電氣設(shè)備防雷工程設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-11-29 11:31:26
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【摘要】分析雷擊破壞作用,從防雷設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)等方面入手,提高建筑物防雷技術(shù)應(yīng)用,確實(shí)做到建筑物內(nèi)電氣設(shè)備防雷保護(hù)作用,具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】建筑物;電氣設(shè)備;防雷工程;設(shè)計(jì)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,科技的進(jìn)步,人口的增長(zhǎng),城市建筑尤其是高層建筑越來(lái)越多,且越來(lái)越向智能化發(fā)展。而智能化建筑少不了要安裝各種電氣設(shè)備,尤其是在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì),建筑物越來(lái)越多地采用各種信息化的電氣設(shè)備。而這些電氣設(shè)備在給我們帶來(lái)方便同時(shí),也會(huì)給建筑帶來(lái)一定安全隱患,因?yàn)殡姎庠O(shè)備耐過(guò)壓能力有限,受到雷擊或由雷擊所產(chǎn)生的電磁脈沖會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),西藏屬于雷電高發(fā)地區(qū),每年監(jiān)測(cè)到的閃電條數(shù)約4到10萬(wàn)條,其中那曲、拉薩、山南年平均雷暴日數(shù)分別高達(dá)85.2天、68.9天、57.3天,是同緯度雷暴日數(shù)1到1.5倍。因此分析雷擊破壞作用,從防雷設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)等進(jìn)行入手,提高建筑物防雷技術(shù)應(yīng)用,確實(shí)做到建筑物內(nèi)電氣設(shè)備防雷保護(hù)作用,具有重要意義。
1雷擊的破壞作用
1直擊雷。直擊雷指的是雷擊直接發(fā)生在建筑物的頂端,這種瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)大電流會(huì)沿著導(dǎo)體進(jìn)入到建筑物的內(nèi)部,如果沒(méi)有避雷針/器等將電流引入到大地,會(huì)對(duì)人體和電子電氣設(shè)備安全直接產(chǎn)生威脅。2雷電波沖擊。雷擊瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)大電流順著電線、天線等進(jìn)入到建筑物內(nèi),會(huì)使內(nèi)部的電氣設(shè)備直接受到破壞,電路短路,甚至可能會(huì)造成建筑物的內(nèi)部起火。3感應(yīng)性電壓。建筑物不只有電纜和電線,還會(huì)有很多的金屬管道,受到雷擊,被避雷針引到地下的強(qiáng)電流會(huì)在建筑物的周邊產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)和感應(yīng)電壓,這個(gè)電壓與建筑物周圍的磁場(chǎng)交互作用會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失。4地電位反擊。避雷針引流到地表以下的強(qiáng)雷電流可能會(huì)出現(xiàn)反擊,從而讓地表防護(hù)網(wǎng)瞬間受到高壓,會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備產(chǎn)生破壞。
2建筑物內(nèi)電氣設(shè)備受到雷擊的原因
建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備會(huì)受到直擊雷和感應(yīng)雷入侵的破壞。直擊雷指的是雷電直接擊中建筑物的線路,瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的電流,直接對(duì)建筑內(nèi)的電氣設(shè)備造成破壞。當(dāng)雷電產(chǎn)生時(shí),產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)叫感應(yīng)雷,由感應(yīng)雷所產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化和由導(dǎo)體感應(yīng)出的過(guò)電壓,也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成毀壞。通常,建筑物內(nèi)電氣設(shè)備遭受到的雷擊有七、八成以上是感應(yīng)雷擊。感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過(guò)電流和過(guò)電壓主要經(jīng)由三種途徑:1由供電線路入侵。室外架設(shè)電線受到直擊的襲擊后,經(jīng)過(guò)變壓器會(huì)傳送到建筑物各低壓的電氣設(shè)備上,會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)的各種電氣設(shè)備產(chǎn)生破壞,尤其是電子電器設(shè)備。2由建筑物內(nèi)的線纜入侵。直擊雷會(huì)擊中地面上的突出物,而瞬間所產(chǎn)生的強(qiáng)電壓會(huì)擊穿埋在土壤中的電纜線,使高壓強(qiáng)行侵入到線路內(nèi)部;直擊雷放電時(shí),電纜電線會(huì)感應(yīng)到過(guò)電壓,從而使與線路相連接的電氣設(shè)備被擊壞,再通過(guò)設(shè)備的連線入侵到通信線路上。
