探究建筑内电气设备的防雷措施

摘要 : 根据现代建筑对电气安全和人身安全的要求, 应考虑防雷击及电子设备抗干扰保护, 针对各种情况和要求, 采取相应的接地保护和等电位保护, 满足建筑工程的安全功能的要求。本文介绍了雷电对电气设备的危害, 并分析其原因, 最后结合工程实际经验, 对电气设备防雷保护措施进行探讨。

关键词: 电气; 设备; 防雷; 措施

中图分类号：F470.6 文献标识码：A

引言

随着科技的发展和人民生活水平的提高, 建筑物的规模不断扩大, 劳动人员密集，室内配置设备多而复杂，其中电子电气设备的品种也越来越多, 尤其是计算机网络信息技术的普及, 各种信息化的电气设备己经很普遍。雷击事件频频发生，引起对人和物的伤害，造成严重的伤亡事故以及财产损失。而电气设备电路防雷不当引起这些严重后果的占据很大的比重。一旦遭受雷电灾害，不仅造成建筑及设备损坏、人员伤亡等直接经济损失，而且由此产生的社会影响也较大，因此必须增强防雷意识，加强防雷设计，科学防御雷击灾害，确保建筑物、设备及人员生命财产安全。由此可见, 建筑内电气设备的防雷, 关系到千家万户的切身利益，正确安装防雷系统显得至关重要。

1．雷电的成因

以负极性下行先导放雷为主。

2. 雷电的危害

2.1 雷击造成危险过电压

雷电击中物体, 在短时间内以脉冲形式通过强大电流, 峰值有几千安培, 并经过电气设备入地的雷击过电流。随着日常生活中电 气设备使用的普及, 人们对雷电防护工作不到位, 使雷电损害的事故时常发生。

2.2 地电位反击

当建筑物外部的避雷针等避雷构件遭受雷击时,避雷系统会将电流引入大地, 但是在接地电阻两端容易产生过电压, 过电压通过电气设备的接地线损害设备。

3.电气设备受雷击的成因

当产生雷击时, 一般会以直击电和感应雷电入侵建筑物,造成电气设备出现损害。其中直击雷会直接击中避雷设备, 并以强大脉冲形式形成强大电流, 通过电气设备入地的雷击过电流;感应雷又可分为静电感应和电磁感应, 俗称二次雷, 感应雷会产生强大电磁场变化, 与导体感应出过电压, 最终对电气设备产生损坏。

3.1 供电线路入侵

当雷电击中高压电力线后, 会通过变压器的祸合到各低压线路上,由于许多电源线路未设置必要的过电压保护装置, 过电压会传送到建筑物内的各低压电气设备,低压电路也可能被直击雷击中或由于附近雷闪感应出过电压。对于电子信息设备, 如果信号线路与信号联系管道构件布置不当, 形成一个开口导电环, 地面电磁场也在环内感应过电压, 环路包绕的面积越大, 感应的过电压越高, 击坏电子设备的危险度就越大。

3.2 信息线路入侵

由建筑物内信息线路入侵的情况可以分为三类:当地面的突出物遭到直击雷时, 受过电压冲击, 使得电缆外皮破坏, 此时产生的电流会顺着破坏的信息线入侵当雷击发生时, 易在信息线路上感应出几千伏的过电压,最后击坏与线路相连的电气设备,这种入侵方式是最为普遍危害性最大的;在信息线敷设时, 当一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆线平行敷设时, 一旦某一条导线受到雷击, 其他相邻的导线会感应出过电压, 最终会击坏电气设备。

3.3 地电位反击电压通过接地体入侵

如果建筑物做好了防雷措施, 当出现雷击时, 强大的电流会通过引下线和接地线引入大地,在接地体附近形成放射性的电位分布, 高压电位会击中与接地体相连的电气设备, 造成电气设备的损坏。

