现代建筑内的电子信息系统的雷电防护

祝欣宇

摘 要：当前现代化建筑趋于智能化，有很多电子信息系统应用其中，若复杂的电子信息系统遭到雷击的损害，不仅会带来经济损失，还会对用户的人身安全构成威胁。基于此，下文简单总结了雷电给建筑物所带来的危害，重点分析了建筑中电子信息系统的防雷措施，希望可以为相关人员提供参考。

关键词：现代建筑；电子信息系统；雷电防护

引言：随着计算机技术的发展进步，我国建筑正朝着信息化的方向发展，智能化的电子设备也被应用其中，由于其价格昂贵，因此一定要做好防护措施。如何避免建筑物中的电子设备遭受雷击的破坏，如何保障电子设备运行的安全可靠性，是相关人员需要考虑研究的课题。因此，对其进行研究，具有十分重要的现实意义。

1雷电对现代智能建筑的危害

第一，在雷电天气里，若雷电对建筑的防雷系统进行直接攻击，雷击电流会沿着建筑中的钢筋或者其他金属结构传入大地，这一过程产生的电磁效应会给建筑中的线路带来危害，严重的话还会发生火灾，烧毁建筑中的多条线路；第二，如果延伸到建筑外的通信数据线路和供电线路受到雷电直击，雷电电流就会在极短的时间内沿着线路侵入建筑物内部；第三，当大的电力用户启停或公用输电网切换时，现代智能建筑内的电子信息系统会受到浪涌的影响；第四，如果频繁启停建筑物内部的电气设备，也会产生浪涌；第五，设备电板路上的电子元件会受到通过数据线路传送而来的静电感应的影响；第六，如果雷电击中了地面、其他建筑物等与现代智能建筑物有数据、通信和供电线路相连的物体，也会产生浪涌电流、电磁脉冲。

2现代建筑的电子信息系统雷电防护措施

2.1科学规划防雷电保护区

对防雷电效果起关键因素的是对建筑物防雷电保护区的合理划分。划分建筑物防雷电保护区要依据以下几种情况：其一是建筑物内的电子设备等的具体情况以及所具有的防雷能力等级；其二是当雷电击中建筑物时，将会产生雷电流，其经过防雷电系统和建筑物放电通道的过程所产生的电磁脉冲对建筑物内部空间会产生干扰、损害等的影响。建筑物内部的结构变化会使得建筑物在遭受雷击时，内部产生的雷电强度也不相同。因此，改善建筑内部的防雷保护结构，对其进行科学合理的划分，能够加强建筑内部的防雷性能，这对于建筑物内部所用的电子设备以及电子系统都有很好的保护作用。雷电击中建筑物后，会产生极大的电磁脉冲，这是破坏建筑内部电子设备等的主要元凶。目前，在建筑物的钢筋骨架上一般都安装通讯系统，有些建筑物对防雷有特殊的要求，因此安装了专门的金属屏蔽网，雷电电磁脉冲随着内部空间的不同而发生着变化。为了使防雷措施安全可靠又能节约成本，需要在建筑物内部对防雷区进行合理划分，把不同的雷电保护区通过等电位的方式相连。

2.2防雷接地与引下线

在防雷施工中良好的接地显得十分重要。在实际防雷施工中，通常将各部分的等电位连接带、PE线、建筑物金属构件、防静电接地、屏蔽体接地及接地装置等连接在一起的接地系统称为共用接地系统，通常要求接地电阻小于1Ω。在实际施工中，一般要求对钢筋使用焊接等可靠的连接方式。采用2根截面积≥16m㎡的结构钢筋通长连通。引下线是把接闪器与接地装置进行连接的金属导体，接闪器引导的雷电电流是通过引下线引入大地通道的。引下线数量的多少将会对分流雷电流的效果直接产生影响，引下线数量越多，每根引下线通过的电流就少，强度和感应范围就越小。进行建筑物引下线设计工作时，首先要保障的是线与线之间的距离达到规定的要求，在此基础之上，尽可能的缩减线的长短，而下线的个数可以适当的增加，这种做法能够很好地保护微电子设备。进行防直击雷装置的引下线设计时，可以考虑将建筑中的钢筋作为引下线使用，不仅可以实现防直击雷装置的安装，还可以减少成本投入，防雷效果也可以得到保障。

