高层建筑综合防雷措施

高层建筑综合防雷措施（共11篇）

高层建筑综合防雷措施 篇1

随着城市化的快速发展, 不仅在大城市, 中小城市中的建筑也都在向高层化和智能化方向迅速发展着。但是, 据有关气象资料显示, 在夏秋雷雨季节里, 能产生放电现象的雷云, 其最低高度一般在距地面约20m左右, 也就是说, 建筑总高度在30m以上的高层、超高层建 (构) 筑物, 不但其屋顶高耸入云, 其中部也在雷云包围之中, 因此, 当雷电发生时, 高层、超高层建筑以及如广播电视塔、高压输电线路上的高架铁塔等构筑物均极易遭受直击雷、感应雷或球形雷的损毁, 其后果不堪设想;不仅如此, 雷电发生后所形成的感应雷还会造成高层、超高层建筑内的电子设备遭受损毁, 因为感应雷入侵电子设备及计算机系统通常是通过以下三条途径: (1) 雷电的地电位反击电压通过接地体侵入电子设备或计算机系统; (2) 由交流电源线路入侵; (3) 由通讯信号线路入侵。无论通过哪种形式、哪种途径入侵, 都会使电子设备及计算机系统受到不同程度的损坏或严重干扰。为此, 我们应针对高层建筑雷击破坏的三种形式, 有针对性地采取相应的防雷措施。

1 高层建筑的防雷措施

传统的建 (构) 筑物的防雷措施是, 在建 (构) 筑物屋面 (或顶部) 装设接闪器 (俗称避雷针, 在我国最近修订的《建筑物防雷设计规范》中将避雷针更名为“接闪针”) , 由接闪器和引下线将雷电流引入接地装置, 再流向大地。因此, 防雷系统是由接闪器 (针) 、引下线和接地装置三部分组成。高层、超高层建筑属于一、二类建筑, 必须采取防直击雷的措施。综合现有国内外防直击雷技术的基本要求, 高层建筑防雷电技术可以从以下几方面来实施。

1.1 提高高层建筑自身具有的屏蔽能力

现代高层、超高层建筑从结构设计本身的要求来说, 普遍采用钢筋混凝土框架、剪力墙、筒体结构, 或框支结构、框筒结构、框剪结构等结构形式, 在这些钢筋混凝土结构中的钢筋骨架 (网) 便自然形成为高层建筑防雷电需要的笼式避雷网, 这个笼式避雷网的众多引下线通过筏板基础中的钢筋网络连接起来, 与接地装置连接后, 就能提高高层建筑自身的屏蔽雷电能力。

1.2 高层建筑结构混凝土浇筑前, 必须使钢筋之间构成电气通路

充分利用高层建筑主体结构框架柱、剪力墙、筒体墙柱、构造柱内的钢筋作为防雷引下线, 并使它们与建筑物基础里的钢筋连接起来, 形成闭合、性能良好的法拉第笼;建筑物内的竖向金属管道应每三层与圈梁内的均压环相连, 而均压环应与防雷装置专设的引下线相连。在混凝土浇筑前, 各钢筋之间必须用电焊连接成电气通路, 其中, 特别是作为接地体的桩基中的竖向钢筋与其上的承台中钢筋的连接, 一定要焊接牢固、可靠;另外, 选定作为引下线和均压环屏蔽网的梁柱钢筋的驳接处, 也必须牢固地焊接, 不允许绑扎, 以使其成为可靠的电气通道。当建筑总高度超过30m时, 应将30m处及以上的栏杆、金属门窗 (含塑钢窗) 等较大金属物件直接或通过金属门窗预埋铁件与防雷装置电焊连接。

1.3 优选新型接闪器和接闪针

在高层建筑楼顶或高度大于30m金属构筑物顶部设置由避雷带、接闪针或混合组成的接闪器或选用新型接闪针和接闪器时, 必须优选有资质的正规厂家产品, 必要时应作技术性能测试。传统避雷针在引雷后往往会引发大地电位反击和二次雷击效应。为消除此种异常现象, 应选用阻抗型接闪器 (针) , 或者采用提前放电式接闪针;提前放电式接闪针的主要原理是将一个高脉冲电压系列加在普通避雷针尖端, 来引发自发电晕效果, 形成上行先导, 从而吸引雷电流, 使其更准确地通过避雷针形成的泄放通道泄放雷电流。正因为提前放电式接闪针在雷电流泄放前提前放电, 形成上行先导, 所以它将传统避雷针的被动吸引雷电流变为主动吸引雷电流, 有效消除了雷电带来的危害。

2 雷电波入侵高层建筑的防护措施

通常所说的建筑物内电源系统的防雷电保护, 包括建筑物电源进户线的防雷保护和接通建筑物内电子设备的电源部分的防雷保护。配电变压器是交流供电系统的重要设备, 对它采取防雷保护措施, 一方面可防止变压器本身受到雷电过电压对它的损坏, 确保它向高层建筑内电子设备供电的可靠性;另一方面也可以防止雷电过电压波通过变压器传送到高层建筑内的电源系统, 使电子设备得到保护。为此, 应在变压器的高、低压侧均装设避雷器, 高压侧装设三个串联间隙氧化锌避雷器, 低压侧也装设三个串联间隙氧化锌避雷器。高压侧的三个避雷器应尽量靠近变压器, 其接地端直接与变压器的金属外壳相连, 以减小雷电暂态电流在引线寄生电感上产生的电压降。高层建筑内电子设备使用的交流电源通常是由供电线路从户外交流电网引入的。当雷电直击电网时, 能在线路上产生过电压波, 这种过电压波沿线路进入户内, 通过交流电源系统侵入电子设备, 造成电子设备被损坏;同时, 雷电过电压波也能从交流电源侧或通信线路传播到直流电源系统, 危及直流电源及其所连接的负载电路的安全。为避免雷电波入侵, 可在高层建筑变配电所的高压柜内的各相安装避雷器作为一级保护, 在低压柜内安装氧化锌防雷装置作为二级保护, 以防止雷电波入侵高层建筑。

3 高层建筑内电子信息系统的防雷措施

一般地讲, 直击雷击中高层建筑内的电子设备的可能性较小, 因此, 通常情况下不必安装防护直击雷的设备。而感应雷却是造成电子设备损坏的重要原因。因为感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有如下三个途径: (1) 雷电的地电位反击电压通过接地体入侵; (2) 由交流供电电源线路入侵; (3) 由通信信号线路入侵。但不管通过哪种方式入侵, 都会使电子设备和计算机系统遭到不同程度的损坏或干扰。为此, 应采取以下三种防御措施。

3.1 屏蔽措施

电子设备中大量采用半导体元器件和集成电路, 这些电子和微电子元器件是很脆弱的, 由雷击产生的电磁脉冲可以直接辐射到这些元器件上感应出暂态过电压波, 沿线路侵入电子设备, 使其工作失灵或损坏。利用屏蔽体来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播是一种很有效的防护措施;电子设备常用的屏蔽体有设备的金属外壳、屏蔽室外部金属网和电缆的金属外套等。

3.2 均压措施

当发生雷电时, 在雷电暂态电流经过的路线上将会产生暂态电位升高, 使该路线与周围的金属物体之间形成暂态电压降, 如果这种暂态电压降超过了两者之间绝缘的耐受强度, 就会发生对金属物体的击穿放电。因此, 为了消除雷电暂态电流路线与金属物体之间的击穿放电, 应对室内各种金属物体进行等电位连接, 使它们形成一个电气上连续的整体, 这样, 就可在发生雷电时避免在不同金属外壳或构件之间出现暂态电压降, 使它们彼此间等电位, 并维持在地电位水平上, 这就叫做均压措施。

3.3 接地措施

在电子设备和电子系统中, 各种电路均有电位基准点, 将所有基准点用导线连接在一起, 该导线就是设备或系统内部的地线;如将这些基准点连接到一个导体平面上, 那么这个导体就叫做基准平面, 所有电子信号都是以该平面作为零电位参考点。电子设备的工作接地主要是为了使整个电路有一个公共的零电位基准面, 并为该高频干扰信号提供低阻抗的通道, 以及使屏蔽措施能发挥良好的效能。

摘要：在夏秋季, 当雷电发生时, 高层、起高层建筑及高耸构筑物极易遭受直击雷、感应雷等的损毁。为此, 我们应针对高层建筑雷击破坏的三种形式, 有针对性地采取相应的防雷措施。

关键词：高层建筑,直击雷,感应雷,接闪器

高层建筑综合防雷措施 篇2

一、对电缆进出线，应在进出端将电绕的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连，当电缆转换为架空线时，应在转换处装设避雷器;避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30Ω，

二、对低压架空进出线，应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上。当多回路架空进出线时，可仅在母线或总配电箱处装设一组避雷器或其它型式的过电压保护器，但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。

高层建筑综合防雷措施 篇3

关键词：建筑物防雷 防雷等级 防雷措施

在进行防雷设计和安装施工时，应首先弄清楚雷击的类型，根据建筑物的重要程度、使用性质、发生雷击事故的可能性及其可能发生的后果，以及建筑物周围环境的实际情况，按有关建筑防雷的设计规范来确定建筑物的防雷级别。

一、雷击的类型

云层之间的放电现象，虽然有很大声响和闪电，但对地面上的万物危害并不大，只有云层对地面的放电现象或是极强的电场感应作用才会产生破坏作用，按雷击的破坏作用可归纳以下三个方面：

（一）直接雷击

当雷云离地面较近时，由于静电感应作用，使离云层较近的地面上凸出物感应出异种电荷，故在云层强电场作用下形成尖端放电现象，即发生云层直接对地面物体放电。因雷云上聚集的电荷极大，在放电的瞬时冲击电压与放电电流均很大，可达到几百万伏特和二百千安以上，往往会引起火灾、房屋倒塌和人身伤亡等事故，损害严重。

