建筑工程电子信息系统防雷保护技术

建筑工程电子信息系统防雷保护技术

霍园民

关键词：建筑工程；电子信息；防雷；保护

引言：随着经济全球化的发展和社会的进步，建筑工程行业已经得到一定程度上的进步，并且与当今时代的要求相符合，日益满足人们的需要。本文针对建筑工程电子信息系统防雷保护技术研究具有重要意义。

1发展现状

传统建筑防雷系统保证建筑、内部人员不受雷击侵害。但是当前技术发展造成各类电子电气产品应用增多，传统防雷系统无法有效避免雷电感应、电磁脉冲、电路浪涌等干扰。办公楼一楼计算机中心所有用电设备，包括计算机、服务器、路由器、交换机等的电源插座更换成电涌保护插座，办公楼计算机中心供电线路雷电过电压划分为第三级防护措施，对末端用电设备需精细防护。随着社会发展的逐渐推进，建筑行业的竞争趋势越来越激烈，这为相关设计工作的开展带来了重大难题。加之科学技术的不断创新推进，使得建筑设计变得更加复杂。因此，智能建筑弱电设备防雷是一项综合性的系统工程，需要对建筑内外因素进行系统考虑，将内外防雷技术作为整体进行实施。

2现代防雷的重点是信息化设备

信息技术设备是集计算机技术和微电子技术于一身的高科技技术产品，由大规模芯片电路组成，而雷电是大气中的一种自然放电现象，雷击的放电速度很快，雷电电流的变化也很剧烈。雷云开始放电时雷电电流急剧增大。在闪电强磁场环境下的易损性较高。雷电已成为信息技术应用中的一大公害，是现代防雷的重点。我国信息化设备受雷电损坏的事故也屡屡发生，所以信息化设备雷害是严重的，急需解决。

3建筑工程的雷电防护要求

无论是直击雷还是浪涌，一个良好的接地系统是保证机房可靠运行的必要条件之一。现阶段，建筑工程外部防雷系统的设计要求必须符合国家标准。建筑弱电系统的接地系统要将其存放于土壤中，通过对接地体、接地点、连线来控制接地电阻，电阻越低，电流流动越灵活。接地的主要目的就是保证电气安全，包括人身安全、电器设备的安全。对于设备较多、线路较复杂的部位，采用格栅形式优化内部工作空间。要注意系统间的隔离，避免静电加深、电流回流造成干扰。对于信号与电源电路，要注意区分高、低电平。在机房里，不但电子设备多、价值昂贵，而且用电量大、安全运行要求高，接地的种类也多，可靠的接地显得尤为重要。采取联合接地方式来进行处理，尽量减小接地点间的电位差等方式进行，有效防止雷电不良影响和较大干扰问题。

4建筑弱电设备遭受雷击的主要形式

4.1直击

即雷电直接击在建筑物或设备上造成破坏，这种情况下是带电云层与建筑间发生迅猛放电，同时伴随电效应、热效应等破坏，对电气设备、弱电设备的破坏力巨大。

4.2感应

即雷电电流产生的磁效应和静电效应所产生的作用表现为：雷电电流产生的电磁场随着雷电电流起在剧烈地变化，并且会沿建筑室内线路传入，影响人身、设备安全。

4.3脉冲

脉冲在雷电击中建筑后产生，多数通过导体连接的干扰，出现诸如雷电流、电位升高、电磁辐射干扰等问题，由于电荷感应都会在金属物件上或电气线路上感应出很高的电压，严重危及人身、设备安全。

4.4浪涌

雷电电流沿电器线路和管道线路把高电压传到建筑物内部，加之弱电设备内部集成化，整体耐压、耐过电流水平低，若无法承受这种级别的浪涌问题，很可能一次性损坏弱电设备。

5建筑工程中应用现代雷电防护技术

要想在建筑弱电体系中实施良好的防雷技术方式，必须明确防护范围，一般的建筑弱电设备防雷防护范围可分为内外两部分进行防护。

5.1?外部防雷

外部防护是对建筑本体进行的防护，主要针对直击雷。外部防雷系统可分为接地装置、引下线及接闪线。外部防雷接闪器应根据建筑施工要求，严格依照国家标准规范进行选择，并且在设置过程中要相互重叠各个接闪器的保护区域，确保能够完全保护建筑。引下线的数量直接决定雷电电流的分流效果，引下线数量越多，每根引下线的通过电流越少，其强度及感应范围越小，使用对雷电流电气、电磁效应耐受等级足够的材料进行安装，安装过程中确保垂直，避免成环状，尽可能多设置引下线改善雷电流分流问题，有助于保护微电子设备。同时，充分发挥建筑工程中钢筋混凝土结构的作用，特别是钢筋，提高引下环节的安全性，节约成本投入，对于特殊部位，可通过分开接地或加装地电位均衡器来确保系统运行。同时，为了节约成本投入，尽量以建筑工程为自然接地体，若自然接地体的接地电阻无法满足工程要求时，再适当添加人工接地体。

5.2?内部防雷

除外部防雷系统外，内部防雷系统必不可少。内部防护需要根据建筑弱电体系具体情况进行分级保护，可参考各部分设备的功能进行分类保护，或者根据雷电、操作过电压等级进行多级保护。内部防雷系统不仅能有效预防雷电二次效应及雷电反击，还能避免地下及地面金属连接物的高电位入侵风险。对于电源类型的雷害是通过对低压线路过电压保护的方式解决，可分为限压、合理布线等电位连接及屏蔽。对于信号类型的雷害主要是指在网络、通信等类型设备上承受高能量瞬时冲击，其保护装置的选择非常重要。相较于其他防护手段，屏蔽的优势显著，能有效预防外来电磁能量进入重要区域，预防干扰敏感电磁设备，限制内部辐射电磁能量泄露，预防电磁干扰设备及环境，完成感应电流的分散。值得注意的是，在实际布线的过程中，尽可能减少线缆自身形成的电磁感应环路面积。

6建筑各主要分系统的防雷接地的具体实施

由于建筑系统大量使用集成电路芯片等微电子元器件，对感应雷、静电干扰、电磁辐射干扰等引起的瞬间过电压及浪涌电压的承受能力大为减弱，因此必须在信号线中安装防雷器。在工程施工中，明装避雷带（网）采用直径为10cm的镀锌圆钢。使用前应对避雷线进行冷拉调直。室外通信线缆、进入设备端：采用光纤进入则无防雷问题，安装时，特别注意防止避雷线在提升过程中的人为弯曲。交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地四种接地宜共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确定。避雷线在固定支架上应平直、牢固，其顶部距建筑物应为100mm，不应有高低起伏、弯曲、下垂等现象。为了保证建筑系统的正常工作，对设备进行全面的防雷保护，对以上子系统中的配电部分也要进行第二级和第三级的电源防雷保护。

7结语

现代社会，科学技术日新月异，各类控制系统的应用越来越多，而雷击对建筑弱电设备的安全造成很大威胁，其对防雷工程要求也越来越高，我们要将防雷工作中的经验进行总结，依据国内相关标准并结合建筑本身的实际情况，提出合适的实施方案，首先要从思想上认识“防雷减灾”的重要意义，并不断提高技术人员的防雷设计和施工水平，加快建筑工程中雷电防护技术的变革，确保建筑弱电防雷成效，提高建筑运营稳定性和安全性。为适应建筑的快速发展，弱电系统防雷工作也要不断探索出适应行业发展的新办法和新思路。只有全面的设计方案和规范的施工工艺才能达到预期的防雷效果，减少电子信息系统的雷击损失。

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