國內智能建筑防雷技術探索范文

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1雷電通過電磁脈沖的途徑危害智能建筑

智能建筑遭受雷電電磁脈沖的危害首先是由雷電通過供電電源線路直接入侵到建筑物內部造成的。當雷電直擊到供電電源和高壓電力線路之后，變壓器就會將這種高壓電流通過壓縮形式傳輸到建筑物中的各種低壓電氣設備之中，除此之外，雷電也可能直接擊中建筑物中的低壓設備；其次建筑物也可直接通過建筑物內的信息線路侵入到通信設備中，當雷電直接擊打到地面上的突出物體時，雷電流就會通過附近的土壤直接入侵到電纜的外部，當電纜外皮被擊破時就會使電流直接入侵到信息線路中；此外，當雷電直擊物體時，強大的雷電流就會經過引下線和接地體直接侵入大地，智能建筑中的電子設備若連接到地體時，就會產生高壓地電位反擊，而反擊電壓可能會達到數萬伏，這種高電壓則會對建筑物中設備造成嚴重損害。

2我國智能建筑整體防雷系統

2.1防雷系統中的外部防雷系統

外部防雷系統中包括的主要設備有接閃器、引下線、接地體等，其中接閃器的構成要素是避雷針和避雷帶，針對二者的使用情況而言，一般是優先使用避雷帶，因為在建筑物的頂部，避雷帶的設置可以起到引雷和截獲閃雷的重要作用，只有將雷電引到其他空曠的地方或者對雷電進行直接攔截，就可以避免或者預防雷電直接擊打在建筑物中。而引下線和接地體設備的使用，則可以直接與接閃器進行連接，這三者的合理連接可以將接閃器中所截獲的雷電流直接引到接地體，加之，接地體是在地下的，這樣一來就會將雷電流散在大地上，從而有效避免了雷電對建筑的危害。[2]

2.2防雷系統中的內部防雷系統

內部防雷系統包括的主要要素是防雷電感應、防伏擊和防雷電波侵入等。這些內部防雷系統要素的設置不僅可以減少進入建筑物中的雷電流和因雷電流的進入而產生的電磁效應，也可有效制止建筑物對雷電的反擊、其他物體接觸到的雷電壓以及跨步電壓所形成的二次雷電損害。在內部防雷系統中，可以通過使用金屬制成的網、箔、殼和管等導體，將所需要保護的物體包圍起來，以更好的阻隔雷電的脈沖磁場入侵到建筑物的各種通道內，同時也可以對設備上的電磁干擾和過電壓能量進行阻擋。這一措施的使用主要是利用屏蔽技術將設備進行一些列的屏蔽，以保證建筑內部的設被免受雷電直擊和破壞。在智能建筑中，所使用的屏蔽措施主要有建筑物屏蔽、設備屏蔽和各種線纜、管道的屏蔽等。在內部防雷系統中，除了設置屏蔽設施外，還應進行等電位的連接。通過等電位連接可以將所有導體進行相互導電性連接，并能夠將導電體與接地系統進行連通。等電位連接實際上就是一個電位補償系統，這一系統的組成要素主要是可靠的接地系統、等電位連接用的金屬導線、避雷器和所有導體。電位補償系統的建立主要是為了對全部的導電部件之間的電位差值不能過大而進行迅速保護，只有將電位差控制在合理的范圍內，才能有效保護建筑內的設備和減少人身安全隱患。

3智能建筑中的防雷新技術

3.1避雷針新技術

如今，信息化社會發展速度越來越快，智能建筑的智能程度也隨之提高，因此，防雷技術越來越受人們關注，經過專家和技術人員研究發現，一種全新的避雷針技術可以加強智能建筑的防雷程度。這一全新的避雷針就是提前放電避雷針。這種避雷針的使用不僅可以有效解決傳統避雷針被動接閃的問題，也可以解決二次雷擊效應嚴重的問題。由于提前放電避雷針的能量是來自閃電以前地面和云層之間的電勢差，因此，這是一種沒有源頭、沒有輻射的避雷針，通過它可以在雷擊發生前產生一種向導，擴大防雷保護的范圍。[3]

3.2全新的網絡防雷器

由于新一代的智能建筑中的網絡電子設備使用的都是規模較大的集成電路，這種電路即使沒有雷電的威脅，其本身就存在一種能夠在高電壓和高電流的作用下燒毀的隱患，因此，以往的避雷器和避雷技術已經很難適應現代的需求。為此，避雷器研究人員為全面確保智能建筑內設備的安全，研究出一種網絡防雷器，這種防雷器與其他避雷器相比較而言，不僅擁有電容量小、殘壓低、通流量大和影響快等優點，也能夠使設備、線路和大地形成一個等電位體，將雷電流阻攔在建筑外部或者直接安全的泄放在大地中，從而確保設備的安全。

作者：楊海山馬永紅馬俊貴孫學珍單位：石嘴山市氣象局