（二）感应雷害

当建筑物上空有聚集电荷量很大的云层时，由于极强的电场感应作用，将会在建筑物上感应出与雷云所带负电荷性质相反的正电荷。这样，在雷云之间放电或带电云层飘离后，虽然带电云层与建筑物之间的电场已经消失，但屋顶上的电荷还不能立即疏散掉，致使屋顶对地面还有相当高的电位。往往会造成对室内的金属管道、大型金属设备和电线等放电，从而引发火灾、电气线路短路和人身伤亡等事故。

（三）高电位引入

当架空线路上某处受到雷击或与被雷击设备连接时，便会将高电位通过输电线路而引入室内，或者雷云在线路的附近对建筑物等放电而感应产生高电位引入室内，均会造成室内用电设备或控制设备承受严重过电压而损坏，或引起火灾和人身伤害事故。

二、建筑物防雷等级的划分和相应措施

从防雷要求上，根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94），一般把建筑物划分为三类：

Ⅰ类防雷建筑。当遭受雷击伤害后，可能会造成重大政治影响、经济损失和人身伤亡事故的场所。Ⅰ类防雷建筑包括：国家的会堂、办公大楼、大型博物馆、展列馆、特等火车站、国际性航空港、通讯枢纽、国宾馆、大型旅游建筑等；属于国家一级重点文物保护的建筑和构筑物；超高建筑；还有在建筑物内存放易燃易爆物品或经常产生蒸气和尘埃的场所等。

Ⅰ类防雷建筑主要预防直接雷击和感应雷害，所安装的避雷带（网）的网孔应不大于5m×5m或6m×4m，即保证屋面上任何一点距避雷带（网）都不超过5m。突出屋面的建筑物或设备，应沿其顶部装设避雷针，所有避雷针可以用避雷带相互连接，避雷针和避雷带（网）的引下线应不少于2根，且引下线间距离不超过12m。每根接地引下线的接地电阻不应超过10Ω。

Ⅱ类防雷建筑。当遭受雷击伤害后，可能会造成较大的政治影响、经济损失和人身伤亡事故的场所。Ⅱ类防雷建筑包括：省、部级办公大楼、省级大型会场、博物馆、展览馆、体育馆、车站、港口、广播电视台、大型商场超市、影剧院等重要的或其人员密集的大型建筑；省级重点文物保护建筑；19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的民用和工业建筑等。

Ⅱ类防雷建筑主要預防直接雷击和感应雷害，一般采取在建筑物易受雷击的部位设置避雷带（网）兼作为接闪器，避雷带网空不大于10m×10m或12m×8m，并保证屋面上任何一点相距避雷带不超过10m。在屋面上突出部分可沿其外轮廓装设环状避雷带。避雷带的引下线也不应少于2跟，其引下线间距不超过18m，每跟接地引下线的接地电阻不应超过10Ω。

Ⅲ类防雷建筑。凡不属于Ⅰ、Ⅱ类防雷建筑物，都属于第Ⅲ类防雷建筑。这类建筑的年计算雷击次数为1%及以上。

对于Ⅲ类防雷建筑也应预防直接雷击和感应雷害，一般应在建筑物等重点部位和建筑物易受雷击的部位装设避雷带或避雷针。采用避雷带保护时，避雷带网孔不大于20m×20m或24m×16m，屋面上任何一点距离避雷带应不大于10m；采用避雷针保护时，两针间距不宜大于30m。避雷带或避雷针的引下线应不少于2跟，且引下线间距最大不超过25m。而对于周长不超过25m，高度不超过40m的建筑物和高度不超过40m的烟囱等，其防雷引下线可用1根，接地电阻不应超过30Ω。

为了防止雷电流沿低压架空线路侵入各类建筑物内，应在架空线进户线装置处或进户杆上将绝缘子铁脚和进入建筑物等进户线保护管等均与接地装置可靠连接。

参考文献：

[1]黄纯华等.工厂供电[M].天津：天津大学出版社，2001

[2]韩凤等.建筑电气设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1991

高层建筑综合防雷措施 篇4

1 娄底农村防雷现状

1.1 农村雷灾多发原因分析

1.1.1受经济条件制约, 农村是雷灾防御薄弱区农村土地广阔, 人员分散, 经济基础比较薄弱, 缺乏专项防雷资金, 农民也无经济能力出钱来防雷, 以致农村防雷减灾工作难以有效开展。

1.1.2受地理条件限制, 农村是雷灾的多发区农业生产均是露天进行, 野外劳动难以避免, 一旦遭遇雷雨天气, 只能在大树下躲避风雨, 而这些地方恰恰是雷击高发区, 雷击灾害自然易发多发。另外, 农民一般喜欢在地势较高的坡地、空旷开阔或紧临水体的地方建设房屋, 这些也是雷电频发的地方。

1.1.3受文化教育影响, 农村防雷意识淡薄农村防雷科普知识未得到有效普及, 对雷电的科学认识有限, 加上根深蒂固的封建迷信思想尚为普遍, 一旦遭受雷灾, 农民往往认为是老天报应 , 经常隐瞒 雷击事实 , 加上思想麻痹, 主动防御雷灾的自我保护意识不强。

1.1.4农村雷灾的危害形式多样农村雷灾形式主要包括三大类, 一是家用电器遭感应雷击破坏;二是伤害牲畜、毁坏树木;三是引发火灾。2010年4月18日凌晨1:00左右, 娄底市娄星区黄泥塘办事处恩口村柞树组一农户家的养猪场遭受雷击, 一栋猪舍的东屋檐主木梁被击的粉碎, 造成一个约2 m的缺口 (图1) , 猪舍内的12头母猪和37头肉猪被雷击死。同时雷击造成养猪场电气线路全部被毁, 电视机、电脑也被雷击坏。初步统计, 直接经济损失达10万元, 间接经济损失达10万元。

1.1.5农村雷灾造成的人员伤亡呈多元形态农村雷击造成的人员伤亡主要有以下几种:一是雷雨天气树下躲雨发生雷击;二是雷雨天气田间或山上劳动发生雷击;三是野外工棚等临时房屋因地势高且无避雷装置遭雷击;四是农村变压器、入户电源线引雷入室。2010年6月19日19:00—20:00, 娄底市娄星区小碧乡桐梓村大福砖厂 (二厂) 遭受雷击, 造成1人死亡, 4人受轻微伤。几乎是同一时段, 涟源市石马山镇青烟村一农户房屋遭受雷击, 屋顶被击穿2个洞, 同时击坏电视机与电话机各1台。

1.2 农村防雷工作特征

1.2.1农村住宅防雷装置不完善95%以上的农村建筑没有安装防雷设施或防雷设施不合格。由于大部分农村民房都是自建房, 没有经过正规的设计和标准化施工, 更没有接受防雷技术服务机构提供的设计技术评价和施工质量跟踪检测等服务, 存在严重的雷击隐患。一些农民在屋顶放置了太阳能热水器、卫星天线等金属物 (图2) , 但大部分没有做接地处理, 更加增加了发生雷击的概率。

1.2.2农民防雷意识薄弱, 防雷知识严重缺乏农民文化水平整体偏低, 加上宣传教育上的缺位, 村民普遍对雷电灾害认识模糊, 主动防御雷灾的自我保护意识不强。另据气象部门统计, 相当一部分的雷击致死事件是因为村民没有掌握科学的防雷常识, 错误地选择避雨地点而造成的。雷雨季节恰是农忙季节, 野外作业的农民较多, 由于没有防雷意识和正确的防雷知识, 无法正确躲避雷击, 死伤人员皆是由于在大树下和野外瓜棚、亭、塔等避雨不当或在野外雷雨时奔跑、骑自行车所致。

1.2.3供电、通讯线路布置混乱, 雷击隐患大农民的生活水平日益提高, 电视、电话等家用电器已经在农村普及, 但电力线路、通信线路、有线电视线路等在居住区布线凌乱, 架空线很长, 线路上没有安装任何雷电防护措施, 这是农村供电、通讯线路雷灾多发的关键原因 (图3) 。特别是在农家线路入户处既没有安装防感应雷的避雷器, 也没有采取线路套铁管减弱雷电波的防护措施是目前雷击造成电器损坏和人员死亡的一个主要原因。

1.2.4移动基站和高压输电线路布局不合理, 增大雷电灾害的发生概率移动基站和高压输电线路, 一般高四、五十米不等, 它们的存在对其周围雷电产生、泄流环境改变极大 (图4) 。其强大的引雷作用, 使其附近一定范围内的建筑物遭受侧击雷和感应雷灾害事故的概率成倍增大。

2农村防雷技术方案

2.1建筑物直击雷防范措施

依据《建筑 物防雷技 术规范》 (GB50057-2010) 中的规定实施, 由于农村建筑防雷等级多为三类, 因此其外部防雷的措施简单来讲是在屋顶做避雷带或避雷针。避雷带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设, 专设引下线不应少于2根, 并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置, 其间距沿周长计算不宜大于25 m, 利用基础内钢筋网作为接地体或沿屋四周敷设人工地网, 从经济实用角度来讲, 可充分利用建筑物结构内的钢筋做接地和引下线 (图5) 。屋顶突出物如太阳能 热水器和 金属水箱 应与防雷系 统连接 , 做好接地 , 屋顶电视天 线应置于 避雷针的 保护范围内并做好接地。

