建筑物内电子电气设备的防雷设计

邓维界

摘要：在雷电发生的时候，除了能够让人看见的光亮和听到的声音，还有人们看不见的巨大电压和电流，雷电产生时所伴随的电压和电流会击穿设备的电路板，造成电路短路，继而引发火灾。雷电落在建筑上，也会对建筑造成毁灭性的打击，而一旦雷电击穿人体，轻则会导致人受伤，严重的还会造成人死亡。最容易发生的是雷电对电子设备的破坏，也是后果最为严重的。文章对建筑物内的防雷设计应用进行了深入的分析。

关键词：建筑物;电子电气设备;防雷设计

引言：我国的人口数量众多，为了使人们的生活和工作需求被满足，不断开发新的建筑项目，而在科学技术发展的推动下，越来越多的电子电气设备开始应用，这也就导致了在雷雨天气容易因为雷击而对建筑内的电子电气设备带来一定的破坏，造成人们的巨大损失。在建筑物内进行防雷设计，能够保护建筑内电子电气设备的安全，同时也能够使居住者的人身安全有所保障。

一、雷电概述

1、雷电形成的原因

在雷雨天气，积雨云当中有一部分云团会带着正电荷，而另一部分云团当中带着负电荷，当云团当中的电荷积累到一定程度时，就会产生大气放电现象，也就是产生了雷电。雷电的产生会与大地之间的静电感应相联系，导致地面的建筑物与云层之间产生电场，强度过高时可以击穿空气，在异性电荷中和的过程中会产生大量的电流，并且伴随着剧烈的声响，最后形成了雷电。

2、雷电的危害形式

在雷雨天气中闪电直接落到建筑物或者防雷设施上，雷电的强大电流入侵会导致机械力和电效应的产生，对人体和建筑造成严重的威胁，或者是直接击中电子设备，造成电子设备的损坏，这就叫做直击雷。发光的球形雷可以直接从窗户、门等与外界联通的通道进入室内，威胁室内居住者和电子电气设备的安全，造成严重的后果。在雷雨天气时，建筑物的导体会产生与雷电感应的静电磁场，闪电与金属导体的接触会产生电火花，破坏电子电气设备，甚至还会引起火灾，危害居住者的人身安全，这是雷电感应对建筑和电子电气设备等造成的危害。除此之外，雷雨天气产生的雷电还可以沿着线路和管道入侵到建筑物的内部，破坏室内电子设备，威胁人生安全，这是雷电波入侵对建筑物和电子设备等造成的危害。

二、电子电器设备容易受到雷击的原因

直击雷和感应雷是雷电破坏建筑内电子设备的主要方式。雷电产生的电流直接对电子线路造成破坏，导致线路当中的电流量超出线路的容量，从而使线路被破坏，这种形式叫做直击雷;雷电在击穿建筑时会产生静电感应，建筑内电子设备的线路会感应到静电感应，从而使设备被破坏，这种方式叫做感应雷，或者是二次雷，其中70%以上的雷击破坏是感应雷的形式造成的，因此在对雷击进行防范的时候，最主要的防范措施就是应该防止电源线路对雷电电压、电流的感应。

三、防雷设计

1、建筑外部防雷设计

《建筑物防雷设计規范》对于建筑物的防雷区划分进行了明确的规定，对建筑物进行保护，能够对各防雷区受到雷击时的损害程度有明确的了解，对等电位的连接点位置进行明确的规定，这样可以采取有针对性的措施来对各防雷区的电子电气设备进行有效的保护。

为了能够有效的避免雷击对建筑物内的电子电气设备造成损害，在设计建筑项目时会在建筑中设置避雷装置，可以将引入建筑的雷电通过引下线流入到大地当中，但是在直击雷的电流流过避雷装置时会产生强大的感应电流，使相邻的导线受到影响，因此，除了应该在建筑外部装有避雷装置之外，也应该采取有效的措施来保护建筑内各种电气设备，避免电子电气设备受到感应电流的影响。

