现代建筑弱电系统防雷设计

于彦鹏

摘 要：由于电源质量问题及直击雷、雷电感应、瞬间过电压、零电位漂移等浪涌和过电压的侵袭，安装在弱电系统中的设备经常会受到各种过电压、过电流的危害。在雷雨季节，自动化显示系统、通信联络系统（如Modem、载波机、程控交换机等）等常常遭到损坏，造成较大的直接或间接经济损失。介于此，该文主要对现代建筑弱电系统防雷设计进行了具体的分析和探究。

关键词：现代建筑 弱电系统 防雷设计

中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0063-01

现阶段，在我国建筑设计中，电子产品的应用越来越广泛，其中雷电灾害会直接影响这些电子产品的应用，所以必须要加强对弱电系统的防雷设计。同时还要重视建筑的雷电防护设计，只有做好各个方面的准备工作，才能够更好的提高弱电系统的防雷能力。

1 现代建筑弱电系统防雷设计的必要性

随着社会的不断进步以及科技水平的不断提高，出现了大量的电子产品，与传统的防雷系统相比较，现代防雷产品能够有效的防止雷电感应、电路浪涌。但其还有很多地方不足，例如：防雷电子产品经受不住闪电的袭击，并且很小的电场或者磁场都会干扰其正常工作。

雷电对弱电系统的很多方面都有危害，其表现在以下几个方面：

其一，建筑物向外延伸提供电的线路、数据通信线等都有可能会被雷电击中，这样雷电感应就会直接入侵建筑物的内部，从而就对设备造成了很好的危害；

其二，在城市范围来，有很多大型电力站在切换电网系统或者启动和停止电网直通的时候，会产生很大的浪涌，从而就会直接损坏防雷设备。

其三，在建筑物的内部，如果电气设备经常的启动和停止，就会产生大量的浪涌，这样在进行供电、数据线路连接的时候，建筑物或者地面就有可能被雷电击，从而就会产生大量的电磁脉冲，随即损害电气设备的原配件。

2 现代建筑弱电系统防雷设计原则

2.1 可靠性原则

在对弱电系统进行防雷设计的时候，一定要遵循可靠性的原则，它对防雷系统工作正常和防雷效果有直接的影响。从目前的情况来看，人们关注的重点是其与建筑物的具体情况是否相符，因此在对建筑物进行防雷设计的时候，一定要考虑建筑物的特点，并且严格按照规定的方法对设备进行安装，这样就能够保证防雷系统与国家规定的标准相符合。

2.2 实用性原则

在进行防雷系统设计的时候，并不是使用的成本越高效果就越好，而是要运用科学有效的设计方案进行设计，并且投入比较合理的成本，这样才能够保证整个系统的使用性能。因此，一定要遵循实用性的原则来对弱电系统进行防雷设计。

2.3 开放性及可维护性原则

在设计中，防雷系统的结构一定要是开放以及可以扩充的，并且所选择的设备一定要符合国际和工业标准，同时还要满足系统不断扩充的实际需求。

3 现代建筑弱电系统的防雷设计措施

3.1 接地

接地系统是防雷设计中比较重要的环节，其中接地系统可以分为雷地、保护地以及直流地。在进行防雷设计的时候，由于防雷接地问题相对比较复杂，这样就一定要采用科学的方法对其进行处理。同时就现代建筑来说，由于建筑物受到四周建筑的影响比较大，所以通常情况下，防雷地是与保护地共同利用大楼基础钢筋网来进行接地处理的，并且电源采用的是TN-S系统，对底层变电进行设置等来引出各个接地。再次，由于防雷接地系统可以利用建筑基础钢筋网作为自然接地网，所以可以在柱子钢筋内部进行防雷接地设计，这样就可以引出下线，并且还可以直接连接屋顶接闪器，从而楼层钢筋就可以形成防雷电位面。例如“如果建筑物的高度超过30m，那么每隔三层就可以利用圈梁钢筋，这样就可以形成法拉弟笼结构，从而就有效的提高了防雷接地体系的严密性。如果工作地和变压器的中心一起进行接地，并且将其连接在电位铜排上，这样就可以在电位铜排上引出PE干线，并将其敷设在强电竖井中；做好这些工序之后，就将其引入到各个楼层中，并且每一层楼都设置与其相应的电位铜排，这样做的目的就是为了能够连接设备外壳以及四周不带电导体，从而就可以形成交流设备保护地。最后对电子设备进行保护接地的时候，要先在电位铜排上引入另外一根PE 干线，并且将其敷设在弱电竖井，再将其引入到与其相对应的楼层中。此外，还要在电子设备四周设置等电位铜排，从而就可以连接电子设备外壳和一些不是带电导体。

3.2 等电位连接与屏蔽

在防雷设计中，对等电位进行连接是为了有效的降低各个弱电设备、建筑物金属构件之间受到雷电袭击的电位差，所以如果室内有弱电设备，就一定要设置等电位连接带，并且还要将其与机柜、电气以及机架等进行连接。同时为了防雷安全，等电位连接带一定要与防雷地进行等位连接，这是进行雷电防护的基本原则。但是从弱电系统的实际情况来说，一般电系统都是独立的进行接地的，并且与防雷地是相互隔离开来的，这样可以保证电位的稳定性。对于高层建筑来说，这种连接的方法可以能造成反击的效果，所以一定要严格按照有关技术规范来进行操作。

在进行防雷系统设计的时候，还要采取一定的屏蔽措施，这样做的目的是为了阻挡电雷击中建筑物引起的电磁脉冲辐射等，主要是对弱电系统、建筑物以及线缆等采取安全可靠的屏蔽措施。同时在进行设计的时候，各种类型的缆线都要采取屏蔽电缆，或者是在线缆上穿金属管，这样可以保证屏蔽层两端都可以进行接地。此外，对于一些特殊的地方和场所，例如：电机房，要严格按照屏蔽机房的具体要求来进行设计和施工。

3.3 过电压保护

其一，通常情况下，建筑物受到雷电袭击，其主要是雷击方式是楼顶直接击中，或者从高层侧面击中，这个时候的雷电波是自上而下进行传播的，并且对楼顶产生了比较严重的过电压威胁，这样楼层越低的建筑物影响就越小，所以楼顶应该是第一级的过压保护点，并且要遵循自上而下逐级配置的原则。

其二，在对高层建筑进行防雷设计的时候，因为建筑物上部有很大的侧击雷可能，所以与其相应的雷击就会受到弱电系统上、下、左、右等四个方向的影响。同时接地系统在与四周的防雷地进行连接的时候，可能会受到雷电的袭击，从而就拉近了雷击点与下级防雷器之间的距离。但是这个时候下级防雷器的流通量又低于上级防雷器，就造成了防雷器的严重损坏。因此，在高层建筑中进行防雷设计的时候，一定要配合好电源系统多级化。

4 结语

信息技术在迅速的发展，这样就使得建筑设备逐渐增多，从而使其对建筑弱电系统的雷电就提出了更高层次的要求。同时防雷系统设计的好坏会直接影响其使用功能与价值，所以在对建筑弱电系统进行防雷设计的时候，一定要根据建筑物的具体特征，并且对其进行全面的考虑，从而才能做好防雷系统的设计，提高建筑施工质量。

参考文献

[1] GB 50057—2010 建筑物防雷设计规范[S].

[2] 彭海.关于智能小区弱电智能化系统防雷问题的论述[J].黑龙江科技信息，2011（22）：23.