建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究

杨培庆

摘要：目前我国城市化建设和科技水平的快速发展，我国建筑行业发展也十分快速。防雷措施是工程建设的关键，防雷装置的建设能够有效规避雷电问题，保障建筑物的安全。在雷电的预防过程中，需要建立一套高效的防雷接地系统，实现内外部的防雷，维护电气系统的正常运行。防雷接地系统的设计受到了信息化时代的影响，智能型的防雷接地系统设计成为当下的主流，先进的信息技术不仅能够有效对建筑物进行保护，而且能够保证防雷接地系统的正常运行，降低雷电对建筑物安全的威胁。

关键词：建筑电气工程;智能型;防雷接地系统;系统设计

引言

由于土地资源的缺乏，目前的住宅建筑正在朝着高层建筑的方向发展。尽管可以通过建造高层住宅来改善土地利用，但这些高层建筑也容易遭受雷击。为了提高公民住房的安全性，必须建立科学合理的电气路线，电气项目设计需要首先考虑建筑物的是防雷效果，可以在不增加施工成本的情况下达到最佳的防雷效果。

1防雷接地技术原理和意义

1.1防雷接地技术的原理分析

防雷接地技术是利用科学的施工技术将建筑物、电气设备与接地装置进行有效连接，从而在雷电击中建筑时，能够利用防雷接地系统将雷击释放的电流引入大地，有效地保护电气设备及楼内居民安全。

1.2防雷接地施工技术的意义

防雷接地技术在建筑电气工程中的应用具有以下重要意义：（1）降低雷击对建筑结构可靠性的影响。现代建筑中普遍包含大量的钢筋或钢构件，若缺少防雷接地系统的保护，雷电击中建筑物后，迸发的强大电流会对建筑结构中的金属构件造成破坏，进而影响其力学性能，增大金属构件扭曲、变形的几率，从而影响建筑结构的可靠性。（2）避免雷击对建筑电气设备的损害。现代建筑的智能化、自动化水平越来越高，建筑内电气设备的数量持续增多。若缺少防雷接地系统的保护，雷击产生的强大电流必然会对电气设备造成严重破坏。而科学应用地防雷接地技术，相当于为建筑内电气设备及系统设置一个雷击电流屏蔽结构，从而确保其安全性和运行的稳定性。（3）确保楼内居民的生命财产安全。

1.3接地电阻

在建筑电气工程的建设过程中，为了能够有效提高工程运行的安全性，降低外界因素对工程运行的影响，可通过防雷接地系统的设计，进一步解决雷电的问题，避免安全事故的发生，这是当下建筑工程中常用的防雷电手段。在接地电阻的设计过程中，考虑到实际工程运行的基本情况，需要将接地电阻控制在10Ω以下。受信息化发展的影响，智能型防雷接地系统的建设成为当下关注的重点。为了能够更好地体现防雷电的效果，引入先进的信息技术，实现智能化的防雷监控工作，实时掌握雷电的具体情况，这样能够更好地将雷电进行转移，直接完成大地泄流的工作。在接地电阻的处理过程中，需要将电阻调整到最小的范围，通常电阻越小，其防雷电的效果则会越好，所以系统设计的过程中，需要根据实际的工程运行情况来进行电阻的控制，一般建筑物的共用接地体（联合接地）接地电阻要求不能超过1Ω。

2防雷接地技术建筑电气的安装实践

2.1减少外界环境因素干扰的技术措施

在项目防雷接地主要采用变压器保护装置、接地导线、电气保护装置组合安装的方式，以降低外界环境因素对防雷接地系统的干扰。同时，依据不同建筑物的结构特点、功能特征、电气设备情况要求，进行针对性地优化和调整，选择最科学的施工方法，最大限度地保证施工作业有序、高效开展。

