諶書琪

摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，當(dāng)前民眾對(duì)生活質(zhì)量有著更高的要求。對(duì)于民用住宅區(qū)來說，對(duì)建筑物采取相應(yīng)的防雷接地設(shè)計(jì)，是保證民眾居住安全的重點(diǎn)工程。在施工過程中，防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。所以本文將從建筑電氣設(shè)計(jì)的視角出發(fā)，分析防雷接地的重要性，并介紹系統(tǒng)的具體研究?jī)?nèi)容。

關(guān)鍵詞 電氣工程;智能型;防雷接地系統(tǒng);設(shè)計(jì);研究

引言

雷電現(xiàn)象的發(fā)生，通常會(huì)伴隨著高強(qiáng)度的電流和電壓，可能會(huì)對(duì)建筑電氣造成嚴(yán)重的破壞。所以，為保障居民住宅安全，以及建筑物電氣工程的安全，應(yīng)該為建筑電氣工程設(shè)計(jì)有效的應(yīng)對(duì)措施。將智能型防雷接地系統(tǒng)，應(yīng)用于防雷工程中，有效避免建筑電氣工程遭遇雷擊損害影響居民的正常生活。

1應(yīng)用智能型防雷接地系統(tǒng)的重要性

隨著季節(jié)的變化，雷電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。但是隨著建筑物結(jié)構(gòu)的變化，當(dāng)前在遭遇雷電現(xiàn)象時(shí)，如果不對(duì)建筑物采取相應(yīng)的防雷措施，很有可能由于電擊放電對(duì)建筑電氣工程帶來嚴(yán)重的損害。所以，當(dāng)前相關(guān)工作人員要積極開發(fā)智能型防雷接地系統(tǒng)。在開展項(xiàng)目時(shí)，相關(guān)工作人員一定要充分結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)，以及建筑電氣工程的具體情況，設(shè)計(jì)完善、科學(xué)、合理的圖紙，保證整個(gè)設(shè)計(jì)方案的合理性，使其可以為建筑結(jié)構(gòu)的電氣工程提供良好的防雷性能[1]。

2關(guān)于防雷接地系統(tǒng)的電流傳輸控制與傳輸模式分析

由于所處地理環(huán)境的不同，在遭遇極端雷電天氣時(shí)，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，避免建筑電氣工程遭遇雷擊損壞。隨著科技力量的發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)手段，提升建筑電氣工程的安全性，是相關(guān)工作人員所必須面對(duì)的問題。隨著社會(huì)的發(fā)展，當(dāng)前針對(duì)建筑電氣工程的保護(hù)，進(jìn)行智能型防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常具有現(xiàn)實(shí)意義。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，工作人員首先需要防雷接地系統(tǒng)的電流傳輸方式進(jìn)行分析。目前，在建筑結(jié)構(gòu)中，防雷接地系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，分別是：防雷裝置、引下線、接地裝置等組成。這三個(gè)組成部分通常在建筑領(lǐng)域中被稱為智能型防雷接地系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)體系[2]。其中，中間層又稱之為網(wǎng)絡(luò)層，通過與上位機(jī)進(jìn)行通信，可以有效把控系統(tǒng)的地線與信息傳輸，有效提高智能防雷接地系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控能力。同時(shí)，應(yīng)用層可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。工作人員在設(shè)備終端可以通過相應(yīng)指令，對(duì)整個(gè)智能系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的管控。

