建筑弱电系统防雷设计探析

武春明

【摘要】随着经济的快速发展，城市化进程不断加快。现代建筑行业作为重点行业，不断有新的技术应用其中。其中弱电技术就是建筑中应用的先进技术。本文将对弱电系统的防雷设计问题进行探讨，以供参考。

【关键词】弱电系统；概念；防雷设计；要点

一、前言

雷电的发生对于建筑尤其是高层建筑的威胁是巨大的。建筑遭到雷击所带来的损失不可估量。因此，在建筑的设计中，要加强弱电系统的防雷设计，保证建筑免受雷电的袭击。

二、弱电系统的基本概念

根据电力的强度大小可以将电力分为强电和弱电两种类型。建筑电力一般是指50Hz的高压交流电以及220V以上的电力。其主要作用是将电能提供其它用电设备，比如照明电力设备、空调等。智能化的建筑弱电又可以分为两种类型：

1、按照国家规定的电压安全等级，来控制建筑体中电压的低电压电能，其分支有直流电以及交流电；

2、能够携带信息的电能，比如图像、声音、数据资源（电视、计算机信息、电话）等。在大型建筑的电力系统中，36V及其以下是属于安全电压范畴。一般用户电使用的高压线路比如电压是380/220V的电压线路，这些都被称作是低压配电线路，也就是说其最高电压值是在家庭使用中的最高电压。在家庭中的高电压通常指的就是家用电器的使用，比如热水器、空调等高压电气设备。只有在这些高耗能电器在使用中才会达到高压配电。

三、弱电工程实施情况

随着科学技术的发展进步，越来越多的现代化技术被应用到了建筑规划之中，弱电工程作为这些现代化技术正常运行的重要支持措施，在智能建筑中的应用越来越广泛，已经涉及建筑装修的各个方面。总的来说，弱电工程在智能建筑中的实施主要包括了以下几个方面的内容：

1、通信网络系统。电话、网络、计算机是现代通信的主要工具，隨着智能建筑的发展，现代建筑工程中对于通信网络系统的建设布局要求越来越高，为了能够更好地满足用户的要求，必须对建筑中的各种通信网络及通信终端进行处理和控制，从而有效地保障各种通信工具能够平稳安全运行。

2、办公自动化系统。办公自动化系统也是现代智能建筑中弱电工程的重要组成部分。对于大多数现代建筑来说，为了能够有效节约人力、物力、财力的支出，往往会广泛应用各种自动化装置，以有效提高设备运行效率，而办公自动化设备的正常运行需要有弱电工程的技术支持才能得到保证。

3、建筑设备监控系统。建筑设备监控系统也是现代智能建筑中弱电工程的一个重要组成部分。目前，为了能够有效提高智能建筑环境的安全性，加强对周边事物的监控，一般会在建筑物周围安装监控系统，该系统的运行则需要弱电工程的保障才能顺利完成。

4、此外，在现代智能建筑中，火灾自动报警及联动控制系统、公共安全防范及结构化布线系统、弱电电源及接地系统等的正常运行也都需要弱电工程的建设与支持，若是没有完善的弱电系统，那么整个建筑的多种功能都将无法实现。

四、建筑弱电系统防雷设计要点

1、屏蔽保护

针对现代建筑弱电系统的屏蔽保护措施旨在有效阻挡和衰减雷击作用于建筑及其相关电气系统时产生的电磁辐射干扰、相关线路中产生的电磁感应现象。现代建筑的屏蔽保护主要依靠屏蔽接地完成，一般涉及智能建筑电气系统及设备和相关线路的屏蔽措施。例如，实际建筑弱电系统设计和安装过程中，在进行各种线缆的装设时，应当根据不同场所的具体要求和实际情况，按照现有的雷电防护设计及安装标准进行，选用具有屏蔽性能的电缆并合理的穿套金属管，同时，确保屏蔽层的可靠接地。此外，还应当做好等电位连接工作。等电位连接是为了降低不同设备间、设备与相邻金属构件间在雷电作用下出现的电势差，对此，应当对包含弱电设备的建筑空间安装专门的等电位连接带，并将室内的各个设备的外壳、设备的机架及接地端，各屏蔽线和保护PE线路等按照最短的距离、网型或者星型结构和等电位连接带进行有效连接。

2、弱电系统电源及通信系统保护设备的安装

对于现代建筑弱电系统相关防雷保护设备的安装，可以从以下方面进行考虑：

（1）关于弱电系统的电源保护。根据有关建筑电气的设计要求，对于建筑相关的低压电源线路应当设置过电压保护设备，由此把雷击时产生的能量引入大地，对此，实际应用中，应当根据不同的电源等级，合理的对电源电涌保护等设备的载流能力以及过电压防护等参数进行选择。同时，对于建筑内部的计算机服务器等重要设备，其保护设备应当具有一定的噪声抑制功能，其防雷保护的要求更为严格；

（2）关于通信系统保护。根据应用场合的不同，建筑内部通信系统的保护一般包括粗保护以及精细保护两种方式。在实际的应用过程中，设计人员应当充分把握各弱电系统及设备的自身特性、供电及工作方式、接口线路以及具体的频率等参数，在此基础上合理选用低功耗、动态响应快、频带合理以及载流能力足够的保护设备。

3、科学的布线技术

现代建筑内部电气系统复杂，除了一般的照明供电系统、消防联动系统、通信系统以外，还涉及动力以及计算机等系统，因此，在进行建筑电气系统线路的设计和布置时，应当高度注意防雷保护网络和正常电气系统线路间的相互影响。为此，可以从以下方面进行考虑：

（1）在建筑防雷设备接闪时，应当把上述线路的导线穿套金属管进行屏蔽保护；

（2）高度重视建筑外部引入的供电线路、通信线路、卫星天线等的合理布线，降低外部雷电波引入带来的不良影响；

（3）当使用屏蔽布线时，应当在建筑的各层配线设备中，通过铜排等设施进行集中接地；对于由外部引入的电缆线路，应当对其金属护套及相关金属构件进行可靠接地。

五、强弱电系统的接地

1、单点接地

单点接地也就是将电路结构的某一个点设置在地面上作为参考，在地上连接同时设置安全接地螺栓。其主要作用是防止两点链接形成电阻抗耦合电路。多点接地又可以分为并联和串联两种，但为防止电阻抗耦合电路，最佳接线是采用单点接地，形成平行低频电路。为防止工频及其它散电流对接地产生干扰，信号接地线与机壳线之间要保持绝缘。

2、多点接线

当工作频率高于30Hz时，才使用多点接线，多点接线是使用地面板来代替每一个循环电路。由于接地导致阻抗成正比，接线的长度和工作频率会增加阻抗，从而导致总阻抗产生电磁干扰，所以要使用多点接线，同时一定要找到最接近地面的接地电阻。

六、结束语

综上所述，通过弱电系统防雷设计，大大降低了雷电的袭击，将可能发生的损失降到最低。

参考文献

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