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摘 要:随着我国建筑行业的不断推进,对建筑物的电气提出了防雷施工的具体要求。本文作者根据自身对建筑电气系统研究多年的实际经验,对建筑电气的防雷施工及施工问题展开了深入的研究和谈论,并根据电气系统的应用情况给出防雷设计的应用方案,希望能对建筑工程电气系统的推广和应用起到一定的积极作用。
关键词:建筑电气;防雷施工;施工问题
在当代建筑之中,通常根据职能不同而将电气系统分为弱电系统和强电系统。强电系统负责各个电力设备的调控,为建筑物内用电器提供正常电能;而弱电系统则负责对信号的接收和发放、通过智能化的系统对电力和建筑物内的资源进行合理布局。正是因为电气系统功能性强,才需要更多地防雷保护来保护其线路和信号。
一、建筑电气系统的技术概要
电气技术是集电子通讯技术、互联网信息技术以及远程操作技术等高精技术优势于一身的综合性技术。在建筑设计中,通常采用电气施工技术与防雷施施工相结合的形式进行电气施工。电气系统是保证整个建筑物电力正常运转的核心技术。它负责对建筑物之内的信号进行有效传递,同时保证了建筑物对建筑布局的自我调节。建筑物的电气系统应用也较为广泛,它的应用场景包括民用住宅、商务洽谈、办公应用等。而电气系统的功能化达成主要依赖与电力的传递以及,所以它在防雷保护上需要更多全面性的设计,如何将雷击产生强大的电流进行有效轉移、如何对强力雷击进行屏蔽和消除,这些都是我们需要重点探讨和分析的。对电气系统而言,优化和改良其现有的电气系统防雷保护措施是十分必要的[1]。
二、防雷施工的施工要点
(一)电气系统的接地设计
电气系统整体运作都需要电力支持,其防雷设计的重要性自然不言而喻。对于电气系统建筑工程物而言,它的防雷设计应该更具有整体性。首先在防雷设计的接地设计中,应该将整座建筑工程物中的结构视为一个整体共同保护,将其中所有的裸露钢筋通过等电位的铜线连接并各自接地。可以利用建筑工程物的基础钢筋结构作为接地体,一旦发生雷击,建筑物会在吸收雷击的一瞬间将雷电产生的能量导入钢筋结构中并排入地面。如果建筑物的实际高度过高,则需要在每隔三米处高度加设防雷环,防雷环与铜线连接,以此来保证建筑物承受雷击时接地系统的稳定性。雷击的破坏力主要来自其过大的直流电流,所以我们可以从总铜排上引出若干PE导线,并加设在强电井中,从而形成交流设备,防止来自雷击过大的直流电破坏建筑物内部的电力系统;在建筑工程物电气系统中的各个部件中引入相应的PE导线,并进行接地设置,从而保护建筑物内的元件不被雷击破坏。
(二)等电位连接措施
雷击屏蔽措施首先要在电气系统运行的建筑工程物内,设计各个设备和系统之间的等电位连接。等电位连接的主要功能室让各个电气设备和系统之间的电位保持一致,以免在雷击过程中对电气设备造成过大的电位差而破坏元件的内部结构。电气系统本身也有一定的防雷设计,它的所有部件都会单独与地面连接,然而在连续雷电发生和建筑物的高度过高时,这种单独接地的设计很有可能导致雷电电荷在接地线中停留,造成反流破坏电气系统元件的现象。所以我们应该对应有防雷措施的元件加入等电位连接系统,并在相隔5m左右的元件相互连接,从而形成一个等电位势群[2]。
(三)雷击屏蔽措施
雷击的屏蔽措施主要在于建筑物外层的线路设计。当雷击发生时,外层的线路根据电流的回路会对雷击产生阻挡和干扰的能力,从而弱化雷击电流,保证建筑物的安全。在电气系统智能化建筑物内,可以在电气系统元件的外接线中加入屏蔽措施,使其在雨天可以产生电磁脉冲,对雷电进行有效的干扰和屏蔽。电气线路布局应该主要集中在建筑物的中心部位,建筑物的中心部位收到雷电电磁场的强度会更加弱化,能够有效的扩大屏蔽范围。线路通过的钢管和凹槽应该和各个楼层的防雷系统的接地母线相连,从而产生有效的屏蔽作用。