避雷针可以采用Φ16 mm的圆钢制作, 安装在屋脊或女儿墙上;避雷带可以采用Φ10 mm的圆钢, 沿屋顶四周做一高120 mm的闭合圆圈, 屋脊、屋角、屋檐等容易被雷击的地方应在避雷带保护范围内。引下线可以采用Φ8 mm的圆钢制作, 一般沿屋东西两头墙面敷设入地与接地网连接。地网可采用Φ12 mm的圆钢或4 mm×40mm的扁钢做水平接地和1 200~2 500mm长的5 mm×50 mm角钢做垂直接地体 (图6) 。

2.2内部线路、弱电防雷措施

一般情况下, 线路在入户前套15m长的钢管埋地引入或改15 m长的屏蔽线入户, 屏蔽层两头接地。这样可以把线路感染的雷电流的大部分利用电的趋肤效应, 挤到屏蔽层和钢管上入地。应该注意的是电视线路和电话线路不能和电源线路同管。有条件的可在线路入户处安装避雷器, 将雷电流彻底引入地下, 保护室内的电器和人员 (图7) 。

对于村内的室外线路的防雷措施:一是室外的架空线路安装避雷线保护, 避免雷电直接击中线路;二是在村内线路的电线杆上安装室外线路避雷器。

3 村民防雷应急预案

3.1 室内防雷措施

打雷时关好门窗, 不要外出;不要接近一切电器设备, 切断家用电器电源;尽量不要使用电话, 拔掉电源线、电话线及电视闭路线、外接天线等 (图8a) ;不要触摸金属水管以及与屋顶相连的上下水管;不要使用太阳能热水器淋浴 (图8b) ;不要出去收晾晒在铁丝上的衣物, 晾衣用的铁丝不要拉进室内。

3.2 野外防雷措施

雷雨时不要在田间劳作, 也不要在空旷的地方活动 (图8c) ;如在室外遇雷雨天气, 应进入有避雷装置的室内, 千万不能进入庄稼地的小棚房, 那里最易遭受雷击;空旷地不要使用金属骨架伞, 不要把铁锹、锄头等扛在肩上 (图8d) ;打雷时最好就地蹲下, 远离高烟囱、铁塔、电线杆, 绝不能在大树下避雷雨 (图8e) ;雷雨天不要从事水上作业, 不要游泳、钓鱼;打雷时不要去山顶、坡顶、楼顶;出门时最好穿绝缘底胶鞋, 不要骑自行车或摩托车, 在汽车内不要把头、手伸出窗外。

4 结语

由于农村地域广阔, 防雷基础设施建设差, 农民缺乏防雷意识, 野外作业无雷电防护措施, 农村是雷电灾害的多发区, 同时也是雷电防御的薄弱区, 农村雷击事故频繁发生, 给广大农民群众生命财产安全带来了严重威胁。农村的防雷工作任重道远, 随着社会主义新农村建设的不断深入, 防雷工作人员应根据现有的农村现状, 积极通过宣传、知识普及和实地推广防雷技术 等有效手 段开展农 村防雷工作, 努力减少农村遭受 雷击的经济损失。

摘要：分析娄底市农村防雷现状, 并针对存在的问题, 介绍农村防雷技术方案以及农民日常生活中实用的防雷措施, 为农村防雷工作提供参考。

关键词：农村防雷,现状,防雷工程,防雷措施

参考文献

[l]中国机械工业联合会.建筑物防雷设计规范 (GB50057-2010) [S].北京:中国计划出版社, 2011.

[2]梅卫群, 江燕如.建筑防雷工程与设计[M].北京:气象出版社, 2003.

[3]苏邦礼, 朱文坚.建筑物避雷与接地[M].广州:华南理工大学出版社, 1988.

[4]虞进.简述农村防雷安全工作的难点与对策[C].第六届中国国际防雷论坛交流论文集, 2007.

[5]王仲文.农村雷电灾害不断的思考[C].第六届中国国际防雷论坛论文集, 2007.

[6]易欣, 沈阳.建设新农村雷电灾害防御的思考[C].第六届中国国际防雷论坛论文集, 2007.

高层建筑综合防雷措施 篇5

【关键词】输电线路；综合防雷措施；层次分析法

电网的安全运行对于电力企业而言至关重要，但是由于雷击导致输电线路故障频繁出现，造成停电事故，给人们的正常生产和生活带来巨大的困难。近年来，输电线路的长度在不断增加，而很多输电线路要经过地形和气候相对复杂的地区，要降低雷击跳闸发生，必须要做好各种防雷措施。但是防雷措施的类型不同，其效果和费用也存在较大的差距，为了降低综合防雷措施的成本，必须要进行全面的经济性评估，选择经济性较高的防雷措施。

1.层次分析法

层次分析法是上世纪70年代由萨蒂等人提出来的一种决策方法，其主要特点是将各种影响因素层次化，逐层比较关联因素的关系，从而为分析事物提供相应的依据。层次分析法具体流程图如下图一。

因为层次分析法的主观性较强，计算量大，且存在非一致性，因此在实际应用中对层次分析法做了一定的改进，形成了改进层次分析法，该方法主要有两大特点：（1）将九标度法用三标度法代替，降低了计算中的主观性，保证了评价结果的正确性；（2）在计算过程中采用了最优的传递矩阵构造进行矩阵判断，可以直接求出权重，不需要进行一致性检验。

2.综合防雷措施

选择综合性防雷措施的时候要考虑不同地域输电线路的特点，在保证输电线路运行寿命的同时，尽量降低防雷、维护的费用和难度。本文以220kV的典型杆塔区段为例说明相关防雷措施。具体流程如下：（1）对地区特点进行考虑，平原和山区之间存在显著差异，山区地形更加复杂，不能应用架设耦合地线的方式。（2）对杆塔特征进行考虑，不同杆塔的横担长度、间距以及塔头均存在差异，要根据杆塔型号选择防雷方案。（3）对绝缘配置进行考虑，如现有的绝缘配置较高，则不能通过改善绝缘配置来实现防雷。（4）对已安装的防雷措施进行讨论。在综合考虑已安装防雷措施基础上选择合理的综合防雷方案。（5）考虑跳闸率超标的百分比。要通过防雷性能计算跳闸率，当绕击跳闸率超标或反击跳闸率超标达到20%以上时，不建议在线路上安装避雷器。（6）考虑绕击入射点的位置，判断是在档距中央，还是在塔头，当在塔头时，可以采用可控针或者是防绕击针。

3.在输电线路综合防雷措施经济性评估中层次分析法的应用

3.1建立防雷措施评估模型

在输电线路综合防雷措施中应用层次分析法，最重要的是建立评估模型，将所有元素分层布置，上层元素要对下层元素起到一定的支配作用，所有元素大体可以分成三层：（1）目标层。该层是模型中的最高层，也是模型分析目标的体现，因此一般只有一个元素，代表的是理想结果或者是预定目标。在输电线路综合防雷措施中该元素就是合理选择防雷措施，根据杆塔的风险来源、防雷措施的特点选择最优的防雷措施。（2）准则层。在该层中体现的主要是为了实现目标需要考虑的准则，对于输电线路综合防雷措施而言，准则层中主要的经济指标包括工程费用、改造难易度、改造指标、维护难易度、跳闸率降低效果以及运行寿命等。其中最主要的是改造目标，主要是针对防反击、还是防绕击建设，要根据杆塔的危险来源确定改造目标。（3）措施层。该层中主要是为了实现各种目标需要进行的具体措施。在该防雷工程中，根据输电线路的实际情况以及相关的防雷改造经验，主要的措施有：加装保护间隙、加强绝缘水平、架设耦合线、减少保护角、降低杆塔的接地电阻、安装防绕击针、安装可控针、安装线路避雷器等。具体情况如下图二。

3.2层次分析法应用的详细步骤

在防雷综合措施中，为了提高综合措施的经济性，需要求得各层的权重向量，首先要求准则层相关元素对于目标层的权重向量W1，然后求出措施层中的各项措施对于准则层各个元素的权重向量，分别是跳闸率降低效果W21、工程费用W22、改造目标W23、改造难易度W24、维护难易度W25、运行寿命W26，然后按照从上而下将各层的权重进行合成，得到一个针对目标层的权重W8，按照公式W8=[ W21W22W23W24W25W26]W1计算，得到综合防雷措施的经济性，确定最优的综合防雷措施。

在采用层次分析法之后，确定各个杆塔的最优防雷措施，然后要再次对雷击闪络风险进行评估，判断防雷措施的效果。如果各个杆塔的评估结果均达标，那么防雷措施的效果较好，反之，需要对未达标的杆塔进行调整，采取更加有效的措施，一般情况下设计避雷器是常见的选择，但是要控制避雷器的数量。

4.典型线路防雷措施的经济性分析

输电线路综合防雷是一个非常重要的措施，对于输电线路的正常运行有非常大的影响。在以往采取防雷措施的时候经常借鉴的是改造效果较好线路的防雷经验，但是由于不同线路的地形地貌、杆塔结构、风险来源等均存在较大的差异，因此可能效果不是很好。以某220kV的输电线路杆塔为例来探讨综合防雷措施经济性：（1）虽然减小保护角效果较好，但是减小保护角的同时要改变塔头的尺寸，所以不建议采用。在该段线路中雷击跳闸率较高，同时雷击重合闸率为70%左右，加装保护间隙也不适用。综合考虑，在该线路中采用的综合防雷措施主要有降低杆塔的接地电阻、加强绝缘水平、架设耦合地线、安装可控针、安装线路避雷器、安装防绕击侧针。（2）在雷击闪络风险评估中要考虑当地的地形地貌特征、杆塔绝缘配置、结构特征以及当地雷电活动特征。在该输电线路中，采用了全档距计算绕击防雷，A级表示雷击闪络风险较低，D级表示雷击闪络风险较大。通过计算，该输电线路中3基杆塔雷击闪络风险均处于A级，不需要改造，其余7基杆塔均要进行防雷改造。（3）在该输电线路中，所有杆塔的结构与防雷措施的安装要求基本符合，因此要考虑其他的因素，如地貌地形、绝缘、跳闸率等，可以选择降低接地电阻、安装避雷器、加强绝缘水平等措施。对于山区中，绕击跳闸率和反击跳闸率超标均大于20%的情况要安装接地电阻和避雷器。对于平原地区，绕击跳闸率超标，反击跳闸率达标的情况还应该安装防绕击侧针和可控针。（4）用层次分析法对所有备选防雷措施进行综合性评估，从而得到各层的权重向量，确定最佳的防雷措施。降低电阻值一般降低3Ω，而加强绝缘水平需要在每串绝缘子之间增加两片绝缘子。

5.结语

在输电线路综合防雷措施实施中不仅要考虑防雷效果，同时要对防雷措施的经济性深入挖掘和了解。首先要对综合防雷措施的具体要求进行分析，在此基础上要结合相关的技术经济性指标建立模型，全面评估综合防雷措施，综合防雷措施必须要结合杆塔的结构、地形地貌、跳闸超标率等进行。在实际应用中要具体情况具体分析，对经济评估体模型不断改进，为采取科学合理的防雷措施提供理论依据。 [科]

【参考文献】

[1]赵淳，阮江军，李晓岚，谢耀恒，黄道春，谷山强.输电线路综合防雷措施技术经济性评估[J].高电压技术，2011（2）.