2.3弱电系统的雷电防护

在当前的现代智能建筑中主要有两类弱电系统：第一，载有数据、图像、语音等信息的信息源，例如建筑中常见的计算机、电视和电话的信息等等；第二，低电压电能，例如控制电压、安全电压等级等等，包括应急照明灯备用电源和24V直流控制电源。對建筑中弱电系统进行防雷保护是一项复杂的工程，涉及到材料学、建筑学、电气工程和气象学等，是现代智能建筑雷电防护中的一个重要系统。进行设计时，要对整个建筑物的内、外部防雷、强弱电、天线和地线等情况进行全面的衡量。采取相应的技术来处理雷电过电压容易侵入的通道，以及均压接地网络、屏蔽网络、地线、避雷针等等，信号传输系统、反馈系统、电源系统也容易受到雷电过电压的入侵。对弱电系统的雷电防护要做到经济安全、层层防护、综合考虑，可以采用加装避雷器堵截雷电过电压、合理接地、完善均压网络、设备屏蔽、电缆屏蔽等手段。

2.4天线系统的雷电保护

进行天线系统的设计时，要将其应用位置考虑清楚，通常情况下天线系统被安置在室外建筑顶部或者建筑的表面，此时要注意的是天线最少有两处与防雷接地装置进行连接。如果由于各种需要必须将天线延伸到避雷带和避雷针的保护范围之外，就要对天线加装独立的避雷针，并且保障天线的避雷接地装置和避雷针之间连接的可靠性。如果需要将天线引入室内，为了防止雷电损害，还应该加装反馈SPD设备。

2.5缆线的雷电保护

在实际工作中发现，大约30%的雷击故障都是由于埋地线缆受到雷击而造成的。即使距离现代建筑物很远的线缆遭到了雷击，雷电电流也会沿着线缆进入建筑内部，损坏电子信息系统。可以使用线缆穿钢管埋地敷设或者采用带屏蔽层的线缆来防止这一状况的出现。要注意使钢管具有电气连通，从而有效的防止电磁感应和电磁干扰。除此之外，雷电对于供电线路造成的破坏表现为电子信息相关装置被损坏，这种情况更容易发生。想要电子系统装置免于雷电的破坏，那么可以实施多级保护，这种方式能够很好地保护电子信息系统的相关设备。还有一种有效的方法也可以使用，那就是安装电涌保护器，但是该方法进行使用时，需要对建筑结构、雷电产生的电磁等因素进行分析。

2.6传输网络的雷电防护

对传输网络的雷电防护要以电子设备受到雷电电磁脉冲侵袭的路径为依据来选择合适的防护措施。若连接电子设备的线路遭到雷电的袭击，那么导线上面会有雷电波和过电压产生，这些会通过信号线、反馈线与之相连的线路对电子设备进行不良影响；若雷电直击到了电子系统中的设备，则被击中的设备直接会被破坏，影响正常使用。与此同时通过地电位的反击，雷电还可能对器件的绝缘材料、设备的导线和元器件造成损坏。此时可以采取的对策主要有以下几个：安装SPD，使侵入电子设备的雷电过电压幅值受到控制；建筑物屏蔽、机房屏蔽或者设备屏蔽；使用穿金属管的敷设方式来敷设信号传输线缆和电源线缆，将感应效应减弱。

结束语：总而言之，我国建筑物正朝着智能化方向发展，会有更多的科学技术手段应用其中，这就需要相关人员做好设备的防雷电工作。对于电子系统设备来说，其价钱昂贵、功能重要，一旦被破坏，将带来巨大的损失，因此对其做好防雷措施更为重要。

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