【摘要】 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的不斷加快，高層建筑群體開始不斷增多，在雷電防護方面需要進一步加強。文章根據(jù)雷電的成因及建筑物防雷特點，對雷電防護系統(tǒng)進行分析，從高層建筑物防直擊雷和雷電波入侵兩方面對防雷措施進行介紹，對提高高層建筑物防雷效果具有一定的參考意義。

【關(guān)鍵詞】 高層建筑 防雷保護 防雷措施

引言：雷電災(zāi)害屬于自然界中的一種放電現(xiàn)象，放電過程中產(chǎn)生的過電壓電流會對建筑物和人體安全造成嚴重威脅。隨著現(xiàn)代化進程的加快，電子電器化產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用，高層智能建筑物的不斷涌起，大大增加了雷擊發(fā)生的幾率，我國每年因雷擊破壞建筑物及室內(nèi)設(shè)備的事故造成重大經(jīng)濟損失。因此，為了確保高層建筑物的安全，避免室內(nèi)各種弱電子產(chǎn)品遭受雷擊，保護人類生命財產(chǎn)的安全，必須做好高層建筑物的雷電防護工作。

1.雷電的成因及高層建筑物防雷特點

1.1雷電的種類形成原因

一般情況下，雷電的破壞形式有直擊雷、雷電波和感應(yīng)雷三種，其中直擊雷是雷電直接作用在建筑物及接觸設(shè)備面發(fā)生的機械和熱效應(yīng)，容易在建筑物的屋角、屋脊、女兒墻等部位發(fā)生雷擊事故，并根據(jù)室內(nèi)設(shè)備位置和數(shù)量等情況也可能發(fā)生側(cè)擊和繞擊的雷電災(zāi)害；感應(yīng)雷分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)雷兩種，在發(fā)生雷云時地面上的物體由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生雷電極性相反的束縛電荷，雷云對地產(chǎn)生放電后，云中電荷形成自由電荷，產(chǎn)生感應(yīng)高壓電。過高電壓與建筑物內(nèi)部導線或不良的接地體裝置之間發(fā)生火花，容易引起火災(zāi)和爆炸。另外，雷電閃擊時，雷電流的變化率較大，在雷電流通道附近形成較強的感應(yīng)電磁場，對室內(nèi)電子設(shè)備造成干擾，且對周圍金屬物件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生高熱引發(fā)火災(zāi)。據(jù)統(tǒng)計雷電事故中80%的雷擊由感應(yīng)雷擊引起，對建筑物造成較為嚴重的威脅；雷電波入侵是通過與建筑物內(nèi)部連接的管道和線路進入室內(nèi)，對室內(nèi)計算機等其他設(shè)備及人身安全造成嚴重威脅。

1.2高層建筑物的防雷特點

高層建筑一般是指10層及10層以上的住宅建筑或其高度超過24m的公共建筑。這些高層建筑物結(jié)構(gòu)由混凝土、磚石和筒體結(jié)構(gòu)等組成，室內(nèi)設(shè)施包括排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電梯等基礎(chǔ)公共設(shè)施，具有高度高，易遭雷擊等特點。特別是高度超過100m的建筑群體，遭受雷擊的可能性與自身高度成正比。同時高層建筑也是人員住房密集的場所，各室內(nèi)配置的設(shè)備多且復雜，尤其是現(xiàn)代化廣泛應(yīng)用的集成電路較高的元電子設(shè)備器件，這些設(shè)備遭受雷擊的抗電磁干擾能力和耐沖擊電壓能力較差，一旦遭受雷擊，不僅會造成住戶的經(jīng)濟損失或人員傷亡，還會產(chǎn)生不良的社會影響。因此，要加強對高層建筑防雷的意識，綜合建筑物多方面考慮防雷設(shè)計，做好直擊雷、雷電波的侵入及雷電感應(yīng)、地電位反擊等方面雷電防護措施。隨著城市建筑的不斷增高，采取多層面防護措施相結(jié)合，最大限度減少雷電造成的人員財產(chǎn)損失，保護建筑物的安全性，達到高層建筑物綜合防雷的目的。

2.雷電防護系統(tǒng)

雷電防護系統(tǒng)主要包括內(nèi)部防雷、外部防雷及過濾防雷三種，用于減少雷電作用于建筑物及人體造成的危害，達到防雷保護建筑物整體安全的效果。其中外部防護由接地裝置、接閃器和引下線組成，將雷電產(chǎn)生的過電壓電流直接泄入地下，達到均壓、引流和防護的目的。內(nèi)部防護是由均壓等電位連接及過電壓保護系統(tǒng)組成，均衡建筑物內(nèi)部系統(tǒng)電壓，限制過電壓增幅。過濾防雷是根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)和室內(nèi)設(shè)備安置情況進行合理布線、做接地及屏蔽的防雷設(shè)計方式，起到減少或阻止感應(yīng)雷通過各通道入侵到室內(nèi)造成災(zāi)害的可能，保護人身財產(chǎn)不受雷電的襲擊。

