建筑智能化系统中防雷接地设计曾峰

建筑智能化系统中防雷接地设计曾峰

(①身份证:45222619860317xxxx广东深圳518048;②身份证:36242119910114xxxx广东深圳518048)(③身份证:44030119810104xxxx广东深圳518048;④身份证:13118219891026xxxx广东深圳518048)(⑤身份证:36242419961207xxxx广东深圳518048;⑥身份证:43072219880623xxxx广东深圳518048)

摘要:随着城市建筑建设的快速发展,建筑的防雷安全性受到人们的极大关注,雷击过程中会产生高强度的电流和电压冲击波,导致建筑电气受到电效应、热效应及机械力的巨大作用而导致电力损坏,对电力设备、建筑设施以及电气电网线路产生巨大冲击。在雷雨环境下,为确保建筑电气安全,需要进行建筑电气工程中智能型防雷接地系统,设计系统科学的建筑电气防雷设施设备,通过防雷接地技术避免建筑电气受到雷电冲击,保障建筑电气设施设备的安全,研究建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计技术,在建筑设计和建筑电气施工设计中具有重要意义。

关键词:建筑智能化;防雷接地;设计

1防雷接地工作

在建筑电气安装中,防雷接地工作的主要作用是通过防雷接地技术的应用为人们提供一个安全的用电环境。防雷接地技术的主要施工原理是将建筑中设备所感应到的雷电或者接收到的雷电运用接地系统转移到地底当中。雷电现象是大自然中的一种常见气候,但是会通过直击雷或感应雷对建筑电气设备造成损坏,导致建筑电气设备的电源线路或者信息线路出现问题,从而影响到建筑电力系统的正常运转。在建筑电气安装用应用防雷接地施工技术就是为了防止这种情况的发生,有效的避免建筑电气设备因为雷电的原因而发生故障,降低建筑电气设备发生故障的概率,保障建筑的安全、保障人们用电环境的安全、保障人们的人身及财产安全。

2智能建筑防雷等级的划分

智能防雷建筑要想做到位,需要依据一定的政策规范:《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92及《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004,这些规范是经过科学研究对建筑物进行了评估,从而确定可能遭受雷击损害的程度,在《建筑物防雷设计规范》中,将各种建筑物划分为三类等级,根据实际情况提出相应的要求,强制相关单位采取必要的防雷措施并以国家标准的形式发布出来。在2000年对GB50057-94规范作了补充修改,增加了防雷,防电磁波脉冲等方面的内容,更加完善发展了这个规范,使得这个规范系统化,科学化,更加适应时代需要。而随着科技革命的不断发展,科技水平不断提高,特别是以互联网和信息技术为核心的电子信息系统的普遍使用,这个规范已经不能够承担对这些设备的保护的职能了。而《建筑物电子信息系统防雷技术规范》则对它作了进一步的补充,侧重于在室内防雷方面,完善了内部防雷系统。不仅仅在对电源、信号传输线路和过压电压电磁脉冲的防护等内容,按信息系统的重要性和使用性质来确定雷电防护等级,还在建筑物电子信息系统所方面重点指出环境的重要性,综合评估了电子信息系统设备耐冲击过电压的能力,从而划分了防护等级。此规范也是按照国家标准的形式颁布的,而区别于之前的规范防护等级的说法,它将防护等级分为A、B、C、D四个级别。而在直击雷防护的方面,此规范是和GB50057-94的规范相同的,对于不在这些分类以内的建筑物,仍然按照三类要求进行防护,其他方面则按相关规定采取相应的措施。而之所以说这些规范适用于高层智能建筑,是因为其内部使用的设备,例如通信、网络、监控、安全规范、消防、警务、控制等都属于电子通信设备的范畴。所以要按照这三个规范来严格要求完善高层建筑的防雷工作。

3建筑智能化系统中防雷接地设计

3.1系统概述

某办公大楼:建筑层数为地下一层、地上六层。一层设有弱电机房。整座建筑物按建筑防雷等级划分为民用三类防雷标准。参照GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中建筑物电子信息系统雷电防护等级的规定,把本大楼智能化系统的雷电防护等级划分为D级。设计前明确建筑物内需要保护的电子信息系统设备的分布,楼层弱电间和智能化机房内需保护设备的功能和类型。