4. 电气设备防雷保护措施

4.1 常用电气设备防雷措施

做好常用电气设备的综合防雷保护措施, 对于家用电视、电话、电脑等, 切断电源的连接, 然后采用高压侧装设避雷单独接地, 低压侧避雷器、低压侧中性点及变压金属外壳连接在一起;所有的电线、电缆入户处加设合适的避雷装置, 使沿导线传来的雷电由避雷器分流入地 “ 如当电源线线路较长时, 在进线与大地之间接入低压阀型避雷器,或在最后几根杆上将绝缘铁支架接地, 使雷电分流衰减; 合理设置避雷网, 一般在屋角、屋脊、屋檐和檐角等易遭受雷击的部位敷设, 使得整个避雷装置成为一个整体, 在建筑物外部突出的管道、栏杆、构件等金属要就近与防雷接地装置相连,减少雷电击中设备的事故发生”。

4.2 防直击雷措施

为防止直击雷的影响, 在建筑物上安装避雷针、避雷网、避雷带等避雷设备; 在信号电缆上方安装避雷线 (避雷针),雷击电缆时可以利用避雷装置起到保护作用, 避雷线一般用的镀锌铁丝, 利用拉线入地或直接入地 “在建筑物外部敷设的避雷装置上, 设置接闪器, 可以利用其高出被保护物的突出地位, 将雷电流引向接闪器, 最后通过引下线和接地装置将雷电流泄入大地, 以此保护建筑物内的电气设备不受雷击; 为了确保接闪器的防雷效果, 当接闪器锈蚀达到一定程度, 需要对其进行更换;要控制引入线截断和接地装置的电阻, 以免减弱防雷的效果”。

4.3 防雷电波侵入及防雷电感应措施

要做好雷电侵入波的防护, 防雷系统施工中, 要注意将建筑物外部的栏杆 、管道等金属构件就近连接到接地装置上"防止雷电侵入波引起的设备过电压,对于低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设, 入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地 "对于雷电感应, 可以采取屏蔽防雷措施, 可以阻挡空间电磁波感应过电压以及磁场能量侵入被保护设备, 以抑制、消除电磁场的干扰 "

4.4 信息系统防雷击电磁脉冲措施

因为建筑物都安装了防雷措施, 应重点控制雷电电磁脉冲产生的损坏 "所谓的雷击电磁脉冲产生于雷云向大地放电, 形成电磁脉冲, 在建筑物的金属部件感应出与雷电相反的电荷,通过管道、电源线、信号线等进入室内, 对电气设备放电, 严重的情况会导致电气设备失灵或永久损坏 " 为了减少电子信息系统的雷击电磁脉冲损坏, 关键找出雷击脉冲进入的途径, 并采取隔离措施, 将雷电产生的脉冲消除在建筑物外部 "具体防护是将雷击电磁脉冲产生的过电压、电流引入到地下, 如采用隔离、等电位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护 、接地等, 从而有效保护各类电子信息系统免受电磁脉冲损坏 .

4.5 新型防雷装置应用措施

在夏季, 雷击是多发季节, 为了更加有效地防止雷电的袭击, 各国雷电专家都在研究消除雷击的新方法、新技术, 给防雷工作带来改进, 如电离防雷装置 、放射性同位索避雷针、高脉冲避雷针、激光防雷装置、半导体少长针消雷器等新型的防雷装置, 大大减弱了雷电袭击事故的产生, 具有良好的推广性.

5.结语

目前随着计算机、通讯、控制(3C)技术的发展，对防雷接地系统的设计、施工提出了更高的要求。为了确保弱电系统传输信号的稳定性、设备的抗干扰性，必须加强防雷，达到提高整体防雷的效果。在建筑物防雷设计中, 要根据各地实际情况选择切实可行的防雷接地方案, 本着科学、认真的精神, 采取行之有效的防护措施, 就能满足建筑物内电气设备的安全使用 , 保证人们的用电安全。

参考文献

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