3.高層建筑物防雷措施

3.1高層建筑物直擊雷防護措施

高層建筑物直擊雷防護包括側(cè)擊雷和直擊雷兩種防護形式。根據(jù)不同等級的防雷標準，對第一類建筑物的防直擊雷采取獨立避雷針或架空避雷線的方式，對二三類建筑物直擊雷防護是在屋面采用避雷網(wǎng)做接閃器，局部加裝避雷針，利用建筑物主筋做引下線，室內(nèi)各30米以上部位的結(jié)構(gòu)及其他金屬門窗等設(shè)備之間做等電位連接，對超出滾球半徑的保護高度采取均壓環(huán)設(shè)計。接地系統(tǒng)較為常見的有防雷接地、交流工作接地、屏蔽接地、防靜電接地、設(shè)備保護接地等多種。不同接地方式所要求的接地電阻不同，為防止地電位反擊，每個接地網(wǎng)必須留有足夠的安全距離。高層建筑，都很難滿足安全距離多個地網(wǎng)的場地要求，因此，通常采用聯(lián)合接地方式，公用地網(wǎng)。將高層建筑內(nèi)地鋼筋混凝土作為防雷裝置中的接地體，與建筑物內(nèi)的保護接地、工作接地極防雷接地連接起來形成共用接地網(wǎng)。一般高層建筑物都有做防水處理，會導致接地電阻的增大，需要對建筑物采取周邊圈式接地法，達到均壓，提高安全性的目的。如果建筑物體所處位置的土壤電阻率較高，共用接地電阻值達不到標準要求，可對區(qū)域內(nèi)土壤采取降阻劑、深埋電極、延伸接地體等方式進行降阻。接地線與電器設(shè)備間的距離應(yīng)盡量縮短，已達到較好的防護效果。

3.2高層建筑物雷電波防護措施

雷電波入侵災(zāi)害是雷電災(zāi)害中頻率較高的一種，為了防御雷擊時產(chǎn)生的電磁波沿室內(nèi)進出的金屬管道和線路侵入到室內(nèi)造成設(shè)備受損等，要求對進出高層建筑室內(nèi)的金屬管道與防雷接地裝置進行連接，進入室內(nèi)的通信線路及建筑物室內(nèi)外的廣告牌等設(shè)施的電源線路盡量利用屏蔽電纜或穿金屬管道埋地后再入室，同時對其做接地處理。比如電梯等大型裝置需要與接地裝置做等電位連接，并在線路端口安裝浪涌保護器。

信號線路電浪涌保護器：信號線路分為通信和信號網(wǎng)絡(luò)線路，要求具有電涌保護性能的一般參數(shù)和插入損耗Ae、數(shù)據(jù)傳輸速率Vs等特定參數(shù)，并根據(jù)不同的傳送信號，分為雙絞線SPD、電話線SPD等多種信號傳輸介質(zhì)及接口。根據(jù)系統(tǒng)過電壓、過電流可能產(chǎn)生的危險系數(shù)及SPD特性的分析，信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最多可安裝兩級防雷保護。電源系統(tǒng)電涌保護器：根據(jù)防雷器參數(shù)和安裝規(guī)范要求，按照不同分級防護原則，高層建筑物電源系統(tǒng)總配電處應(yīng)安裝通流量較大的電源電涌保護器，樓層分電源處安裝用戶分電源電涌保護器，終端設(shè)備電源處安裝串聯(lián)式的電源電涌保護器，多層防護配合避免出現(xiàn)雷擊盲點，切實保護建筑物內(nèi)設(shè)備的安全可靠性能。

3.3其他防雷措施

目前我國高層建筑物的配電系統(tǒng)大多采用高壓線路直接引入配電室，在室內(nèi)進行變電供電。樓內(nèi)有計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)及電梯系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等，對這些設(shè)備前

的過電壓防護采取在變壓器的高低壓側(cè)分別安裝電源防雷器，保護樓內(nèi)各線路的安全性，防護雷入侵。

參考文獻

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[3] 陳卓禮 對高層建筑物的防雷保護措施分析 防雷通信與電子

[4] 高層建筑的雷電防護措施 2012-204

作者簡介：高鵬（1986年-），女，漢，甘肅省天水市人，本科學歷，助教，從事教師工作。