国内智能建筑防雷技术探索范文

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1雷电通过电磁脉冲的途径危害智能建筑

智能建筑遭受雷电电磁脉冲的危害首先是由雷电通过供电电源线路直接入侵到建筑物内部造成的。当雷电直击到供电电源和高压电力线路之后，变压器就会将这种高压电流通过压缩形式传输到建筑物中的各种低压电气设备之中，除此之外，雷电也可能直接击中建筑物中的低压设备；其次建筑物也可直接通过建筑物内的信息线路侵入到通信设备中，当雷电直接击打到地面上的突出物体时，雷电流就会通过附近的土壤直接入侵到电缆的外部，当电缆外皮被击破时就会使电流直接入侵到信息线路中；此外，当雷电直击物体时，强大的雷电流就会经过引下线和接地体直接侵入大地，智能建筑中的电子设备若连接到地体时，就会产生高压地电位反击，而反击电压可能会达到数万伏，这种高电压则会对建筑物中设备造成严重损害。

2我国智能建筑整体防雷系统

2.1防雷系统中的外部防雷系统

外部防雷系统中包括的主要设备有接闪器、引下线、接地体等，其中接闪器的构成要素是避雷针和避雷带，针对二者的使用情况而言，一般是优先使用避雷带，因为在建筑物的顶部，避雷带的设置可以起到引雷和截获闪雷的重要作用，只有将雷电引到其他空旷的地方或者对雷电进行直接拦截，就可以避免或者预防雷电直接击打在建筑物中。而引下线和接地体设备的使用，则可以直接与接闪器进行连接，这三者的合理连接可以将接闪器中所截获的雷电流直接引到接地体，加之，接地体是在地下的，这样一来就会将雷电流散在大地上，从而有效避免了雷电对建筑的危害。[2]

2.2防雷系统中的内部防雷系统

内部防雷系统包括的主要要素是防雷电感应、防伏击和防雷电波侵入等。这些内部防雷系统要素的设置不仅可以减少进入建筑物中的雷电流和因雷电流的进入而产生的电磁效应，也可有效制止建筑物对雷电的反击、其他物体接触到的雷电压以及跨步电压所形成的二次雷电损害。在内部防雷系统中，可以通过使用金属制成的网、箔、壳和管等导体，将所需要保护的物体包围起来，以更好的阻隔雷电的脉冲磁场入侵到建筑物的各种通道内，同时也可以对设备上的电磁干扰和过电压能量进行阻挡。这一措施的使用主要是利用屏蔽技术将设备进行一些列的屏蔽，以保证建筑内部的设被免受雷电直击和破坏。在智能建筑中，所使用的屏蔽措施主要有建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆、管道的屏蔽等。在内部防雷系统中，除了设置屏蔽设施外，还应进行等电位的连接。通过等电位连接可以将所有导体进行相互导电性连接，并能够将导电体与接地系统进行连通。等电位连接实际上就是一个电位补偿系统，这一系统的组成要素主要是可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线、避雷器和所有导体。电位补偿系统的建立主要是为了对全部的导电部件之间的电位差值不能过大而进行迅速保护，只有将电位差控制在合理的范围内，才能有效保护建筑内的设备和减少人身安全隐患。

3智能建筑中的防雷新技术

3.1避雷针新技术

如今，信息化社会发展速度越来越快，智能建筑的智能程度也随之提高，因此，防雷技术越来越受人们关注，经过专家和技术人员研究发现，一种全新的避雷针技术可以加强智能建筑的防雷程度。这一全新的避雷针就是提前放电避雷针。这种避雷针的使用不仅可以有效解决传统避雷针被动接闪的问题，也可以解决二次雷击效应严重的问题。由于提前放电避雷针的能量是来自闪电以前地面和云层之间的电势差，因此，这是一种没有源头、没有辐射的避雷针，通过它可以在雷击发生前产生一种向导，扩大防雷保护的范围。[3]

3.2全新的网络防雷器

由于新一代的智能建筑中的网络电子设备使用的都是规模较大的集成电路，这种电路即使没有雷电的威胁，其本身就存在一种能够在高电压和高电流的作用下烧毁的隐患，因此，以往的避雷器和避雷技术已经很难适应现代的需求。为此，避雷器研究人员为全面确保智能建筑内设备的安全，研究出一种网络防雷器，这种防雷器与其他避雷器相比较而言，不仅拥有电容量小、残压低、通流量大和影响快等优点，也能够使设备、线路和大地形成一个等电位体，将雷电流阻拦在建筑外部或者直接安全的泄放在大地中，从而确保设备的安全。

作者：杨海山马永红马俊贵孙学珍单位：石嘴山市气象局