2、建筑内电子电气设备防雷设计应用

要想在建筑内对电子电气设备进行防雷设计，首先要做的就是将容易接引雷电电流的材料进行接地处理，使室内的金属材料形成完整的接地网络，从而对雷击起到防范的作用，同时，设计师应该综合考虑现代建筑的防雷设计，与建筑的实际规格与设备自身的特点相结合，采取有效的措施对雷击进行防范。避免雷电波侵入到电子线路当中，影响电子设备是采取措施防雷的主要目的，所以在设计电子设备的防雷设置时，最主要的就是应该截断雷电电流的通道，将过压、过流保护装置安装在电子设备上。

（1）等位屏蔽

我国当前建筑工程在开展过程中最常使用的建筑材料就是混凝土结构和钢结构，大量的钢筋连接起整个建筑工程，因此也在建筑内部构成了一个电气通道系统，再加上建筑物内所使用的各种电子电器设备，统一连接建筑内部的电气导通系统，并且要确保建筑内的电气导通系统共用接地网，能够将等位屏蔽的作用充分的发挥出来，避免建筑内的电子设备被雷击损害。雷电击穿建筑的时候就在建筑内部产生了等电位面，使建筑内的整体电位被抬高，采取措施来防范雷击，不仅能够避免感应雷击对建筑内的电子电气设备进行破坏，同时也能有效的避免直击雷破坏建筑和设备。

（2）避雷器的运用

在建筑内安装避雷器可以将引入到建筑内的电流传输到大地当中，避免过电流破坏建筑内的电子电器设备，等位避雷器的设置能够使流经建筑的电流通过避雷器流入到大地，不会向电子电器设备的线路当中流通，能够避免大量电流对线路造成破坏，进而损坏设备。在建筑内设置隔离避雷器，能够将不同设备之间的电源线和信号线进行隔离，达到保护电子电器设备的目的。

（3）隔离变压器

要想避免雷电产生的雷电波入侵的电子电器设备的线路当中，可以使用隔离变压器对其进行隔离，可以将雷电产生的电流隔离到线路之外，同时也可以使用金属壳体屏蔽来隔离雷电波，保护计算机等电子电器设备。

（4）电源线路防雷

采取措施对电源线路进行防雷设计，是为了避免雷电波在通过线路时破坏电子电器设备，除此之外，在高电压通过引下线流入大地之后，还残存着大量的电压对设备进行损坏，所以也可以采用逐级限流的措施来对建筑内的电子电器设备进行保护。在建筑内电源的总进线的位置安装首级电源避雷器，在各楼层的重要电源的进线处分别安装次级电源避雷器或者是末级电源避雷器，确保避雷器之间有大于5米的距离，这样可以保证电流按照一定的顺序从避雷器中流过，可以有效避免强大的电压破坏次级和末级避雷器。

（5）信号线路防雷

在电子元器件向着高度集中化方向发展的同时，也降低了通信设备、电子元器件的耐过压、耐过流水平，因此这就导致了在雷电天气下，越来越多的电子设备元件受到雷电的破坏，其中受影响最多的就是通信设备，通信设备被雷击破坏就会使通信系统受到影响而中断，使系统的通信作用受到影响。因此，为了避免雷击对电子设备造成影响，影响系统的作用，就需要对信号线路进行防雷保护，并且在网络通信口的位置安装防雷装置。除此之外，在安装网络保护装置时，也应该对防雷装置和电子系统的适配程度进行核查，选择最合适的保护装置才能起到最大化的作用。

结束语：

随着我国建筑工程项目的不断增多，人们也越来越重视建筑的安全程度，提高了防雷设计在建筑工程设计当中的重要，选择高质量的电子电气设备和防雷设备，能够保证建筑内的电子电器设备不会被雷电损坏，同时也应该做好接地网的设计，使线路和设备安全性得到有效的保障。

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