【摘 要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)也在快速發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑作為信息時代的必然產(chǎn)物，建筑物的多功能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高，建筑的雷電防護問題是一項將高壓強電與低壓弱電相結(jié)合的多學(xué)科匯集、又十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因而對高層建筑的雷電保護也相應(yīng)的更加復(fù)雜多變。主要介紹了雷電基礎(chǔ)知識，智能建筑的防雷設(shè)計理念，提出了高層樓宇雷電防護設(shè)計的措施。

【關(guān)鍵詞】配電系統(tǒng)；等電位連接；雷電保護

雷電的破壞包括：直擊雷破壞；閃電感應(yīng)；閃電靜電感應(yīng)； 閃電電磁感應(yīng)；閃電電涌侵入的破壞。

針對雷電的危害，我們認為防雷必須是全面的。主要包括以下六方面：控制雷擊點（采用大保護范圍的避雷針）；安全引導(dǎo)雷電流入地網(wǎng)；完善的低阻地網(wǎng)；消除地面回路；電源的浪涌沖擊防護；信號及數(shù)據(jù)線的瞬變保護。

1.雷電防護設(shè)計

1.1雷電防護設(shè)計方法

1.1.1外部防雷措施

建筑物本身的防雷，按照國家標準[1]GB50057-2010（建筑物防雷設(shè)計規(guī)范）的要求，該業(yè)務(wù)技術(shù)大樓為第幾類防雷建筑物，防護10/350μs直擊雷首次雷電流為150KA。所以，必須建設(shè)防雷設(shè)施，設(shè)計由避雷網(wǎng)（帶）、避雷針或混合組成的接閃器，立柱基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)與屋面板鋼筋等應(yīng)構(gòu)成一個整體，形成了一個稀疏的法拉第籠。天線的防雷，主要通過可靠接地、安裝直擊雷防護裝置。

1.1.2內(nèi)部防雷

（1）接地系統(tǒng)：建筑物內(nèi)電子設(shè)備的信號接地、邏輯接地、功率接地、屏蔽接地和保護接地一般合用一個接地系統(tǒng)，與主筋相連，采用埋地鎧裝電纜，金屬管接地。電纜屏蔽層必須接地。為了避免產(chǎn)生干擾電流，信號電纜和1MHz及以下的低頻電纜應(yīng)按一點接地。對于1MHz以上的電纜，為了保證屏蔽層為地電位，應(yīng)采用多點接地方式。

接地電阻值的確定，首先要考慮的是防雷防靜電接地對接地沖擊電阻的要求，同時要考慮大樓內(nèi)各種設(shè)備的穩(wěn)定運行，避免接入接地系統(tǒng)的設(shè)備受外界干擾，防止對電氣參數(shù)敏感的設(shè)備出現(xiàn)性能上的不穩(wěn)定，綜合各種因素決定接地電阻值≤1歐姆。

（2）等電位連接系統(tǒng)：就建筑物而言，這時可以以地梁或環(huán)型基礎(chǔ)主鋼筋作為總等電位連接帶（設(shè)引出端子）。按照GB50057-2010的規(guī)定，當外來導(dǎo)電物在不同地點進入建筑物時，宜設(shè)若干等電位連接帶，并應(yīng)將其就近連到環(huán)型接地體、內(nèi)部環(huán)型導(dǎo)體或此類鋼筋上，對于埋地進入建筑物的外來導(dǎo)電物，實質(zhì)上等同于以地梁或環(huán)型基礎(chǔ)主鋼筋作為總等電位連接帶。

1.2綜合布線系統(tǒng)[2]

綜合布線系統(tǒng)包括六個子系統(tǒng)：工作區(qū)子系統(tǒng)，水平子系統(tǒng)，管理區(qū)子系統(tǒng)，垂直主干線子系統(tǒng)，設(shè)備間子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng)。為現(xiàn)代智能建筑它是一個綜合性很強的集合體。為了不至于線路間的相互干擾而影響正常工作，各種線路應(yīng)保持相應(yīng)的距離，在不能保證距離時，必須有分別的屏蔽措施。同時要注意電源線路及其它的外引通信線路，會在雷擊發(fā)生時由引入的雷電電磁脈沖說做成的干擾。

1.3供配電系統(tǒng)的防雷

由于供電系統(tǒng)復(fù)雜，線路四通八達，極易遭雷擊。供電系統(tǒng)的內(nèi)、外部浪涌會對一些敏感的電子設(shè)備造成損壞，即使是很窄的過電壓沖擊也會造成設(shè)備的電源部分或整個電子設(shè)備的破壞?，F(xiàn)場的電源一般有監(jiān)控中心的電源系統(tǒng)供給，因此供電線路較長，所以此段線路感應(yīng)的雷電流可能會造成對前端設(shè)備監(jiān)控中心的設(shè)備造成沖擊，因此需要在監(jiān)控中心的總供電輸出端和現(xiàn)場設(shè)備的供電端安裝電源SPD。

