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所属栏目：智能科学技术论文
发布时间：2013-11-23 16:07:05  更新时间：2013-11-23 16:39:04

　　摘要：本文针对现行建筑物防雷相关规范，结合对高层智能小区的防雷装置审核工作中发现的一些问题，在此提出共勉。

　　关键词：高层智能小区,防雷装置,浪涌保护器,设计,智能科技论文投稿

　　一、前言

　　智能建筑是指“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。

　　智能建筑的类别已从以往的办公写字楼扩展到宾馆、医院、体育场馆、住宅、厂房等领域；有着向智能小区、智能城市发展的趋势

　　二、高层智能住宅小区的雷电防护特点

　　2.1系统多，须加强智能化系统设计与建筑结构的配合及协调。如：综合布线系统、安保系统、建筑设备管理系统、火灾报警系统等都须做雷电防护。

　　2.2楼层高、占地区域大，相对普通建筑物，它所遭受的年预计雷击次数远高于普通建筑物。遭受雷击之后造成的损失和影响更大。

　　三、高层智能小区建筑物防雷划分和雷电防护等级

　　3.1依照《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010，根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果来划分建筑物防雷等级；笔者所在的惠州区域的高层智能小区，根据其年预计雷击次数计算所得，一般都属于二类防雷建筑物。

　　3.2依照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343—2012，根据“防雷装置拦截效率”或“按电子信息系统的重要性、使用性质和价值”对小区进行评估，按最高标准确定雷电防护等级。对重点工程或用户提出要求时，还应通过雷电风险评估确定雷电防护措施。

　　准确的评价了高层智能小区以上两点内容，才能做出更好的防雷设计。

　　四、高层智能小区的防雷装置设计注意事项及实际设计中存在的问题

　　4.1对侧击雷防护的理解不够全面。

　　《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中规定，1、高度超过45m的二类建筑物，对水平突出外墙的物体，当滚球半径45m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时，应采取相应的防雷措施。2、高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超过60m的部位，各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，应按屋顶上的保护措施处理，如果此部位布置接闪器应重点布置在墙角、边缘、及显著突出的物体上。这两点是目前全国设计都存在的一个难点和重点。由于各种因素，现在高层的外墙设计，除玻璃幕墙，其余基本都未按以上要求设计。这个问题，如果不在设计时就提出，在中后期再提出整改，其施工难度及施工质量将受到严重影响。

　　4.2对雷电防护内容理解有偏差。

　　在智能化小区高速发展的今天，防雷已经不单对建筑物本身，其内部的各种系统也成为了雷电防护的重点。但是有些设计，在配电系统图里并未设计任何防雷电浪涌入侵的SPD，大部分设计图纸即使在低压配柜的位置设计了SPD，也并未标明其接线方式及参数。

　　建筑物的直击雷防护对闪电电磁感应有衰减作用，但对闪电电涌入侵基本没任何作用，设计者往往忽视到这点。例如在高层建筑天面的消防水泵、电梯机房，设计时这些设备的电源系统都安装电源过电压保护器，但这些电源都有控制连锁装置，其控制信号由设在底层的消防控制柜控制，消防控制柜是由计算机来控制，这些设备的供电系统大部分没有设计过电压保护装置，当遭受闪电电涌入侵时，整个系统可能失控甚至损毁。类似事故已屡见不鲜。

　　4.3对SPD的设计千篇一律，未考虑设备的保护级别和SPD的参数及各级SPD能量搭配等问题。

　　4.3.1电源线路浪涌保护器的选择注意事项

　　高层智能小区的电子信息系统设备基本都是有TN交流配电系统供电，GB50343-2012规范明确规定，这类建筑物内总配电柜（箱）开始引出的配电线路必须采用TN-S系统的接地形式。

　　SPD在TN-S系统的最大持续工作电压UC应满足：“SPD安装在相线与中性线间或相线与PE线间时UC≥253V，安装在中性线与PE线间时UC≥220V”。

　　在LOZ0区和LPZ1区交界处安装的SPD，其冲击电流IIMP应按线缆有无屏蔽处理，然后依据雷电流I，埋地金属管、电源及信号线缆的总数目n1，架空金属管、电源及信号线缆的总数目n2，每一线缆内导线的总数目m，屏蔽层每千米的电阻RS，芯线没千米的电阻RC等参数计算出IIMP。但实际一般直接按无法计算处理，直接取12.5KA。这种做法是有违设计要求的。

　　对于TN系统中各种设备耐冲击电压额定值Uw也有相应的规定，电源进线端设备为6KV，配电分支线路设备为4KV，用电设备为2.5KV，而电子信息设备仅为1.5KV。

　　浪涌保护器设置级数应综合考虑保护距离、浪涌保护器连接导线长度、被保护设备耐冲击电压额定值Uw等因素。各级SPD应能承受在安装点上预计的放电电流，其有效保护水平应小于相应类别设备的Uw。

　　4.3.2SPD安装级数的理解误区

　　规范要求进入建筑物的交流供电线路，在线路的总配电箱等LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区交界处，应设置I类实验的浪涌保护器或II类实验的浪涌保护器作为第一级保护。很多人对此理解不够，认为只要是一条线路，前端装设了第一级保护，后续线路就可安装Ⅲ类实验的浪涌保护器。实际上这样的理解是不准确的。我们用来判定需要安装哪种实验类别浪涌保护器的标准，仅仅是SPD所处的雷电防护分区。安装位置处在什么分区，就按该分区要求要求安装该类SPD。也就是说一条线路可以安装3个甚至4个I类实验的SPD。

　　4.3.3SPD使用的安全隐患

　　现如今SPD品牌繁多，质量好坏不一。从安全角度我们就需要在设计当中，SPD前端应配备保护电器，防止SPD误动作后，造成系统瘫痪等重大影响。当两级SPD的距离过近，不满足要求时，还须加装退耦装置，或者直接安装具有能量自动配合功能的SPD。

　　五、针对以上内容，以后设计中应改进的内容

　　5.1设计单位应按照新规范要求，完善4.1中涉及的侧击雷防护设计。在做好防雷的同时，最好能兼顾到外墙的安全及美观。

　　5.2有关闪电浪涌保护的设计内容，须按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012的要求，除了完善屏蔽、和接地的设计，在配电系统图中所有须安装的SPD的位置，必须要有设计。对高智能化小区的弱电设备，如消防监控等，也宜设计相应的闪电浪涌入侵防护。所设计的SPD，须绘制安装示意图（须安装保护电器）。并附上SPD的各项参数，以及SPD的接地线规格、长度和接地电阻等施工注意事项。

　　六、结束语

　　高层智能小区的防雷设计是非常复杂的，除了要认真执行和理解国家制定的各种防雷规范外，还应考虑该智能小区的实际智能化程度和当地的雷暴情况和地质环境等因素。好的设计加上好的施工，智能化小区的发展前景将一片光明！

　　参考文献

　　《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

　　《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343—2012

　　《电子信息系统防雷接地技术》周志敏

　　《建筑防雷与接地技术》张小青

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