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所屬欄目:智能科學技術論文 發布日期:2012-05-02 09:25 熱度:
摘要:雷擊會對建筑物造成很大的損失。因此,在現代智能建筑中設計防雷系統,有著非常重要的意義。本文對智能建筑中防雷系統進行了設計,為現代智能建筑的防雷設計提供有益的思路。
關鍵詞:智能建筑;防雷設計;避雷針
智能建筑常常以高層、超高層建筑出現,且建筑中電子設備等自動化辦公系統數量較多,分布較密,價格較高,導致在受雷擊后經濟損失較大,設備的安全性、資料的完整性都受到雷擊的威脅。智能建筑的防雷系統設計越來越重要,本文就智能建筑中防雷系統的設計要點進行了分析,以為智能建筑防雷系統設計人員提供參考。
1. 避雷針的選擇
直接雷擊、感應雷擊、球型雷是雷電對建筑內電子設備的主要三種破壞形式。避雷針是現階段最為有效的防止直接雷擊的防雷裝置,以減小直接雷擊對智能建筑的頂部天線、衛星接收設備的破壞;避雷網是目前最為常用的防感應雷擊的防護裝置,它可以雷電廠的強電磁感應效應對電子系統造成的電磁破壞;在空調系統通風口出設置接地金屬網柵可以很好的避免高能電荷離子團造成的球型雷。同時還存在一種非常見雷電破壞方式,當防雷系統接地裝置阻值過高會造成建筑二次雷擊,這種新的雷電破壞方式可由接阻抗型避雷針或降低接地電阻的方式防治。
出于智能建筑的固有特點,對于智能建筑的防雷設計應當以建筑中電子設備和網絡安全性出發,從系統的接閃、分流、屏蔽、均壓、接地等方面進行設計。
2. 核心機房位置選擇
由于智能建筑中微型計算機較多、網絡復雜,對與其核心機房的位置設置要引起重視。對于主機房、控制中心等建筑中叫為重要的核心電子設備的關鍵部分應當放在建筑物中心,避免與暴露空間接觸過近。對于要求嚴格或不能避免于暴露空間的接觸時可對機房進行人工屏蔽。當利用智能建筑中柱結構鋼筋作為引下線時不但可以對雷電流的均壓、分流起到加速作用,從而減弱雷電磁場強度,還可以產生方向相反的干擾電磁場,抵消部分雷電磁場。這樣的機房位置選擇可大大減小核心機房的雷擊可能性,保護了建筑內機房的安全。
3. 低壓電涌保護器(SPD)的應用
智能建筑中常見的電子設備、信息系統的損壞事故多為擊穿性損壞。對于這類損壞的原因經證實多位雷電引起的電源電涌過電壓。低壓電涌保護器(SPD)對電源電涌過電壓起到很好的防護作用。
在配電線路上加裝電涌保護器時應根據防雷分區、分級保護原則,使得設備端電涌過電壓低于設備耐壓值。
第一級低壓電涌保護器(SPD)應當安裝在智能建筑中電氣設備電源進線處,此種安裝方式能夠很好的隔離雷電對供電線路造成的波動電壓于建筑之外,從根本上否定了電源電涌過電壓的可能性。第二級低壓電涌保護器(SPD)可安裝于樓層電源配電箱內或設備機房電源配電箱處,能夠起到防止暫態過電壓沿配電干線侵入到各樓層或設備機房的作用。第三級低壓電涌保護器(SPD)安裝在耐沖擊電壓低于1.2kV的設備專用配電箱內,可防止暫態過電壓對電壓靈敏度搞的電子設備的損害。
4. 接地方式
常用的建筑防雷接地方式有電子系統、電源中性點與防雷等系統共用接地極和各自獨立接地兩種。共用接地極的方式利于等電位,被西方國家廣泛應用;各自接地在我國應用較多,對感應雷電荷引起的沖擊有很好減弱效果,但此方式在單一裝置或若干裝置上經過雷電流時會與其他裝置產生較高的電位差,當電位差過高時可能會擊穿不同裝置間的絕緣體,對電器與人身安全帶來威脅。為了避免各接地系統的相互影響,在采用各自獨立接地方式時建議各接地極間距大于20m。對于上述的兩種接地方式的優缺點的爭論一直存在,未得到明確判斷。對于接地方式的選擇建議考慮實際智能建筑的等電位與收到的雷電荷沖擊來判斷。
5. 引下線設計
不同于一般建筑的兩處柱鋼筋焊接后與接地網相連的自然引下線設計,智能建筑的防雷接地系統設計從電磁屏蔽角度考慮,把建筑物的所有結構鋼筋、框架等整體焊接,形成一個自然屏蔽儀,使得整個建筑為等電位體,提高了整體建筑的對雷電電壓、電磁場的抗干擾強度。
6. 布線設計
避免相互耦合,產生相互干擾是智能建筑對總和布線系統的前提要求。對于強弱電共用井道或線槽的設計方式顯然不但對建筑防雷不利,還滿足不了智能建筑中的用電要求。在我們布線時應當暗敷設于接地金屬管內,并采用屏蔽或雙屏蔽電纜,電纜井道需屏蔽,不同線路之間平行部分盡量短,相互間距盡量大等。
對于低頻電子設備應當采用雙線并繞的總想扼流線圈來起到隔離感應過電壓的作用。從而能夠使得低頻電子設備的在正常運行時電流為異模電流,處在低阻抗狀態,雷電產生的感應共模電流引發的磁場方向相反,處在高阻抗狀態,能夠抑制雷電電磁感應。在直流弱電線路設計上可以通過合理運用電容器吸收雷電對用電器產生的電磁干擾。
7. 結語
隨著科技的發展,智能建筑越來越多的出現,其中的防雷問題不容小覷。隨現代防雷技術發展迅速,但對于不同的建筑所獨有的特點,很難設計出一套完美的防雷系統。我們目前智能通過綜合運用防雷手段來最大程度地減小雷電對智能建筑造成的危害與損失。
參考文獻
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[2]GB50343-2004建筑物電子信息系統防雷技術規范[S].
[3]郭明利,智能建筑中弱點系統的設計與應用[J],電氣安全,2009(16):12-14,26
文章標題:智能建筑中防雷設計淺析
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