2.2选取正确的接地方法

接地系统安装是建筑工程防雷接地施工的一项关键性施工环节，其作用是将直击雷和感应雷产生的电流送入大地，因此选取最科学、最合适的接地系统安装方法，是提升建筑物防雷能力的重要措施。在本项目中主要采用的是建立联合共用接地系统这一常规性接地方法。在具体施工过程中着重进行了以下技术把控：（1）利用基础地梁底部或底板内两根不小于Φ16的钢筋与桩基内两根竖向主筋焊接连通，组成大楼的接地极，接地电阻要求不大于1.0Ω;（2）系统主筋焊接连接时，其搭接方式应与板内钢筋搭接方式相同，连接件的钢筋采用Φ12圆钢;（3）要求焊接施工中，必须保证焊缝饱满，搭接长度严格按照施工工相关规范要求，做好相应的防腐处理。焊接施工完毕后，及时进行标记，为后续引下线施工提供便利条件。

2.3防止雷电侵入的防护措施

为了防止雷电侵入时许多电波进入电源线，连接低压线时最好使用电缆埋地敷设的方式，并将其用户端连接低压电缆的电线上安装金属护套或某些金属线槽，这些金属物体必须接地。在建筑物的防雷系统中，接地装置可以与某些电气设备结合使用。安装接地电路时，其接地电阻不得超过30Ω。在被保护物体的入口处应安装阀型防雷装置，被保护物体的上端应与线路连接，下端应接地。通常情况下，避雷器间隙始终是绝缘状态，不会影响整个系统的正常运行。

3智能型防雷接地系统设计

3.1I/O控制模块

控制模块主要是完成电流的输出和转换工作，智能型的系统设计，采用6种可编程的FIFO，完成日常工作中的电流信号交换工作，使得交流过程中的电流转换成直流信号，在短时间内完成信号转换工作。

3.2电流衰减模块

在进行电流衰减模块的设计中，为了能够有效控制电阻的指数，可利用接闪器的建设来控制雷击电流的变化。在防雷接地系统的设计中，将电气工程、防雷接地系统、大地进行相互连接，一般的地埋深度不得小于0.6m，采用垂直的方式完成接地体顶面的埋设，这样能够更好地完善电流的控制。在垂直埋设的过程中，相互之间的距离不能够小于其长度，若相互之间的距离过近，不仅会出现相互干扰，甚至还会降低电流处理的效果。所以，在埋设的过程中，相互之间的距离尺寸必须进行调节，选择合适的距离之后，再进行埋设，进一步提高模块运行的质量。

3.3输出转换模块和中断模块

在防雷电的处理过程中，输出和中断的处理十分关键，在智能型系统的设计中，规划输出转换模块和中断模块，能够较好地实现对电流的中断和转换处理，一般的输出电压VA由零变成D2。在设计的过程中，还需要考虑到一个重要的因素，就是对于周围环境的影响，为了降低雷电对电气工程的影响以及对周围环境的影响，导线控制设计可以采用接地的方式，实现自动增益处理功能，更好地完成输出转换和中断的操作。

结语

在建筑的使用运行过程中，外界因素对它的实际运行状态有一定的影响，若无法及时进行优化调整，则有可能造成较大的安全事故。尤其是在雷电的处理上，恶劣的天气会出现雷电，若建筑物在实际的运行过程中遭到雷电的袭击，则会导致建筑正常运行和功能受到严重损害，甚至会威胁到人身、财产安全和周围环境。建筑物防雷接地系统设计作为建筑电气工程设计的重要组成部分，主要为了降低雷电对建筑物、人身安全及建筑内电气系统的影响，保障建筑物的正常运行。为了更好地避免雷电问题，建议通过建设智能型防雷接地系统，来对雷电问题进行处理，有效转换雷电流，降低雷电对于建筑物的影响，进一步保障建筑内各系统的正常运行。这是目前常见的一种方式，也是对雷电问题最为有效的一种处理方式。

参考文献

[1]张远龙.农村电网线路与设备的防雷接地技术[J].集成电路应用，2021，38（07）：100-101.

[2]刘凌波，方林艳，明战起.变电站防雷接地系统探究[J].黑龙江科学，2021，12（12）：104-105.

[3]雒虎生.建筑电气安装中防雷接地施工技术探讨[J].散裝水泥，2021（03）：59-61.

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