[2]夏华杰.试析输电线路的防雷保护措施应用[J].科技致富向导，2013（5）.

[3]韩洪强.输电线路防雷技术应用与探讨[J].科技创新导报，2013（2）.

[4]梁耀光.输送电线路防雷技术的探讨[J].试题与研究，2013（3）.

输电线路综合防雷措施技术分析 篇6

1 雷电对输电线路的危害

雷电作为一种种令人畏惧的自然现象, 它所造成的灾害仅此于暴雨洪涝、气象地质灾害。

雷电的危害与地形、地貌、气象条件和环境密切有关, 其中, 我国的云南地区是雷电灾害最为严重的省份之一。据有关资料统计, 2008年, 云南地区雷击灾害造成的人员伤亡人数为全国之首。这与云南地区特有的自然、气象和环境条件有紧密联系。云南省大部分地区属于低纬高原, 山地面积占总面积的95%, 输电线路所经过的地区, 多处于荒郊野外, 地形极为复杂, 海拔较高, 土壤电阻率也比较高, 很容易遭受雷击。当输电线路受到直接雷击时, 导线上会因电磁感应而产生过电压, 这个电压一般都高于线路相电压的两倍甚至以上, 使线路绝缘受到严重破坏而引起事故。雷击不但威胁到输电线路的安全运行, 而且雷电会沿导线迅速传到变电站, 进而造成站内设备的严重损坏。可见, 加强输电线路的防雷保护尤为迫切。

2 输电线路的防雷措施分析

由于输电线路遭受雷击而引发的事故, 对电力系统的安全、稳定运行造成严重威胁, 所以, 迫切需要加强线路的防雷保护。以下就常见的输电线路的防雷措施进行探讨、分析。

2.1 安装避雷线

加强输电线路的防雷保护, 其中最为有效的措施就是架设避雷线。避雷线可以有效防止雷电直击导线, 避免线路绝缘受到过电压的严重破坏而引发事故。当雷击输电线路时, 电流可以通过避雷线经接地引线导入大地, 使线路免受损坏。此外, 避雷线还可以起到分流、耦合、屏蔽的作用。所谓的分流作用是指减小杆塔电流, 降低塔顶电位;耦合作用主要体现在通过与导线进行耦合来减小线路绝缘子电压;避雷线对导线的屏蔽作用可以使导线上的感应电压降低。一般来说, 线路电压愈高, 避雷线的防雷效果就越明显。

2.2 改造线路杆塔接地装置

输电线路分布较为广泛, 且常年运行于荒郊野外, 很容易受气候、环境等因素的影响, 接地网极易遭受不同程度的锈蚀或破坏。为了确保接地网的完好, 需要从以下几个方面着手:1) 定期组织有关人员对杆塔接地电阻、土壤电阻率进行检测, 对其接地装置进行认真检查, 以确保接地装置的完好性。2) 尤其要做好重点地段的防雷工作, 对雷击重点区域的线路进行接地电阻测量, 根据测量结果对雷击活动频发的杆塔接地装置进行重点改造。此外, 对于变电站终端及连续5基杆塔接地电阻不合格者应进行重点改造, 采取有针对性的措施, 使接地电阻得以降低。3) 对输电线路接地下线被盗严重的地段, 应采用扁钢作引下线进行改造, 充分保证杆塔接地的可靠性。4) 为确保线路杆塔接地电阻合格, 要从实际情况出发, 因地制宜, 对不同的地形、地质、土壤结构情况可采取垂直、环形和水平复合接地体进行改造。5) 对于土壤电阻率较高的杆塔接地网, 宜采用土壤电阻率较低的土进行埋设, 或是采取延伸接地, 通过将接地网引到土壤电阻率较低的地方进行接地, 最终达到降低接地电阻的目的。

2.3 设耦合架空地线

当降低杆塔接地电阻难度较大时, 可采用架设耦合地线的方法, 即在导线下方架设地线。其防雷机理是通过加强避雷线和导线之间的耦合, 降低线路绝缘上的过电压, 并且还可以对杆塔的雷电电流起到分流作用, 有效提高输电线路的耐雷水平, 降低雷击故障。对山区输电线路来说, 由于受雷击而引起的跳闸、停电事故较多, 采用架设耦合地线的方法可以收到很好的效果。

2.4 更换合成绝缘子

对于雷电活动频繁的地区, 由于绝缘子污染严重, 从而使杆塔的绝缘水平受到限制, 为此, 可以将瓷绝缘子更换成合成绝缘子, 这样一来, 不仅可以增强其绝缘强度, 还可以大大提高输电线路的耐雷水平, 从很大程度上减少雷击事故。

2.5 安装线路避雷器

安装线路避雷器可以起到很好的防雷效果, 其工作原理是:当输电线路遭受雷击时, 一部分雷电流过避雷线流到其他杆塔, 另一部分通过杆塔流入大地。当雷击过电压超过一定幅值时, 避雷器动作, 对雷电流进行分流, 为其提供低阻抗回路, 使雷电流最终通过回路流入大地, 对线路电压的升高起到有效抑制作用, 从而为线路和设备的安全提供了有力保障。对于雷击活动强烈的地区, 采用安装线路避雷器来防雷, 可以有效提高线路的耐雷水平, 减少雷击事故。

3 大跨距杆塔的防雷措施

对输电线路来说, 大跨距杆塔防雷是极为重要的一环。由于大跨距杆塔高度高, 着雷机会较大, 受雷击而引发的停电不易修复, 感应电压分量高, 塔身电感大等, 这就更增加了防雷的难度。通过分析跨越塔雷击过电压, 降低杆塔接地电阻, 可以对其在防雷方面的不足进行有效补偿。当土壤电阻率超过每米2000欧姆时, 接地电阻的阻值应限制在20欧姆范围内。就大档距线路来讲, 不仅要最大限度降低接地电阻, 而且还要增加绝缘子, 便于更好的提高杆塔的绝缘水平。对于装设避雷线的大跨越杆塔, 避雷线的保护角不宜超过20°, 当铁塔高度超过40米时, 塔高每增加10米, 就要相应增加一片绝缘子。当铁塔的高度超过100米时, 就不是简单的增加一片绝缘子了, 而是应该根据实践经验, 通过雷电过电压计算来确定所加的绝缘子的数目。

4 结语

输电线路点多面广, 且常年运行在荒郊野外, 极易遭受雷击, 这对于输电线路的防雷工作来说, 是非常不利的。输电线路的防雷工作是极为艰巨、复杂的, 要做好这一工作, 需要电力系统各个部门共同努力, 采取合理有效的措施, 多管齐下, 不断加强对输电线路的运行维护, 将雷击故障降低到最小限度, 为电力系统的安全、稳定运行提供可靠保障。

摘要：随着经济的发展和社会的进步, 电力资源广泛应用于各行各业, 人们对输电线路的供电可靠性的要求也越来越高。近年来, 由于雷击输电线路引起的跳闸、停电事故日益增多, 并造成了巨大的经济损失, 为保障电力系统的安全运行, 做好输电线路的防雷工作就显得尤为重要。本文分析了雷电对输电线路带来的危害, 并提出了具体的防雷措施, 以期对防雷工作有所帮助。

关键词：输电线路,防雷,措施

参考文献

[1]柳坤全.输电线路综合防雷探讨[J].科技与生活, 2011.

[2]杜培文.110kV输电线路综合防雷措施研究[J].硅谷, 2010.

