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關(guān)于建筑防雷六要素

時間:2019/5/9閱讀:1174
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為雷電侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的途徑有以下三種:

1.直擊雷經(jīng)過建筑物接閃器(富蘭克林避雷針,避雷帶)入地泄放雷電流,導(dǎo)致數(shù)萬伏的地網(wǎng)地電位,通過設(shè)備接地線入侵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成地電位反擊。

2.雷電流沿建筑物避雷引下線入地時,在引下線周圍生強磁場,從而在引下線周圍的金屬管(線)上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電力或信號線入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.進出建筑物的電源線或通信線等在大樓外受直接雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路竄入,侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

由此可見,雷電主要是通過供電電源線路,通信線路及接地系統(tǒng)入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷主要是針對上述三種可能進行雷電防護,通過增加各級防雷設(shè)施,盡可能地防御和減輕雷電災(zāi)害對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成的損害。

由于計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般放置在建筑物內(nèi)的計算機機房內(nèi),建筑物通常都有防直擊雷的避雷設(shè)施,湖北防雷工程師表示,一般情況下,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到建筑物防雷設(shè)施防直擊雷的保護,處于雷電的非暴露區(qū),因而遭受直擊雷的可能性相對較小,而遭受感應(yīng)雷的概率則較高,因而計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)考慮更多的是感應(yīng)雷及雷電波入侵的防護問題。通過對電源線路和通信線路等潛在雷電入侵隱患加裝電涌保護器(SPD),來阻止或減輕雷電對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的沖擊。

防雷是一項系統(tǒng)工程。王時煦先生早在1960年作人民大會堂電氣工程總結(jié)及寫作《建筑物防雷設(shè)計》一書時就提出了建筑物防雷設(shè)計的六項重要因素,這對我國建筑防雷規(guī)范化起到了重要作用。

屏蔽作用-防雷工程

屏蔽的主要目的是使建筑物內(nèi)的通信設(shè)備、電子計算機、精密儀器以及自動控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。建筑物內(nèi)的這些設(shè)施,不僅在防雷裝置接閃時會受到電磁干擾,而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低,有時附近打雷或接閃時,也會受到雷電波的電磁輻射的影響,甚至在其他建筑物接閃時,還會受到從該處傳來的電磁波的影響。因此,我們應(yīng)盡量利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋,即建筑物內(nèi)地板、頂板、墻面、及梁、柱內(nèi)的鋼筋,使其構(gòu)成一個六面體的網(wǎng)籠,即籠式避雷網(wǎng),從而實現(xiàn)屏蔽。由于結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同,墻內(nèi)和樓板內(nèi)的鋼筋有疏有密,鋼筋密度不夠時,設(shè)計人應(yīng)按各種設(shè)備的不同需要增加網(wǎng)格的密度。良好的屏蔽不僅使等電位和分流這兩個問題迎刃而解,而且對防御雷電電磁脈沖也是有效的措施。此外,建筑物的整體屏蔽還能防球雷、側(cè)擊和繞擊雷的襲擊。

接地效果-防雷工程

防雷工程:指接地效果的好壞。良好的接地效果也是防雷成功的重要保證之一。每個建筑物都要考慮哪種接地方式的效果好和經(jīng)濟。王時煦先生認(rèn)為,當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物符合規(guī)范條件時,應(yīng)利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置。當(dāng)達(dá)不到規(guī)范中規(guī)定的條件或基礎(chǔ)包在防水卷材層內(nèi)時,可做周圈式接地裝置,但應(yīng)將周圈式接地裝置預(yù)先埋在基礎(chǔ)槽的外邊(不必離開建筑物3m以外)。接地體靠近基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋有利于均衡電位,同時還可節(jié)省為挖深溝所花費的人力和物力。在基礎(chǔ)完工后再挖深溝則易影響基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

對木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)建筑物,必須做獨立引下線并采用獨立接地方式。當(dāng)土壤電阻率大,使用接地極較多時,也可做周圍式接地裝置。因為周圈式接地裝置的沖擊阻抗小于獨立接地裝置的沖擊阻抗,而且有利于改善建筑物內(nèi)的地電位分布,減小跨步電壓。采用獨立式接地方式時,以鉆孔深埋接地極(約4~12m)的效果為好,深孔接地極容易達(dá)到地下水位,且能減少接地極的用鋼量。

接閃功能-防雷工程

指實現(xiàn)接閃功能所應(yīng)具備的條件,包括接閃器的形式(避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng))、耐流耐壓能力、連續(xù)接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學(xué)統(tǒng)一性等。

分流影響-防雷工程

指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細(xì)和數(shù)量直接影響分流效果,引下線多,每根引下線通過的雷電流就小,其感應(yīng)范圍就小。引下線相互之間的距離不應(yīng)小于規(guī)范中的規(guī)定。當(dāng)建筑物很高,引下線很長時,應(yīng)在建筑物的中間部位增加均壓環(huán),以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流,而且還可以降低反擊電壓。

均衡電位-防雷工程

使建筑物內(nèi)的各個部位都形成一個相等的電位,即等電位。若建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體,建筑物內(nèi)當(dāng)然就不會產(chǎn)生不同的電位,這樣就可保證建筑物內(nèi)不會產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓,對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物具備實現(xiàn)等電位的條件,因為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋的大部分都是自然而然地焊接或綁扎在一起的。為滿足防雷裝置的要求,應(yīng)有目的地把接閃裝置與梁、板、柱和基礎(chǔ)可靠地焊接、綁扎或搭接在一起,同時再把各種金屬設(shè)備和金屬管線與之焊接或卡接在一起,這就使整個建筑物成為良好的等電位體。

合理布線-防雷工程

指如何布線才能獲得好的綜合效果。現(xiàn)代化的建筑物都離不開照明、動力、電視和計算機等設(shè)備的管線,在防雷設(shè)計中,必須考慮防雷系統(tǒng)與這些管線的關(guān)系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響,

防雷工程首先,應(yīng)該將這些電線穿于金屬管內(nèi),以實現(xiàn)可靠的屏蔽;

其次,應(yīng)該把這些線路的主干線的垂直部分設(shè)置在高層建筑物的中心部位,且避免靠近用作引下線的柱筋,以盡量縮小被感應(yīng)的范圍。在管線較長或橋架等設(shè)施較長的路線上,還需要兩端接地。

第三,應(yīng)該注意電源線、天線和屋頂高處的彩燈及航空障礙燈等線路的引入做法,防止雷電波侵入。除考慮布線的部位和屏蔽外,還應(yīng)在需要的線路上加裝避雷器、壓敏電阻等浪涌保護器。因此,設(shè)計室內(nèi)各種管線時,必須與防雷系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。

雷電侵害計算機網(wǎng)絡(luò)有兩種方式:直擊雷侵害和感應(yīng)雷侵害。雷電直接擊中設(shè)備所在建筑物或設(shè)備連接線路并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入地的雷擊過電流稱為直擊雷;由雷電電流產(chǎn)生的強大電磁場經(jīng)導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓,過電流所形成的雷擊稱為感應(yīng)雷。直擊雷擊中建筑物,會產(chǎn)生強大的雷電流,如果電壓分布不均會產(chǎn)生局部高電位,對周圍電子設(shè)備形成高電位反擊,擊毀建筑物,損壞設(shè)備,甚至造成人員傷亡。感應(yīng)雷一般由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,通過電力線路,信號饋線感應(yīng)雷電壓入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的大面積損壞。

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