(四)对设备的电过载保护措施
电气系统的电源首先要根据雷区的划分配备合适等级的防雷保护方案,保证在雷击的作用下,电力的源头不会被破坏;在没有雷区划分的情况,应该配备三级标准防雷设置,保证其他的防雷设计能够在雷电轰击时能够正常运行。对于设备的电过载保护首先要配适由上到下的逐级增强的保护方案,这可能会颠覆我们对防雷系统的传统认知,而事实上,在雷电侵入建筑工程时,电气系统的保护效力将会使雷电电流产生从上到下逐级递减的规律,所以对于建筑工程中电气系统的防雷设计,应该将楼顶作为电过载保护的第一层级,由上到下逐级而递减[3]。
三、防雷施工施工问题的解决措施
(一)电气机房施工问题的解决措施
接地防雷设计主要应用于电气设备相对集中的建筑物,主要应用在对电气设备系统集中管控的机房内。在应用时,要注意接地线的正确穿接,从各个设备中将排除雷击电流的铜线引出,并将其正确的连接在接地极上。铜线的截面至少要大于等于16mm2,以免出现导线截面不足,被过大电流击穿的现象。机房在安装接地设备时,要有单独的引线设备接入管控机房的闭路监控设备之中,防止闭路设备受雷击影响,引起机房内设备的连锁反应。机房内还应配备专门的均压环,分别安装在电气信息传输机房以及数控机房当中,连接时要注意不要与其他电流设备相连,以防降低均压环的防雷效果。
(二)信号防雷施工问题的解决措施
因为电气设备大多是通过电子信号进行通讯和监控的,所以对信号防雷是建筑工程中电气系统防雷设计的核心。电气系统的中心区域应该安装避雷器,避雷器可以为信号做出有效防护,保护主交换机信号免受雷击产生的电磁脉冲的干扰;分交换机与主交换机之间应该安装信号避雷器,作为二级防护系统,用来保证相关接收信号设备不被雷击产生的电磁脉冲;同时要注意电气系统监测设备以及天线的防雷保护措施,避免感应雷将波动直接作用在天线上,对整个系统造成连带性破坏[4]。在进行信号防雷施工时,相关问题的解决更应该依靠于多重的防护体系,进而使电气系统能够正常运转。
(三)电源施工问题的解决措施
电气系统的电源是建筑工程的中枢系统,其电源系统包括电源的主配线以及附属的UPS配适线等。在对电源系统进行保护时,首先要在建筑工程内的低压主配电系统建立三级以上的防雷保护系统,配适相应的防雷插座;同时在电源上采用TN-S系统,TN-S系统主要特性是在它的中线和PE线之间有一条综合的PEN线,因此需要对其进行特殊的防雷处理;在建筑工程物的总配电处安装大型三相避雷器,先进行分流,作为电源系统的一级防雷措施;在各个机房处设计防雷脉冲装置,作为二级保护;在UPS配适线出采用单项电源防雷措施,进行电源的三级保护。通过三个级别层层递进的防雷保护措施,保证电气系统整体在雷电作用下的稳定性,确保电气系统在雷电下能够正常使用。
四、结束语
本文根据建筑工程电气系统的技术概要,对建筑工程中电气系统的防雷设计的技术要点进行了详细的研究,论述了以电气系统的接地设计、等电位连接措施、雷击屏蔽措施、对设备的电过载保护措施为主的电气系统防雷施工的施工要点,同时对于防雷设计在电气系统中接地设计、信号防雷、电源系统防雷的三种施工问题的解决进行了详细的分析,希望能够在建筑工程电气系统广泛应用的今天,能够对建筑工程电气防雷产生一定的改良和优化的作用,促进对建筑工程电气系统的全面保护。
参考文献:
[1]贾国柱. 电气工程防雷接地安装施工工艺[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013,(2).
[2]张佳正. 建筑电气安装施工要点分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(22):2652-2652.