3建筑物內(nèi)電氣設(shè)備防雷工程設(shè)計(jì)
3.1采用避雷針。/器避雷針/器是比較經(jīng)濟(jì)有效的避雷措施。通過(guò)在建筑物上安裝避雷針來(lái)攔截雷電的侵襲,利用避雷針將高出被保護(hù)建筑物的電流吸引到避雷針/器上,之后再經(jīng)由引下線和接地裝置導(dǎo)入到地面以下,從而使建筑物避免受到雷電流的侵低碳經(jīng)濟(jì),避免對(duì)建筑物本身及內(nèi)部的電氣設(shè)備產(chǎn)生損害。單個(gè)避雷針/器對(duì)建筑物的保護(hù)有限,因此需要架設(shè)多根避雷針進(jìn)行防護(hù),間隔距離要大于5m。另外,通過(guò)避雷針或避雷器引到地表以下的強(qiáng)電流,需要與建筑物保持恰當(dāng)?shù)木嚯x,避免引流到地表下的電流所產(chǎn)生的電磁脈沖對(duì)建筑物再次產(chǎn)生影響,破壞內(nèi)部的電氣設(shè)備。3.2合理布線。在線纜引入到建筑物之前,需將電源線、信號(hào)線穿到鋼管之中后作埋地再進(jìn)行引入。低壓電源架空電纜在做埋地之前,需安裝I級(jí)電涌保護(hù)器,信號(hào)線進(jìn)入到室內(nèi)后,在進(jìn)入到設(shè)備端前,需安裝信號(hào)電涌保護(hù)器。架空的金屬管道在進(jìn)建筑物之前,要和防雷的接地部分作連接處理。建筑物內(nèi)部的弱電系統(tǒng)很容易受到雷電侵襲,因此需安裝符合防雷技術(shù)要求的電涌保護(hù)器。3.3屏蔽。現(xiàn)代建筑物多數(shù)都有各種各樣的電子電器設(shè)備、通信系統(tǒng)和控制系統(tǒng),內(nèi)部的電氣設(shè)備很容易受到電磁波的干擾,而這些電氣設(shè)備不耐壓,受到雷擊很容易被電磁波所影響。甚至,臨近的接閃都會(huì)讓電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾,因此在設(shè)計(jì)建筑物時(shí),主材料選擇為鋼筋,這樣的話,可能通過(guò)鋼筋在建筑物的內(nèi)部形成等電位的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),發(fā)生雷擊時(shí)就能將產(chǎn)生的強(qiáng)電流分流,建筑物內(nèi)的總電場(chǎng)趨于零,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑物的保護(hù)。另外,不同的結(jié)構(gòu)所使用的鋼筋密度也各不相同,建筑物各部位的鋼筋密度,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇,這樣才能解決雷電流的分流,預(yù)防雷擊產(chǎn)生的電磁波。3.4接地。接地的目的是把侵入建筑物的雷電流通過(guò)引入到地下之后分流,避免電流都集中于某個(gè)位置,從而避免對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞。過(guò)去所使用的接地規(guī)范是設(shè)備單獨(dú)接地,而現(xiàn)在采取的防雷接地方式是系統(tǒng)共用接地設(shè)備。接地是建筑物防雷系統(tǒng)中的基本要求,如果接地措施做不好,防雷系統(tǒng)的整體效果無(wú)法表現(xiàn)了來(lái)。3.5隔離。通過(guò)對(duì)變壓器進(jìn)行隔離,以隔離由高壓輸電線入侵的雷電波。也可以用屏蔽金屬殼體的措施,對(duì)變壓器進(jìn)行隔離,防止雷電波侵入到建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備上。
4結(jié)語(yǔ)
受青藏高原地形的影響,西藏是雷電的高發(fā)區(qū)。而隨著全球氣候的變暖,極端天氣現(xiàn)象頻繁發(fā)生,西藏的雷電天氣也逐漸呈多發(fā)的趨勢(shì)。而城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,人口數(shù)量的增多,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑物的增多,智能化城市建設(shè)的要求,使得防雷保護(hù)工作的需求也在進(jìn)一步地提升。因此,氣象部門(mén)要不斷地提高防雷的技術(shù)水平,更新防雷觀念,及時(shí)對(duì)管轄范圍內(nèi)的防雷安全隱患進(jìn)行清查,對(duì)于防雷設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)的相關(guān)單位給予限定整改的時(shí)間,對(duì)于在建的建筑物要進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)的審核,審核合格后方能施工,并在峻工時(shí)進(jìn)行防雷裝置的驗(yàn)收,從根本上避免或減輕不必要的損失發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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作者:邊巴頓珠 單位:西藏自治區(qū)氣候中心雷電防御