用共同接地方式。在使用弱电系统的共同接地方式的时候,一般是以自然接地体作为主要的接地体,若是自然接地体的实际接地电阻能够很好符合实际规定值标准,同时,其基础的外表面没有实际的绝缘防水层,基础内的钢筋能够进行有效连接后形成相应的电气通路,最终得到具体的闭合环装置,则就不需要在进行人工接地体的有效设置了。除此之外,搞成高层智能建筑物的弱电系统防雷工程是一个完整的实际系统工程,这就要求必须要宏观掌控,细化考虑,将各个防雷措施因素集合在一起进行防雷工作措施有效实施。

3.1 接地

接地系统主要可以分成防雷地、工作地、保护地、直流地以及屏蔽地等。各种接地系统的相关要求一般是大不相同的,由于防雷接地问题是多种多样的,若是处理的不甚合适,则会造成严重的安全隐患产生。由于高层智能建筑物一般都会受到周围环境以及建筑的相互影响,所以保护地与防雷地都是分不开的,可以采用大楼基础钢筋网作为共同接地体并使用统一的接地方式。电源系统一般选用TNS系统在底层变电所适当位置应该进行总等电位铜排的有效设置,同时,从总等电位铜排进行各接地的有效引出。

统一接地系统的总原理图


统一接地系统的总原理图

3.2 等电位连接

在设有弱电设备的室内实现等电位连接带的有效敷设能够减小各弱电设备之间及与建筑物金属构件之间因雷击产生的实际电位差。电气和电子设备的外壳和机架、防静电地、保护地、计算机直流地等等端部都是通过最短的距离实现与等电位相关连接带的有效连接的,在连接过程中所采用的相应方法结构主要为星型结构与网型结构。

3.3 防雷接地系统

出于防雷安全相关角度所进行实际考虑,防雷引下线与等电位连接带之间所实施的等电位连接行为是有效进行雷电保护的关键原则。从传统意义角度来说,弱电系统的所采用的接地方式一般为单独接地,是要将其与防雷地进行隔离的,这样做的优点是能够保障地电位的实际稳定,如果把传统上的这用方法运用到高层智能建筑的防雷工作中,则会造成反击现象的出现,所以在高层智能建筑防雷体系中不宜使用传统的单独接地法。

3.4 有效屏蔽

为起到对衰减雷击建筑物引起的电磁脉冲辐射及各类缆线上的电磁感应阻挡以及衰减作用,弱电系统采取稳定可靠的实际屏蔽措施,主要包括针对高层智能建筑物、电子设备以及各种缆线所采取的相应屏蔽措施。总的来说,各类缆线要运用屏蔽电缆以及穿金属管,同时,屏蔽层的两端都应该实现接地行为,这里要特别说明一下,尤其是最重要的弱电机房,在进行弱电机房的防雷施工时一定要严格按照标准进行。

3.5 过电压保护

在实施高层智能建筑物的防雷措施的进程中,可以经由合理的屏蔽以及接地等措施,进行弱电系统的合理倾入来实现过电压值的有效降低,但是这样做有可能会造成超过设备耐受水平的现象出现,所以,还要进行相应的过电压限压装置有效配置,这样就能够将所侵入的实际浪涌过电压值约束到合理范围内。

3.6 其他有效的防雷措施

为了有效降低高层智能建筑所造成到雷电干扰,要求在进行弱电机房的设置时,不宜将其放置高层智能建筑物的上部,与此同时,可以运用光缆以及光电隔离来实现雷电对线缆的干扰有效降低与消除。

综上可知,由于近年来高层智能建筑的建设比重越来越大,其在当今社会的重要地位逐渐凸显出来,在建筑建设中要有效实施相应措施进行雷电防护,排除安全隐患,保障建筑质量的提升。

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