雷电的危害及建筑防雷工程设计研究

雷电的危害及建筑防雷工程设计研究

作者：姚敏思 李明东 王悦宇

来源：《装饰装修天地》2017年第10期

摘 要：随着近些年来，我国社会文明的快速进步，我们对各种各样的建筑防雷设备已经不陌生了，甚至于对这些防雷设备的更新换代也有一定的追求和认知。但是我们现在有些建筑工程所使用的雷电保护设施还仅仅只是比较原始的人工控制系统的防雷设计工程，这种保护形势意味着我国的防雷工程建筑保护措施还远远未达到现代化科学技术的程度。而在现在的建筑中，人们会接触到比以往所使用的电子设备更加多的，电流量更加大的现代化电子科技产品，因此如果我们不着重的去进行建筑防雷工程设计自动化更新，就不能去满足当代社会的要求，不能跟上社会进步的事物势必就会淘汰。本文就将着重的讲述雷电的危害及建筑防雷工程设计研究的相关分析。具体内容包括建筑防雷工程自动化设备的安装步骤与使用条件、防雷保护设备的组装与步骤分析以及现代化防雷保护设备的自动化水平对相关建筑内部电子设备运行效率的影响，还会对这些自动化设备的出现进行一系列分析并且提出相应的观点。 关键词：雷电的危害；建筑防雷工程；设计研究 1 前言

自上个世纪九十年代以来，我们已经逐渐步入了电气化时代，我们所用的电负荷大幅度的出现增加的趋势，这也就迫使我们增大电网的规模，以满足人们的生活需求。但是，建筑内电网结构越来越复杂就会对我们电力系统的防雷能力产生更大的要求，由此目前建筑防雷工程设计的研究，能否在最大限度满足电力需求，还能保证电网的不受雷电的打击成为人们探讨的问题之一。经过多年的电力发展研究，我们知道还需进一步加强、更新变电所内电子设备的保护体系，特别是那些处于避雷针附近的一次用电设备，他们所受到的电流威胁的概率会更大，也会更容易被损坏。建筑防雷工程的设计与研究也要伴随着一系列整个用电系统的现代化更新，如果只固守传统，采用传统的保护措施，势必是不会适应于当今的用电情况的，理应引起我们的重视。

2 雷电对建筑物的危害

一般对于雷电的危害方式有以下几种定义：一、直接雷击和绕击雷云单体浮在大地上空，其所带电荷拖着地表相反电荷随风移动。如果途经变电所的避雷针或地表其它突出物（包括高层建筑物），地电荷会导致突出物顶端电场畸变集中。雷电反击直击雷电流通过地表突出物的电阻入地散流。如果受雷击变电所输电线路来自另一个不同地网的变电所，那么上升的地电位与输电线上的电位将形成巨大反差，导致与输电线路相连的电气设备的损坏。二、本文所要讲述的另一种雷击就是指在雷电爆发的时候，雷电流由于变电所的静电吸引沿着变电所的接地网进行散流，因此电子设备上的每一个支线部位和每一个雷电的电位之间有很大的差异，由此对于连接在变电所电网上不同电位节点的电子设备来说，感应的电流会通过电网来向四周进行传

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

播以及辐射，最终他会造成用电设备上面的电压放电，这种雷电的影响我们一般认为他是感应雷，对于这种感应了来说，它发生的频率较大、发生的范围也很广，因此他对于变电所的电网损害不大，但是他对于电子设备的损害力会很大，有时候会直接消减一个电子设备的应用性能。

3 等电位连接在建筑防雷中的意义

建筑内电力系统的运行情况明显和其他的工业生产过程所不同，因为它所生产的是电这一物质，所以他的生产、运送、分配和消耗过程几乎都是在同一个时候进行的，相应的储存设备也会存在，但是储存这个过程也是极其快速的。因此对于电力运行的过程来说，他必须需要极其严格的建筑防雷体系，以求能够保证整个生产过程中的动态平衡，因此一旦在电力运行过程中受到了雷电的打击，该电力生产过程就会遭到破坏，更有甚者可能还会造成系统大面积的瘫痪与瓦解，从而影响电力的生产以及相关人员的生命健康。虽然在电力系统在被运行之前，他都会被很严格的进行检验，比如当他遭受短路电流时，对系统的一次性设备所进行的的短路动、而稳定度的检验，如果当这些检验系统及其设备都能通过的话，这些电力系统才能被投入到运行之中。可是，一次的检验只能保证该系统在一定的时间内能够承受住短路电流的破坏，当遭受到大量的雷击时，他们都会遭受到破坏的，因此在供电体系里面，想要完全杜绝这些事故是几乎不可能的事情，由此为了降低这些事故所发生的频率，我们需要加强建筑防雷工程的研究。

3.1 等电位连接在建筑屋顶的应用

为了避免由于雷电侵袭建筑物而产生破坏，根据雷电电流特性，需要在建筑中安装防雷保护装置，但是单纯的防雷保护装置不足以抵挡复杂的雷电侵害，还需要在建筑内部进行等电位连接，避免高电位进入室内而发生跳闪或者反击。当前大多建筑物是钢筋混凝土结构，内部钢筋相互交错，应该将其有效连接并保持网格尺寸的适合性，进而形成雷电电流的导通电路，并且在建筑屋顶形成等电位平面。 3.2 等电位连接在建筑结构的应用

从现代建筑物的内部结构来看，大多以承重墙或者构造柱的结构主筋作为引下线，并以此进 行引下线接地。建筑中构造柱的钢筋连接性较好，也可实现结构基础钢筋和内部钢筋的可靠性连接；再加上柱子的数量比较多，涉及钢筋数量也比较多，可以形成雷电电流流通中的有效通道。当雷电电流进入建筑之后，在楼板中形成了等电位平面，就不会影响设备运行和人员安全；对于竖向金属管道来说，由于其电位相对较高，如果不能妥善处理，就可能发生跳闪问题。因此，将金属管道和建筑物结构中的主筋连接起来，就可实现“均压”。 4 结语

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

由上可见，雷电已成为破坏建筑物的主要原因之一，而等电位连接技术则在建筑防雷中起到积极作用，既可以避免由于雷击而破坏建筑物，也可避免高电流入侵到建筑室内，对人员安全和设备安全造成损害。 参考文献：

[1] 顾晓，刘荣彦.建筑物雷电防护及等电位保护研究初探[J].中国新技术新产品，2012（12）.

[2] 周晨秋.关于高层建筑的防雷接地措施探索研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012（16）.

[3] 汲亚飞，赵科，杨宇，等.建筑物雷电保护系统内部最大磁场强度的计算[J].高电压技术，2009（4）.

[4] 谢辅勤，陆洪军.等电位连接的问题探讨[J].化学工程与装备，2009（9）.

[5] 王少华，王士群，汪仲琦.现代雷电防护技术在智能建筑工程中的应用[J].智能建筑电气技术，2008（2）.

[6] 陈奇，耿奇峰.建筑物接地阻值与等电位连接[J].内蒙古气象，2010（2）.