高层建筑物防雷设计与综合防护 篇7

雷电对高层建筑物的危害很大,只有通过对其进行综合防雷设计,才可能将雷电灾害降低到最低程度[1]。一般10层以上的居住建筑物和高度超过24 m的其他用途建筑物均为高层建筑;无论是住宅或公共建筑,其总高度大于100 m者,均为超高层建筑[2]。高层建筑物结构类型主要包括砖石结构、钢筋混凝土结构、剪力墙结构、筒体结构等。高层建筑物的内部设施包括高层建筑物中给排水设备、电器设备、电话机房、有线广播、公用天线电视系统、闭路应用电视系统、呼应信号系统、公共信号显示装置以及垂直交通(如电梯)等。

2 雷电防护系统的基本思路

雷电防护是一个系统工程,它主要由直接雷的防护、等电位连接措施、屏蔽措施、综合布线、感应雷击、雷电电磁脉冲(LEMP)的防护等部分组成[2]。采取隔离、箝压、分流、滤波、屏蔽、过电压(流)保护等方法将雷电过电压(流)消除在设备之外。在雷电防护设计中,既要依靠合理的外部防雷措施(避雷针带、网)防止直接雷击,也要采取完善的综合防雷技术防止感应雷击。高层建筑物综合防雷系统设计流程见图1。

3 防直击雷的设计

防直击雷都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器,把雷电流接收下来,然后通过良好的接地装置迅速而安全把它送回大地[1]。大多数情况下,外部防雷装置附着于被保护建筑物上,其布置取决于被保护建筑物的形状、所需的保护及所采用的几何设计方法。

1)接闪器的设计。防雷装置的设计通常采用滚球法(适合于形状复杂的建筑群)和网格法(适用于平面的保护)。在设计时,应根据被保护对象的用途、高度、长宽比进行选择。

2)引下线的设计。引下线的设计要注意引下线尽可能短[5],并尽可能地利用建筑物内四个角的主筋作为引下线和垂直接地体。

高层建筑由于高度高,一定要注意防备雷电侧击。目前,防止侧击雷的做法是:在30 m以上部位,每隔三层,沿建筑物四周敷设一道避雷带与各根引下线相焊接。避雷带可安装在外墙抹灰层内,或者直接利用结构钢筋时每隔适当的距离与楼板钢筋焊接,因此,这个避雷带实际上是均压环,建筑物的外墙均压环(或避雷带)可利用结构圈梁中的纵向钢筋(主筋)。按照规程要求,高层建筑30 m以上部分的金属栏杆、金属门窗、金属构件和较大的金属装饰件均应与防雷装置连接。具体施工时,将引下线和楼层的主梁连接,由圈梁与主梁的钢筋引出至预埋件,然后将预埋件焊一条与金属门窗相连接。

3)接地装置的设计。设计考虑的主要因素是土壤的电阻率,土壤的电阻率与土壤的含水量、土壤的温度、土壤的性质有关。干燥土壤的电阻率无穷大,含水为0～15‰,电阻率降低;当15～75‰时,电阻率降低不明显,75‰以上时电阻率增大。0℃以下和100℃以上时电阻率增大;混凝土的电阻率,混凝土的电阻率与其湿度有关,在其干燥时,电阻率较大;当具

有一定湿度时,就成了较好的导电物质。100～200Ω混凝土的电阻率还与其温度成反向作用,即温度升高,电阻率减小;温度降低,电阻率增大。外部防直击雷系统等效电路见图2。

4 内部防雷的设计

4.1 高层建筑物上部对人员及设备安全距离的设计

由于雷电流主要能量集中在15 kHz以下,但其高频成分可达数百兆赫兹以上,瞬间交变,幅值较大的电流[1]。实践表明,90%以上的电流通过建筑物的外墙柱主筋流入大地,10%以上的电流通过建筑物的内墙柱主筋流入大地(趋肤效应),根据公式:

U=IR+LoLDi/Dt,

式中,I为雷电流,kA;R为接地装置冲击电阻;Lo为单位长度电感,约1.55 UH/M;L为引下线的长度,M;Di/Dt为雷电流陡度,kA/US;

这样随着引下线的长度的增加,即在高层建筑物上部在雷击时会产生一个较高电位,考虑到不同层次的分流系数,顶2层的分流系数为Kc1=1/N+0.1;顶3层的分流系数为Kc2=1/N+0.1+0.01;顶4层以下的分流系数为Kc=1/N,N为引下线的数量。

这样便可根据公式求出高层建筑物上部对人员及设备安全距离,其公式为

Sa=IKc/2×3.14×Hc。

式中,Sa为安全距离;I为雷电流幅值;Kc为不同顶层的分流系数;Hc为安全系数,一般认为是2.4GS。

如引下线的根数N=10,雷电流的幅值I=10kA,则顶2层的安全距离应为3 m。所以,一些较为重要的设备应尽量安装在顶4层以下[1]。为了更好地防侧击雷,当高层建筑物的高度超过滚球半径时,原则上应每两层楼设一个均压环,利用建筑物圈梁的主筋作为引下线的柱相互连接。

4.2 因静电感应、电磁感应等高电压引入的综合防护

对高压雷电的第一级设防,其目的是把高压雷电脉冲的幅值降低[5],其方法一是输电网金具接地法,通过光缆高电压击穿空气,并通过金具对地放电;二是相线与地线并联电容的方法,架空电线引入的地方设保护电容器对感应雷有良好的保护效果;三是变压器隔离法,其原理是当输入端的电压达到一定值时,变压器达到磁饱和,失去变压器的功能。通过上述三种办法可将雷电高压脉冲幅值大大降低。

电源系统的保护,低通滤波器与两级压敏电阻相互配合,能明显改善整个保护电路的保护特性。在使用电源避雷器时应注意:应将电源系统的有效值换算成峰值;应考虑电源系统的波动,一般为10%;为了考虑避雷器的安全,其本身应留出15%的余地。

对信号电路的保护,现代建筑物内信号线路纵横交错,信号电路中电子设备的绝缘强度低,过电压和过电流耐受能力差,很容易受到暂态过电压的危害[4]。信号电路的基本保护电路见图3。

在对计算机通信接口的保护原则上,这种保护电路对通信电缆中的每根信号线都应设置。通信接口保护电路见图4。

5 对具有重要用途的房间和重要设备做屏蔽保护

屏蔽技术是减少电磁干扰的基本措施,因为利用金属屏蔽体吸收或反射的方法可衰减施加在设备上的电磁干扰和过电压能量。对建筑物的屏蔽常采用建筑物的钢筋、金属构架、金属门窗和地板等,将其连接在一起,形成一个法拉第笼,并与地网有可靠的连接,形成初级屏蔽网。对设备的屏蔽,首先要调查了解被保护设备耐过电压的水平,然后按雷电保护区进行多极保护[3]。

6 做等电位连接

为了减小建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间由雷电流产生的电位差,将各防雷区的金属和系统以及在一个防雷区内部的金属物和系统,在界面处做等电位连接,建立一个三维的连接网络,即等电位连接。等电位连接在雷电防护中有着非常重要的作用。一般用S型或M型,还可以将两种型式(S型和M型)的优点组合在一起(见图5和图6)。

7 结束语

随着国民经济与社会的快速发展,国家对雷电灾害的监测、预警和防御的科学认识也提出了更高、更广泛的需求。不断提高雷电领域的科技创新能力和业务技术开发、服务能力是促进气象综合防灾减灾事业持续、健康发展的重要保障。

摘要：从防雷技术的角度,结合高层建筑物和电子器件的特点,对如何进行综合防雷设计、如何减少雷电灾害等问题进行了论述。

关键词：高层建筑物,雷电灾害,综合防护

参考文献

[1]南京气象学院电子工程系防雷培训中心.综合防雷工程设[M].北京:气象出版社,2003.

[2]梅卫群,江燕如.建筑防雷教程[M].北京:气象出版社,2002.

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[4]张小青.建筑物内电子设备的防雷保护[M].北京:电子工业出版社,2000.

高层建筑铝合金门窗的防雷措施 篇8

1 高层建筑防雷设计原理

雷电流是一种强度极大, 作用时间极短的瞬变过程, 雷电流击中建筑物时, 通常会产生电效应、热效应和机械力, 破坏建筑物和伤害人体。而高层或超高层建筑物使地表的电场分布发生严重的畸变, 其电场强度比一般建筑物大得多, 容易构成雷电发展条件, 且离放电云层近, 更易受到雷击。

防雷设计就是充分利用建筑物的防雷装置:接闪器 (避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等) 、引下线、接地装置, 把雷电流的巨大能量, 通过建筑物的接地系统, 迅速传送到地下, 从而减少和防止建筑物受雷击破坏。

2 直击雷防护措施

屋面部分的直击雷防护措施, 根据《建筑物防雷设计规范》 (2000版) 第5.2.1条:布置接闪器时, 可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。由于建筑物高, 雷闪击中建筑物屋面周边的雷电流可能会很大, 极大可能将击到建筑物屋顶周边上。

金属幕墙如果位于女儿墙外侧时就属于屋面周边, 容易受到雷击。有些高层建筑总建筑面积高达数万平米、数十万平米, 但高宽比一定也较大, 建筑物屋面面积相对较小, 加上中间又有突出的机房或水箱。常常只在屋顶四周及水箱顶部四周明设避雷带, 局部增加些避雷网以满足规范要求。建筑物屋面面上设有小屋时, 所安装的铝合金门窗是容易受到雷击的部位, 门窗框必须与主体结构防雷体系连接成电气通路。

3 铝合金门窗的防雷设计

1) 高层建筑由于高度高, 一定要注意防备雷电侧击。目前, 防止侧击雷的做法是, 在30m以上部位, 每隔三层, 沿建筑物四周敷设一道避雷带与各根引下线焊接。避雷带可安装在外墙抹灰层内, 或者直接利用结构钢筋时每隔适当的距离与楼板钢筋焊接, 因此, 这个避雷带实际上就是均压环, 建筑物的外墙均压环 (或避雷带) 可利用结构圈梁中的纵向钢筋 (主筋) 。