1.4弱電系統(tǒng)的防雷

計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷保護包括機房、機房內(nèi)電源、信號線。由交流電源供電線路入侵，相線與零線之間、相線與地線之間、相線與相線之間、零線與地線之間產(chǎn)生雷電過電壓，在220/380伏電源線上出現(xiàn)的雷電過電壓平均可達數(shù)萬伏，對計算機及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可造成毀滅性（無可修復(fù)性）打擊；由計算機其他線路入侵；地電位反擊電壓通過接地體入侵。通信機房的防雷對象主要有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信設(shè)備、自動化設(shè)備、相關(guān)的電源等附屬設(shè)備及其相互傳輸各類信號的線纜。程控交換系統(tǒng)：天饋系統(tǒng)主要是指收發(fā)信天線和連接天線與收發(fā)信機的傳輸線，一般均應(yīng)由天線、饋線、天線塔等幾個要素構(gòu)成。天饋系統(tǒng)的防雷主要使天線處在避雷針的保護范圍之內(nèi)；選用合適的SPD使得天饋系統(tǒng)安全工作。

2.防雷設(shè)計方案

2.1外部防雷

大樓屋面一般采用避雷帶和避雷短針相結(jié)合保護，屋頂避雷帶部分采用Ф10圓鋼暗敷，部分采用Ф12鍍鋅圓鋼暗敷，沿女兒墻及屋面不大于10×10m的網(wǎng)格敷設(shè)，女兒墻避雷帶支架高出頂面0.1m，支架間距為1m，轉(zhuǎn)角處間距為0.5m，網(wǎng)格支架間距為2m。自45m以上每層利用圈梁內(nèi)兩根主筋焊接成環(huán)狀作為防雷電側(cè)擊避雷帶。

防雷接地引下線利用柱內(nèi)二根以上主筋，，并預(yù)留接地電阻測試點，采用避雷針或網(wǎng)通過全部立柱基礎(chǔ)的鋼筋（單獨的引下線）作為接地體，將強大的雷電流引入大地，其接地電阻不應(yīng)大于1歐姆。避雷針、引下線與接地級各連接處應(yīng)可靠跨焊。

2.2內(nèi)部防雷

2.2.1接地保護系統(tǒng)[3]

智能建筑采用TN-S系統(tǒng)供電[4]。變配電所、消防控制室、信息機房、電話總機房、閉路電視機房、廣播機房、BA機房、電梯機房等均利用基礎(chǔ)鋼筋作為共用接地極，電器設(shè)備的工作接地及保護接地與建筑物防雷接地均利用大樓的樁基，承臺內(nèi)的鋼筋及地梁內(nèi)的主筋連通作為接地系統(tǒng)的接地裝置，接地電阻不應(yīng)大于1歐姆。

2.2.2供配電系統(tǒng)的防雷

采用多級保護的方式進行保護。從總配電房到各樓層，機房及重點設(shè)備場所均安裝浪涌保護器。注意能量配合：第一級防護，總配電房：雷電通流量不低于60KA；第二級防護，樓層分配電箱：其雷電通流容量不低于40KA；第三級防護，機房、重要設(shè)備集中的場所。防雷插座：重要設(shè)備前端。

2.2.3弱電系統(tǒng)的防雷

計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷保護：根據(jù)該大樓的具體情況，選擇網(wǎng)絡(luò)信號避雷器；網(wǎng)絡(luò)機房：網(wǎng)絡(luò)端口（服務(wù)器、交換機）；終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)端口（服務(wù)器、重要PC機）。通信機房的雷電防護350M集群通信（天線端（高頻頭）、天饋線在通訊機房的設(shè)備入戶端），程控交換機（與電信為光纜，可以不考慮。如為電纜，則應(yīng)在通信總線入戶端安裝SPD）（配線架安裝SPD），在值班室等重要話機前端安裝SPD。

3.結(jié)束語

建筑物其安全要求相對較高，而據(jù)統(tǒng)計雷電和過電壓破壞的比例呈不斷上升的趨勢[5]，對人、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的安全都要注重，否則會造成很大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。本文主要介紹了在智能建筑與雷電防護的結(jié)合方面，在外部設(shè)施及其各個系統(tǒng)中，應(yīng)用不同的防雷方案以起到對設(shè)備的相應(yīng)保護，從評估到設(shè)計、施工再到應(yīng)用，建筑物雷電防護都是不可忽視的重要安全保障。各個系統(tǒng)設(shè)備的電器保護也極為重要，我們在做好防雷保護安裝工作后，還要實時監(jiān)控各設(shè)備的運行情況，尤其是雷雨季節(jié)前應(yīng)對接地系統(tǒng)進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應(yīng)挖開地面抽查地下隱蔽部分銹蝕情況，測量其接地電阻的大小，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理，總之智能樓宇的防雷保護不容忽視。

【參考文獻】

[1]GB50057-2010，建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（2011年版）[S].

[2]劉國林.綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計（修訂版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001.

[3]GB50343-2004，電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計規(guī)范[S].

[4]GB14050-93，系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求[S].