[3]卢金明. 建筑电气安装施工要点分析[J]. 科技传播,2016,(9):193-194.
[4]何江伟. 建筑电气安装施工要点分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(20):2717-2717.
关键词:建筑电气;防雷施工;施工问题
在当代建筑之中,通常根据职能不同而将电气系统分为弱电系统和强电系统。强电系统负责各个电力设备的调控,为建筑物内用电器提供正常电能;而弱电系统则负责对信号的接收和发放、通过智能化的系统对电力和建筑物内的资源进行合理布局。正是因为电气系统功能性强,才需要更多地防雷保护来保护其线路和信号。
一、建筑电气系统的技术概要
电气技术是集电子通讯技术、互联网信息技术以及远程操作技术等高精技术优势于一身的综合性技术。在建筑设计中,通常采用电气施工技术与防雷施施工相结合的形式进行电气施工。电气系统是保证整个建筑物电力正常运转的核心技术。它负责对建筑物之内的信号进行有效传递,同时保证了建筑物对建筑布局的自我调节。建筑物的电气系统应用也较为广泛,它的应用场景包括民用住宅、商务洽谈、办公应用等。而电气系统的功能化达成主要依赖与电力的传递以及,所以它在防雷保护上需要更多全面性的设计,如何将雷击产生强大的电流进行有效轉移、如何对强力雷击进行屏蔽和消除,这些都是我们需要重点探讨和分析的。对电气系统而言,优化和改良其现有的电气系统防雷保护措施是十分必要的[1]。
二、防雷施工的施工要点
(一)电气系统的接地设计
电气系统整体运作都需要电力支持,其防雷设计的重要性自然不言而喻。对于电气系统建筑工程物而言,它的防雷设计应该更具有整体性。首先在防雷设计的接地设计中,应该将整座建筑工程物中的结构视为一个整体共同保护,将其中所有的裸露钢筋通过等电位的铜线连接并各自接地。可以利用建筑工程物的基础钢筋结构作为接地体,一旦发生雷击,建筑物会在吸收雷击的一瞬间将雷电产生的能量导入钢筋结构中并排入地面。如果建筑物的实际高度过高,则需要在每隔三米处高度加设防雷环,防雷环与铜线连接,以此来保证建筑物承受雷击时接地系统的稳定性。雷击的破坏力主要来自其过大的直流电流,所以我们可以从总铜排上引出若干PE导线,并加设在强电井中,从而形成交流设备,防止来自雷击过大的直流电破坏建筑物内部的电力系统;在建筑工程物电气系统中的各个部件中引入相应的PE导线,并进行接地设置,从而保护建筑物内的元件不被雷击破坏。
(二)等电位连接措施
雷击屏蔽措施首先要在电气系统运行的建筑工程物内,设计各个设备和系统之间的等电位连接。等电位连接的主要功能室让各个电气设备和系统之间的电位保持一致,以免在雷击过程中对电气设备造成过大的电位差而破坏元件的内部结构。电气系统本身也有一定的防雷设计,它的所有部件都会单独与地面连接,然而在连续雷电发生和建筑物的高度过高时,这种单独接地的设计很有可能导致雷电电荷在接地线中停留,造成反流破坏电气系统元件的现象。所以我们应该对应有防雷措施的元件加入等电位连接系统,并在相隔5m左右的元件相互连接,从而形成一个等电位势群[2]。
(三)雷击屏蔽措施
雷击的屏蔽措施主要在于建筑物外层的线路设计。当雷击发生时,外层的线路根据电流的回路会对雷击产生阻挡和干扰的能力,从而弱化雷击电流,保证建筑物的安全。在电气系统智能化建筑物内,可以在电气系统元件的外接线中加入屏蔽措施,使其在雨天可以产生电磁脉冲,对雷电进行有效的干扰和屏蔽。电气线路布局应该主要集中在建筑物的中心部位,建筑物的中心部位收到雷电电磁场的强度会更加弱化,能够有效的扩大屏蔽范围。线路通过的钢管和凹槽应该和各个楼层的防雷系统的接地母线相连,从而产生有效的屏蔽作用。
(四)对设备的电过载保护措施