2) 防雷构造设计应符合下列规定:窗外框与洞口墙体连接固定用的连接件可作为防雷连接件使用, 但要保证该连接件与窗框具有可靠的导电性连接。固定连接件与窗框进行可靠的螺钉或铆钉机械联接;窗外框与防雷连接件连接处, 应先将其非导电的表面处理层除去, 再与防雷连接件连接;防雷连接导体可采用热浸镀锌处理的直径不小于8mm圆钢或同等截面积扁钢, 导体应与建筑物防雷装置和窗框防雷连接件进行可靠的焊接连接。具体施工时, 是将引下线与圈梁或楼层的主梁连接。 (在施工时, 该工序较为繁琐, 通常, 高层建筑的铝合金门窗的安装, 是采用射钉枪将门窗边框固定在砖墙或混凝土枪上的, 与预埋件有一定的距离, 铝合金门窗如何与避雷装置连接牢固, 这在工艺上有一定的苦难。) 大厦采用玻璃幕墙时, 将金属支架固定在墙中的预埋铁件上, 软件与避雷装置连接即可。

3) 根据土建有关图纸查出各门窗预留洞口处等电位体金属引线位置、数量和材料。

4) 土建预留等电位连接体引出方式目前有两种:外露式和内置式。外露式是采用圆钢与主体引下线主筋焊接, 预留金属连接片与铝合金门窗防雷引线连接完成接地;内置式在门窗预留洞口外墙体内预埋钢件, 该钢件与主体引下线主筋焊接, 铝合金门窗框防雷接地引线与该预埋件焊接。根据土建等电位连接体引出方式来确定铝合金门窗防雷接地的连接方式。

5) 铝合金门窗防雷接地引线位置、数量确定后应考虑其材料及规格, 铝合金门窗的防雷引线与土建预留等电位体连接无论采取焊接还是螺栓连接, 它与铝合金框的连接方式应从均压环 (带) 或引下线, 梁、柱的钢筋焊接圆钢或扁钢接至金属门窗, 预留连接板与金属门窗相连。也可在避雷导体窗侧的一面焊接一扁钢连接板 (25×4×500) , 在一端钻一Φ6圆眼用6mm2多股软铜导线, 两头用端子压接并挂锡, 一头接在接线板上, 一头可接在金属门窗上。大于3m2的金属门窗, 避雷导体连接不得小于2处。

6) 铝合金门窗防雷连接件的安装:有防雷要求的铝合金门窗, 土建或安装单位应在门洞口预留直径不小于8mm的防雷接地钢筋, 门窗通过专门的防雷连接件与接地钢筋焊接。防雷连接件采用热浸镀锌处理扁钢, 扁钢的截面积不小于48mm2, 厚度不小于4mm。扁钢与门窗框采用不小于M6 (或2*M4.2) 不锈钢自攻螺钉连接, 扁钢与防雷接地钢筋焊接, 焊接长度不小于100mm (双面不小于50mm) 。焊缝去渣后刷2道防锈漆。

4 铝合金门窗防雷接地施工中常见问题及对策

铝合金门窗防雷接地施工过程中没有严格按照施工工艺施工, 施工质量达不到要求。如:松动、漏装、未打磨各接触面。接地施工后没有及时检测和及时隐藏防雷接地连接组合件, 造成被盗丢失或其它工序碰坏组件引起不导通。由于土建预留等电位体材料质量差;或因泥水施工多导致金属体锈层太厚;人为涂刷防锈油漆层太厚没有及时处理掉, 接触表面质量差造成不导通现象。以上问题应严格按施工工艺和设计规范要求进行施工;及时检查验收、及时转入下道工序。

5 结语

通过具体工程中实践, 证明高层建筑物中铝门窗工程实施防雷接地技术能显著提高建筑物防侧击雷的能力。可大大减少雷击的自然灾害, 保护广大人民群众的人身和财产安全, 应引起建筑界和有关部门的高度重视。

摘要：在高层建筑物建设过程中人们往往只注意屋面避雷带 (针、网) 等直击雷防护的设计与施工, 却忽视侧击雷对建筑物的危害。高层建筑铝合金门窗防雷设计、施工就是建筑物防止侧击雷袭击的有效方法之一。

关键词：铝合金门窗,防雷,侧击雷,措施

参考文献

高层建筑综合防雷措施 篇9

众所周知, 雷电对建筑物的影响是相当广泛的。这其中主要包括如下几个方面: (1) 直击雷:直接击在建筑物上产生热效应作用及电动力作用, 对建筑物外立面产生直接的破坏。 (2) 雷电感应:雷电感应包括静电感应和电磁感应两部分。静电感应产生的过电压在输电线路上可高达数百千伏, 会导致线路绝缘闪络及所连接的电气设备的绝缘遭受损坏;在危险环境中未作等电位联结的金属管线间, 还可能产生火花放电而导致火灾或爆炸危险。电磁感应产生的闪电电磁脉冲感应电压耦合到电子信息设备中去, 致使“噪声”干扰及测量误差, 甚至对电子器件产生破坏性损坏。通常, 针对直击雷的防护, 称为建筑物外部防雷;针对雷电感应的防护, 称为内部防雷或防雷电电磁脉冲。建筑楼房防雷设施的形式与种类繁多, 对超高层建筑的防雷接地设计应有特定的选择。针对这样一类的工程设计, 需要有一个系统总结。

1 工程概况

贵阳花果园双子塔工程。一期工程为两栋超高层建筑, 由五星级酒店、高档办公组成;二期工程为6层大型商业, 工程地址位于贵州省贵阳市。一期工程两栋超高层建筑为:塔楼屋面高约332m, 塔尖高406m, 其中1#楼6层以上办公, 2#塔楼6~50层为办公, 51层以上为酒店, 1~5层裙楼部分由办公会议、办公大堂、酒店大堂组成。地下室B1~B6层为酒店后勤及配套用房、酒店停车库、办公停车库、设备用房及人防掩蔽所。根据本工程性质及《建筑物防雷设计规范》的相关规定, 本工程确定为第二类防雷建筑。

2 外部防雷措施

外部防雷主要指防直击雷和防侧击雷, 其作用是防止建筑物本身遭受雷击, 外部防雷装置主要由接闪器、引下线和接地装置组成。

(1) 接闪器。采用直径为10mm的镀锌圆钢沿屋面边缘做屋顶避雷带。利用屋面所有现浇楼板内的纵横钢筋互相焊通, 形成屋面避雷网格, 避雷网格不大于10m×10m或8m×12m, 屋面上所有金属构件均与避雷带可靠焊通。因两座塔楼顶各有一个高近100m的钢架构塔, 该钢架结构需满足接闪器材质要求, 并与屋面避雷带可靠焊通。两者一起作为防雷接闪器。

(2) 引下线。利用建筑外围框架柱内对角两根直径大于16mm的主钢筋作为防雷引下线。引下线间距不大于18m, 每根引下线纵向自下而上焊接, 每层与梁板钢筋焊接, 顶部向上伸出与屋面避雷带焊接, 底部向下伸出与接地基础钢筋网格焊接。在首层, 各引下线离地0.5m处装设测试卡子, 预留一块100mm×100mm×5mm镀锌钢板, 以便测量接地电阻设备接地等用。另建筑物四周的引下线, 在室外地坪下0.8~1.0m处焊出一根φ12mm或40mm×4mm镀锌导体伸向室外距墙2.0m, 做重复接地或增打人工接地装置用。

(3) 均压环。本工程从一层起, 向上每隔三层将结构圈梁内的主筋通长焊通, 做均压环, 并与防雷引下线可靠焊通。同时, 将金属门窗的框架、金属栏杆等较大金属物与均压环可靠焊接, 达到防止侧击雷的目的。

3 内部防雷措施

内部防雷包括防雷电感应及防雷电波侵入。良好的内部防雷能减少建筑物内雷电流产生的电磁效应, 并能防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电电磁脉冲所造成的危害。内部防雷主要采取等电位联结、屏蔽等措施。

(1) 等电位联结。根据防雷设计规范规定:“装有防雷装置的建筑物, 在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下, 应采取等电位联结。”等电位是用连接导体或过电压保护器, 将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气和电信装置等连接起来。为保证建筑物内部不产生危险的接触电压, 应当于建筑物地面、墙板和金属管、线路等, 处于同一电位。为此, 钢筋混凝土建筑物应在各层的适当位置, 预埋与房屋结构内防雷导体相连的等电位联结板, 以便与接地主干线相连。使用电涌保护器进行等电位联结, 是对不能直接参与等电位联结的带电体, 如电源相线和中性线、信号线等进线等电位联结, 起到限制瞬态过电压, 分流电涌电流, 保护电子系统设备的作用。

(2) 屏蔽措施。防雷电电磁干扰的主要措施, 是对超高层建筑物内的微电子设备和电气线路进行合理屏蔽, 尽量减少雷电感应电磁波的干扰。对有大量微电子设备的机房要采取屏蔽措施, 使设备处于无干扰的环境中。屏蔽的有效性, 不仅与房间加装的屏蔽网和设备金属外壳本身有关, 还与电子设备的电源线和信号线接口的防过电压、等电位联结和接地等措施有关。

(1) 电气线路的主干线。主干线一般沿建筑核心筒内的电气竖井敷设, 避免靠近作为引下线柱筋的位置。穿线钢管和线槽都应与各楼层的等电位联结板和接地母线相连接。

(2) 用电设备、配电设备、配电线路应采用防雷电波侵入的措施。从配电盘引出的线路应穿钢管, 钢管的一端应与配电盘外壳相连, 另一端应与用电设备外壳相连, 并应就近与建筑物钢筋相连。当钢管因连接设备而中断断开时, 应设跨接线, 在配电盘内, 应在开关电源侧与外壳 (已做等电位联结) 之间装设过电压保护器。

(3) 高层建筑物内各种金属设施作等电位联结。例如金属管道、金属门窗、设备的金属外壳等均施以等电位联结;电源线、信号线通过电涌保护器实现等电位联结;建筑物各处的均压环、结构钢筋网, 以及防雷等电位联结形成总的等电位联结, 最后与联合接地系统相连。