3.2防雷设计

3.2.1外部防雷装置。本大楼由接闪器、防雷引下线、接地装置等共同构成的防直击雷的外部防雷装置,并首先利用建筑结构的钢筋作为防雷装置。⑴利用建筑物屋面土建梁、板内自然连接的钢筋网构成自然接闪网;其次为避免雷击建筑物屋顶边缘,在屋顶四周女儿墙上增设明装接闪带,明装接闪带采用φ12镀锌圆钢,并沿四周女儿墙外表面外设支架,支高0.15m,支架间距1m,并与屋面板防雷接闪网相连。⑵屋面上外露安装的金属建筑装饰构件、金属管道与屋面自然接闪网或明装接闪带相连。

3.2.2内部防雷装置。首先,要做好等电位联结。在等电位中使用过电压保护器或是连接导线,以此来保证其内部的防雷装置以及金属装置等实现有效的连接,确保建筑内部不会出现接触电压等。在建筑物中还要找出适当的位置,做好预埋处理,同时还要加强与内部防雷导体上的连接,发挥出主干线的作用。其次,做好合理屏蔽。在建筑物中防雷屏蔽体系能够确保微电子设备的保护效果,且在建筑内部中如果涉及到许多的电子设备,那么要采取有效的屏蔽措施,以此来保证建筑的安全。所以说在使用屏蔽措施时就可以在房间内部安装屏蔽网或是增加仪器金属外壳等,以此来提高屏蔽效果。

3.2.3接地与安全。⑴各弱电子系统的接地与强电工作接地、防雷接地共用接地体,接地电阻不大于1Ω。变压器、发电机中性点应与接地装置引出干线直接连接,不间断电源输出端的中性线应直接重复接地、弱电系统的接地线应分别独立引接。⑵电梯机房、弱电机房等设有电子信息系统的场所应设等电位联结。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位连网络的接地端子连接。

3.2.4各子系统防雷与接地。⑴综合布线系统。各楼层的综合布线设备间或配线间设置局部等电位连接端子。各楼层弱电间内网络机柜采用BV-16mm2的绝缘导线与楼层等电位接地端子板连接。数据进线采用光纤,应在光纤进入大楼处将金属保护管和光纤的金属保护层做等电位连接。电话进线的每一对的电话铜缆应安装浪涌保护器。数据机房内的网络机柜与机房局部等电位连接。⑵信息网络系统。在被保护设备的端口处设置适配的信号浪涌保护器。网络交换机、光端机的配电箱内,应加装电源浪涌保护器。各楼层设备间的机柜均应与楼层等电位连接端子做可靠连接。数据机房内网络机柜均应与机房局部等电位连接网络做可靠连接。

4智能楼宇建筑防雷SPD的设计研究

(1)充分考虑电网运行电压最高限值。为进一步提高智能建筑防雷SPD设计性能,确保智能楼宇建筑物内的电气设备免受雷击过压等不良影响和破坏,要对防雷SPD电压保护水平Up进行科学控制,要确保其值比电气设备能承受电压更低,同时还要确保其比电网最高电压更高。这样才能确保电气设备安全运行。(2)对SPD安装具体点位、导线连接方面的注意事项。由于智能建筑防雷SPD设计本身比较复杂,技术性较强,涉及很多的元部件,所以需针对不同的点位确定具体的安装位置以及连接导线。通常SPD装置安装在设备电源线前端位置,接线位置要和配电箱的端子进行分别配置后连接,同时其接地位置还要和配电箱的接地线接地端子板按顺序进行逐项连接起来。接电端子板同时连接所在位置防雷区域等电位体端子板。这几个点位都需进行精心设计,选取具体的连接部位,并按程序进行操作。如果SPD装置配有接线端子,要做好压接,用线鼻子和接线柱相连。如果SPD装置在电路上进行配置,还要考虑增加保险丝或者空气开关等置于其前端进行保护,避免受损。

参考文献

[1]覃怡翎.现代智能建筑的防雷与接地工程设计研究[D].广西大学,2015.

[2]李承昊.智能建筑的几种有效防雷接地技术措施[J].科技资讯,2016,1410:24+26.

[3]王锐,张宪柱,朱峰.高层智能建筑防雷系统工程设计与施工技术研究[J].安装,2016,04:48-51.

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