电气系统的电源首先要根据雷区的划分配备合适等级的防雷保护方案,保证在雷击的作用下,电力的源头不会被破坏;在没有雷区划分的情况,应该配备三级标准防雷设置,保证其他的防雷设计能够在雷电轰击时能够正常运行。对于设备的电过载保护首先要配适由上到下的逐级增强的保护方案,这可能会颠覆我们对防雷系统的传统认知,而事实上,在雷电侵入建筑工程时,电气系统的保护效力将会使雷电电流产生从上到下逐级递减的规律,所以对于建筑工程中电气系统的防雷设计,应该将楼顶作为电过载保护的第一层级,由上到下逐级而递减[3]。
三、防雷施工施工问题的解决措施
(一)电气机房施工问题的解决措施
接地防雷设计主要应用于电气设备相对集中的建筑物,主要应用在对电气设备系统集中管控的机房内。在应用时,要注意接地线的正确穿接,从各个设备中将排除雷击电流的铜线引出,并将其正确的连接在接地极上。铜线的截面至少要大于等于16mm2,以免出现导线截面不足,被过大电流击穿的现象。机房在安装接地设备时,要有单独的引线设备接入管控机房的闭路监控设备之中,防止闭路设备受雷击影响,引起机房内设备的连锁反应。机房内还应配备专门的均压环,分别安装在电气信息传输机房以及数控机房当中,连接时要注意不要与其他电流设备相连,以防降低均压环的防雷效果。
(二)信号防雷施工问题的解决措施
因为电气设备大多是通过电子信号进行通讯和监控的,所以对信号防雷是建筑工程中电气系统防雷设计的核心。电气系统的中心区域应该安装避雷器,避雷器可以为信号做出有效防护,保护主交换机信号免受雷击产生的电磁脉冲的干扰;分交换机与主交换机之间应该安装信号避雷器,作为二级防护系统,用来保证相关接收信号设备不被雷击产生的电磁脉冲;同时要注意电气系统监测设备以及天线的防雷保护措施,避免感应雷将波动直接作用在天线上,对整个系统造成连带性破坏[4]。在进行信号防雷施工时,相关问题的解决更应该依靠于多重的防护体系,进而使电气系统能够正常运转。
(三)电源施工问题的解决措施
电气系统的电源是建筑工程的中枢系统,其电源系统包括电源的主配线以及附属的UPS配适线等。在对电源系统进行保护时,首先要在建筑工程内的低压主配电系统建立三级以上的防雷保护系统,配适相应的防雷插座;同时在电源上采用TN-S系统,TN-S系统主要特性是在它的中线和PE线之间有一条综合的PEN线,因此需要对其进行特殊的防雷处理;在建筑工程物的总配电处安装大型三相避雷器,先进行分流,作为电源系统的一级防雷措施;在各个机房处设计防雷脉冲装置,作为二级保护;在UPS配适线出采用单项电源防雷措施,进行电源的三级保护。通过三个级别层层递进的防雷保护措施,保证电气系统整体在雷电作用下的稳定性,确保电气系统在雷电下能够正常使用。
四、结束语
本文根据建筑工程电气系统的技术概要,对建筑工程中电气系统的防雷设计的技术要点进行了详细的研究,论述了以电气系统的接地设计、等电位连接措施、雷击屏蔽措施、对设备的电过载保护措施为主的电气系统防雷施工的施工要点,同时对于防雷设计在电气系统中接地设计、信号防雷、电源系统防雷的三种施工问题的解决进行了详细的分析,希望能够在建筑工程电气系统广泛应用的今天,能够对建筑工程电气防雷产生一定的改良和优化的作用,促进对建筑工程电气系统的全面保护。
参考文献:
[1]贾国柱. 电气工程防雷接地安装施工工艺[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013,(2).
[2]张佳正. 建筑电气安装施工要点分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(22):2652-2652.
[3]卢金明. 建筑电气安装施工要点分析[J]. 科技传播,2016,(9):193-194.
[4]何江伟. 建筑电气安装施工要点分析[J]. 建筑工程技术与设计,2016,(20):2717-2717.