4 超高层综合建筑防雷引下线设置应注意的问题

(1) 玻璃幕墙防雷做法。超高层建筑物玻璃幕墙对防雷装置有屏蔽效应, 影响防直击雷效果, 并使雷电直接破坏玻璃幕墙。为防止此类情况发生, 本工程从一层起, 每隔三层利用玻璃幕墙的横向龙骨做均压环, 与建筑物结构圈梁之均压环可靠焊通, 并利用玻璃幕墙之纵向龙骨顶部与屋面防雷接闪器可靠焊接, 底部与基础接地装置可靠焊接, 将玻璃幕墙获得的巨大雷电能量迅速地泄放入大地, 达到保护玻璃幕墙免受雷电破坏的目的。

(2) 通用电气预埋、幕墙、金属门窗施工, 不是同一支队伍, 各施工阶段之间应互相配合。主体土建施工中, 电气施工需进行接地端子板的预留, 而门窗施工队伍应保证门窗的可靠接地。通常由圈梁主筋引出φ10圆钢 (或扁钢) , 与接地端子板搭焊连接, 接地端子板再与固定金属窗框的金属支架采用螺丝锁紧。幕墙主金属框架与避雷带或均压环的连接, 一般由幕墙施工单位负责, 但各土建、装饰、安装应密切配合。幕墙防雷应保证立柱与立柱、立柱与横梁之间可靠跨接, 以及立柱与角码、角码与主体结构预埋件均应与均压环电气连通。导线连接时应除掉材料表面的保护膜, 不同金属材料的连接应采取防电化腐蚀的措施。

(3) 根据“集肤效应”的原理, 建筑物最外圈泄散雷电流的速度最快, 中间部位散流速度较慢。通常建筑物防雷引下线应设置在建筑物的最外圈, 而本工程裙楼及商业占地面积大于塔楼, 超高层塔楼部分很难实现将引下线全部转出至建筑群的最外圈。故应将塔楼部分无法转出至外圈引下线, 直接落至基础, 与接地网焊通。另外, 在裙楼顶部, 将该部分引下线与裙楼外圈引下线, 进行水平可靠联接焊通, 加快雷电流的泄流速度。

(4) 强电及弱电设备房应避开防雷引下线设置, 无法避开时, 应在设备房内设置局部等电位联结, 以防止雷电流对强电及弱电设备的破坏。

5 结语

随着建筑业的快速发展, 超高层建筑在各地拔地而起, 超高层建筑防雷设施的有效设置, 已越来越受建设方的重视。本文旨在从超高层建筑的防雷作系统的说明, 综合建筑防雷接地系统的设计, 做一个经验总结。并系统地探讨其改进与优化的思路。引鉴高层楼房的建设者们, 共同开发与研究高层建筑防雷设施的设计措施, 为避免超高层楼遭受雷击, 建立高效的防雷接地防范系统, 作出贡献。

摘要：现今, 超高层综合建筑越来越多, 超高层建筑遭受雷击的几率更高。这些建筑物都朝着智能化的方向发展, 建筑物内部的电子信息设备较多。雷电流对强、弱电设备的影响不容忽视, 超高层建筑的防雷安全问题, 应受到建筑电气设计工作者们的重视。本文结合实际工程案例, 系统地介绍了超高层建筑防雷接地系统的设计走向, 解决实际施工遇到的关于玻璃幕墙防雷的做法;超高层引下线直接落底, 如何有效避免雷电对建筑物裙楼、地下室人员及弱电设备的影响与破坏等。

关键词：超高层,综合建筑,强、弱电系统,防雷接地,系统优化

参考文献

[1]GB50057-2010, 建筑物防雷设计规范

[2]GB50343-2004, 建筑物电子信息系统防雷技术规范

[3]湖南省建筑电气设计情报网组织.民用建筑电气设计手册 (第二版)

[4]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册

高层建筑综合防雷措施 篇10

关键词：智能建筑；防雷技术；基本原则；有效技术；措施

在新时代下，智能建筑涉及的内容不断增多，尤其是电子设备的应用。但是，这些电子设备不具有较高的耐压等级，加上相关的电源线和数据线分布的范围比较广，这些电子设备非常容易受到干扰，对相关系统造成破坏。相应地，在智能建筑方面，防雷技术显得尤为重要。它已成为当下社会谈论的火热话题之一。因此，本文作者从智能建筑的角度出发，对其防雷技术的基本原则以及有效的技术对策予以了探讨。

一、智能建筑防雷技术的基本原则

从某种意义上说，雷电对智能建造成的危害是非常大的。它不仅会干扰相应的通讯信号，以至于电气设备出现短路，还会损坏电气设备。可见，在智能建筑方面，需要对防雷技术引起重视。雷电主要通过这三种方式对智能建筑造成破坏。即感应雷、直击雷、雷电波。其中，感应雷与雷电波的危害性还在逐渐扩大，急需要采取可行的措施来加以解决。相应地，对于智能建筑来说，实行的防雷技术需要遵循一定的基本原则。首先，在对防雷技术加以应用的时候，需要建立在雷电活动具有的规律等方面基础上。这个主要是因为雷电灾害的发生并不是毫无规律的。在对建筑物进行防雷设计的时候，对雷电灾害自身具有的规律予以充分地了解是必不可少的。进而，来使智能建筑物的安全性得以提高。其次，需要遵循经济而全面的原则。对于防雷技术的设计，设计人员需要站在整体的角度，对那些相关的影响因素进行全面的考虑。在此基础上，对防雷技术的设计方案加以合理选择，并不断对它予以优化。同时，在对防雷技术进行设计的时候，一定要对相关的经济性予以考虑，以此，确保防雷技术设计花费的成本在合理的范围内。最后，在智能建筑物设计方面，要从防雷系统的实际需求出发。这样才能对智能建筑物进行全面而准确的测量以及评估，进而，使设计的防雷设计方案更具有科学性以及实践性，更能突显防雷效果。除此之外，还要对技术的综合性加以重视。在防雷技术的选择方面，需要展现出科学合理的原则，选择适合智能建筑的技术对策。在对智能建筑进行具体施工中，需要从多角度对防雷技术予以设计。比如，直击雷的屏蔽方面，布线的合理性方面，建筑所在地发生的雷电灾害记录。下图是智能建筑的防雷技术结构图。

二、智能建筑防雷有效技术的措施

针对防雷技术在智能建筑建设中的重要地位，需要采取行之有效的措施对防雷技术予以优化。在智能建筑日趋发展中，防雷技术的优化已成为当下迫在眉睫的事情。当然，对于智能建筑来说，防雷技术的优化对策有很多。因此，本文作者对其中的冰山一角进行了分析。

1、在智能建筑中，過电压保护措施。

过电压保护对策是防雷有效技术措施的一个方面。对于过电压保护来说，它的原理主要包含了这几种形式，放电形式、隔离形式、短路形式、开路形式。在四种形式中，短路和开路形式是应用最频繁的。过压保护的作用主要是借助线路上的不同电涌保护器来展现的。其中，很多模块的使用都很广泛。比如，限流电阻模块、气体放电模块。这些模块能为过电压保护的作用得到更好地发挥埋下伏笔。

2、在防雷技术方面，电源系统的防雷技术措施。

从某种意义上说，电源系统的防雷扮演着重要的角色。这个主要是因为在智能建筑中，对建筑内部配电室给予合理的管理以及控制是信息网络的工作之一。在智能建筑的供电安全方面，电源高压会对它产生最为直接的影响。一是：在防雷技术方面，需要对智能建筑物控制机房中低压配电柜系统的实际情况予以全面而系统的了解。在此基础上，在该系统比较合适的地方设置对应的一级间隙防雷设备。二是：对计算机的配电回路进行控制，并设置相应的三级防雷保护。三是：在电源一些之后，就可以进行防雷保护。于此同时，那些重点设备的电源输入端不能随意加以设置，需要把它安装在不要的防雷箱上面。这样才能对最末端的电源予以恰当的保护。

3、在防雷技术方面，合理布线与屏蔽方面。

合理布线与屏蔽是建筑物内部的防雷技术。第一、关于合理布线方面。在智能建筑中，综合布线系统主要是在建筑群以及建筑物的传输系统中进行运作。它主要包括了这六个部分。即管理区、设备区、干线子系统、水平子系统、工作区、建政群子系统。对于合理布线方面，采取的主要防雷有效措施是不要把相应的电缆设置在建筑的周围，而是要尽最大可能使它集中在建筑物的中间。第二、关于屏蔽方面。屏蔽是内部防雷技术的一种有效策略。它主是用对应的材质把那些需要进行保护的对象包围起来。比如，金属网、导管。通过这样的方式来阻止脉冲电磁场对相关通道的入侵。同时，对电子设备上面的电磁干扰以及超过电压的能量加以阻止，使它被弱化。

显而易见，除了上面这些以外，还有一些其它有效的防雷技术策略。比如，在职智能建筑中，对建筑物外部的防雷技术措施。在对建筑物进行接地处理的时候，需要对智能建筑物的实际情况予以充分的考虑，比如，楼层的分布状况，设备的分布。在此基础上，对其中的引下线、接地装置、接闪器进行合理的设计。除此之外，还可以设置合理的辅助设备，比如，等电位体。以此，为设备进行可靠的综合接地奠定坚实的基础，保证电气设备的安全。

总而言之，在智能建筑中，防雷技术发挥着至关重要的作用。在对智能建筑物建设的时候，需要对这些防雷技术不断优化。防雷技术的优化不仅可以使防雷设备的防雷效果得到更好地发挥，还能减少雷电对建筑物造成的破坏，使经济损失最小化，安全事故发生的频率得以降低。更重要的是，它能够使我国智能建筑不断向前发展，拥有更为广阔的天地，更好的发展前景。从长远来说，它能够帮助建筑企业走上可持续发展的道路。最后，作者希望本文在丰富广大读者朋友们内世界的同时，也能引起他们对此的关注与思考。

参考文献：

[1]庾炯基，詹树来，张智育. 浅谈智能建筑若干有效防雷接地技术[J]. 科技风，2013，05：153-154.

广播发射台中控机房综合防雷措施 篇11

随着广播发射台自动监控系统的逐步完善以及“有人留守、无人值班”工作新模式的逐渐推广,中控机房作为广播发射台节目传输调度和自动化控制的核心部门,对于发射台“安播”中心任务的完成起着越来越重要的作用。由于中控机房电子设备多,其耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力较差,极易因雷击造成不同程度的损坏,因此充分认识雷电危害及采取切实可行的针对中控机房设备的防雷措施是十分必要的。

二、雷电危害的种类

雷电危害主要有两种形式:

(1)直击雷:

是指雷云对地面突出物体或部位直接放电,其特点是所含能量巨大,放电时间短。雷云对大地一次闪击放电的峰值电流平均为30多kA,电压高达数百万V,瞬间功率为10亿至1000亿W以上。直击雷在广播电视设施方面主要袭击天线、电力设施、建筑物等。

(2)感应雷(雷电电磁脉冲LEMP):

是指雷云对地面物体放电时,由于静电感应和电磁感应,雷电流引起金属体上产生极高的感应电压而放电的过程。感应雷主要是通过供电电缆、信号传输电缆或进入机房的金属管线进入设备,造成串联在线路中间或终端的电子设备的损坏。

三、综合防雷措施

雷电对中控机房设备的破坏不仅形式不是单一的,而且对某一特定对象的破坏通道也不是单一的,有空间通道、馈线通道、信号通道、供电通道、地电位反击通道和地电流反冲通道等。如果防雷技术局限于任何一个单一的防雷措施,就无法保证所有保护对象的防雷安全。采用综合治理、整体防范、多重保护、层层设防的综合防治雷害的方针才是行之有效的。根据国家标准《建筑物信息电子系统防雷技术规范》的规定:电子信息系统应采用外部防雷(防直击雷)和内部防雷(防雷电电磁脉冲)等措施进行综合防护(如图1)。具体到广播发射台中控机房的综合防雷系统,可从接地防雷、等电位连接、电源防雷、通信线路防雷、设备防雷和屏蔽防雷六个方面采取措施。

3.1接地防雷

一个合理布置的地网和正确的接地方法是分流、泄放直击雷和感应雷能量的最有效手段之一,是有效防雷的基础。广播发射台中控机房的接地防雷主要应注意以下4个方面:

(1)接收天线接地:

接收天线最有效的防雷措施就是架设避雷针,应确保避雷针有良好的接地线;天线安装的位置应在避雷针的保护区内,保护角取30°～45°。

(2)数据信号线接地:

数据信号线接地可泄放输入输出电缆的金属保护层带进的雷电,还可有效地抑制工频干扰,保证传输和控制信号的质量。

(3)电源接地:

电源线缆的金属部分在遭受雷击时也可能引入雷电电流。电源接地包括配电室供电接地、配电柜接地、机房电源接地和UPS系统接地等。

(4)机房设备接地(工作接地):

设备接地是将设备的金属外壳和机架等与大地可靠连接,从而保证机房内工作地电位为零。通过设备接地,可泄放雷电冲击以及设备漏电和静电,对保护机房设备和工作人员人身安全是很重要的。

根据国家防雷技术标准,接地电阻应小于4欧姆,因此,要定期采用专用接地测试仪检测,并采取相应的措施,保证接地良好。

3.2等电位连接

当雷击发生时,在雷电流所经过的路径上会产生非常高的瞬时电压,使该路径与周围的金属物体之间形成暂态电位差,如果这种暂态电位差超过了两者之间的绝缘耐受程度,将导致击穿放电,使金属物体带高电位。这种击穿放电能直接损坏电子设备,也能产生电磁场脉冲,干扰电子设备的正常运行。根据国家防雷标准的有关要求,防雷保护地、防静电地、电气设备工作地等应采用等电位连接。对于进入中控机房建筑物内的各种金属管道,如水、风管以及通讯、信号和电源等电缆金属(屏蔽)护套都要进行等电位连接(见图2)。这样电源电缆和信号电缆等各带电导线上的保护装置实际上起着暂态均压的作用。当雷电暂态过电压沿电源线或信号线侵入建筑物内时,这些保护装置动作限压,使得电源线或信号线与其附近金属管道之间不会出现较大的暂态电位差。

3.3电源防雷

电源避雷器是一种低压电源的保护设备。以三相四线制系统为例,电源避雷器并联于三火一零线上,在正常情况下,避雷器处于高阻状态;当电源由于雷击或开关操作出现瞬时脉冲电压时,避雷器在极短时间内导通(纳秒级),将脉冲电压短路对地泄放,从而保护机房内的电子设备;当脉冲电压过后,避雷器又变成阻断状态,从而不影响设备的供电。

3.3.1电源避雷器的配置

为避免高电压经过电源避雷器对地泄放后残压过大,或雷电流在击穿避雷器后继续损坏设备,依照国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,通常可对中控机房电源系统从总配电室到机房配电箱安装三级浪涌保护器。首先,在总低压配电室的电源输出端安装压限型浪涌保护器,额定放电电流60kA,最大放电电流不低于100kA,响应时间纳秒级,作为一级防护。其次,需在配电箱电源引入端安装二级压限型浪涌保护器,额定放电电流40kA,最大放电电流60kA左右,响应时间纳秒级。最后,需在每台设备前端安装三级浪涌保护器,额定放电电流20kA,最大放电电流40kA。通过以上三级防雷,达到设备的雷击电流已经为设备所能承受。

3.3.2 UPS电源系统防雷

UPS电源不仅仅是一台电网遭遇雷击停电后可以提供高质量、不间断的交流电源的产品,而且是一个局部的、高度可靠、智能化的供电中心,是保护中控机房大型数据系统安全与畅通的必备设备。

然而,UPS电源遭受雷电侵害的案例也屡见不鲜。UPS电源,特别是智能化的UPS电源,本身含有大量的集成电路,其信号线也成为雷电电磁脉冲侵入的通道。因此,中控机房要做好UPS电源系统预防雷电危害工作,应在UPS电源进线端接入避雷器并做好接地。

3.4通信线路防雷

通信线路防雷主要是指信号传输部分的等电位连接以及在信号线上加装损耗小、响应速度快、频带宽、通流量大的信号线路专用SPD(Surge protective device,电涌保护器)。要求设备的输入、输出接口经过信号SPD再与网络连接。

安装信号SPD的目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流。当雷电浪涌侵入中控机房信号及网络系统时,信号SPD动作,此时对地阻抗趋近于零,雷电流向大地中泄放。信号SPD还可以将雷电过电压箝制在中控机房设备终端接口能承受的范围内,从而对它们形成过电压保护。

由于无金属型光缆线路不会受到雷击电磁脉冲损害,中控机房可尽量选择无金属光缆传送各种系统信号,有效阻断雷电通过信号线侵入。

3.5设备防雷

如图3所示,数字化、网络化、智能化的广播发射台中控机房设备主要分为音频信号接收系统(包含接收天线、高频头、数字卫星接收机等)、传输调度系统、设备监控管理系统、VSAT卫星通信系统和GPS卫星定位/校时系统等。这些设备各司其职,若被雷击,可能导致数据信号发生错乱,也可能导致电子芯片的损害,使设备发生故障,甚至导致整个广播发射台瘫痪,因此,中控机房的设备防雷至关重要。

据统计,机房设备的雷击损坏85%以上是由感应雷击所引起。对感应雷的防护主要是防止由感应雷引起的雷电浪涌和过电压。解决的办法是在科学、有效地做好各种防雷接地工作的基础上,安装防雷器。防雷器应安装在所有外部线路进入机房内的设备端口。

3.6屏蔽防雷

屏蔽措施是系统防雷工程中一项必不可少的工作。屏蔽防雷的作用是有效地屏蔽室外电磁场和均匀室内电磁场,减少雷电电磁脉冲对机房室内设备的干扰和破坏,同时也能有效地分流雷电流,减轻线路避雷器的负担。屏蔽防雷主要应注意以下3点:

(1)机房建筑物的屏蔽:

利用建筑物的钢筋、金属构架、金属门窗、地板等进行统一的电气连接,形成一个“法拉第笼”等势体,并与地网连接,形成初级屏蔽网。

(2)各种传输线路的屏蔽:

包括外部传输线路和内部传输线路。控制电缆和信号线应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地;外部电缆进人中控机房室内前水平埋地10米以上,埋地深度应大于0.6米;非屏蔽电缆应套金属管并水平埋地10米以上可靠接地。机房内部传输线路需进行综合布线,所有进入建筑物的电源线、信号线置于金属屏蔽槽内,屏蔽槽两端接地;将电源线、信号线分槽布置,减少线间交叉。

(3)设备的屏蔽:

即设备本身应具备一定的屏蔽措施,设备的金属外壳应可靠接地。

四、结束语

防雷工程是现代防雷多项技术措施综合运用的系统工程。面对无孔不入的雷电危害,任何单方面的措施,其防雷效果都将大打折扣。因此,广播发射台中控机房整体防雷工作必须从设计阶段就加以综合考虑,做到层层防护,不留一丝隐患。中控机房还应该做好防雷检修工作、制定防雷应急预案及开展防雷故障演练,这样才能有备无患,更好地完成安播工作。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准[S].建筑物电子信息系统防雷技术规范,GB50343,2004

[2]虞昊.现代防雷技术基础(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2005.

[3]沈培坤.防雷与接地装置[M].北京:化学工业出版社,2006.