3智能型防雷接地系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境描述

基于上文“二”中對(duì)防雷接地系統(tǒng)中電流傳輸控制方法以及傳輸模式的分析，為進(jìn)一步提高建筑電氣工程安全性。相關(guān)工作人員應(yīng)該對(duì)智能型防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善，以下內(nèi)容將主要介紹應(yīng)用等電位連接與防雷設(shè)計(jì)導(dǎo)線方法，提高智能型防雷接地系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方案。方案涉及的相關(guān)內(nèi)容非常復(fù)雜，幾乎涵蓋到智能型防雷接地系統(tǒng)中的所有硬件設(shè)備，比如電流衰減模塊、中斷模塊以及輸出轉(zhuǎn)換模塊等等。在該方案中，針對(duì)電擊現(xiàn)象所帶來的高強(qiáng)度電流，可以利用避雷引下線方法進(jìn)行防雷接地的電壓傳I/O口控制模塊導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在室內(nèi)空間中，接地干線可以通過多組接地體，控制電流的輸出。該方案在硬件模塊設(shè)計(jì)選擇上，主要應(yīng)用嵌入式ARM以及智能信息處理DSP系統(tǒng)，然后通過低電復(fù)位以及高壓控制方法，控制該系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)換。在具體芯片選擇方面，在此優(yōu)化方案設(shè)計(jì)中，工作人員主要使用ADM706芯片，將其作為智能型防雷接地系統(tǒng)的輸出門線控制器，然后通過中斷復(fù)位和掉電復(fù)位相結(jié)合的方法，有效對(duì)系統(tǒng)中的電流衰減進(jìn)行控制。同時(shí)，使用金屬裝置導(dǎo)體，作為整個(gè)智能防雷接地系統(tǒng)的主干線，將主干線與建筑物結(jié)構(gòu)的防雷導(dǎo)體相連接，由此便可以實(shí)現(xiàn)建筑物電氣工程智能型防雷接地系統(tǒng)的整體優(yōu)化[3]。

3.2 系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

基于以上敘述可以發(fā)現(xiàn)，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)電氣工程智能型防雷接地系統(tǒng)的優(yōu)化，需要涉及多個(gè)硬件模塊的開發(fā)與使用。本方案主要基于等電位聯(lián)結(jié)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)智能型防雷接地系統(tǒng)電氣線路的控制。而在硬件模塊方面，主要應(yīng)用的硬件模塊有I/O控制模塊、電流衰減模塊、輸出轉(zhuǎn)換模塊以及終端模塊。以下內(nèi)容將主要對(duì)各模塊的不同開發(fā)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)介紹。

（1）I/O控制模塊。在優(yōu)化方案中，控制模塊所主要實(shí)現(xiàn)的功能便是使智能防雷基地系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)交流放大與輸出轉(zhuǎn)化控制的功能。例如，如果當(dāng)前工作人員所研究的智能型防雷接地系統(tǒng)其放大系數(shù)為50000倍，那么就要將通頻帶設(shè)置為100Hz。同時(shí)面對(duì)輸出轉(zhuǎn)換控制功能，工作人員需要將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，此時(shí)應(yīng)使用可編程的FIFO。

（2）電流衰減模塊。在本方案中實(shí)現(xiàn)智能型防雷接地系統(tǒng)的電流衰減控制功能，設(shè)計(jì)人員提出應(yīng)該使用獨(dú)立的避雷針。但是，在整個(gè)智能型電氣工程防雷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電流衰減控制功能的還有其他相應(yīng)設(shè)備，比如接地極、戶外接地母線、戶內(nèi)接地母線等等。電流衰減模塊在安裝過程中，通常有兩種安裝辦法：圓鋼接地極安裝方法與扁鋼接地極安裝方法。在實(shí)際安裝過程中為了減小該系統(tǒng)的接地電阻值，施工人員在埋設(shè)接地體時(shí)，要保證頂面的埋設(shè)深度需達(dá)到0.6m以上，并且保證垂直接地體之間的間隔距離不得小于垂直接地體本身長(zhǎng)度的3至5倍。

（3）輸出轉(zhuǎn)換模塊和終端模塊。在智能型防雷接地系統(tǒng)中，防雷接地的輸出轉(zhuǎn)換控制功能以及過載中斷控制功能的實(shí)現(xiàn)，主要依賴于上述兩種模塊。對(duì)于該方案中智能型防雷接地系統(tǒng)輸出電流進(jìn)行檢波，通常要設(shè)計(jì)檢波電路，而最具性價(jià)比的檢波電路便是普通二極管檢波電路。當(dāng)系統(tǒng)輸出電壓為Vo時(shí)，相應(yīng)狀態(tài)為二極管 D1導(dǎo)通，當(dāng)輸出電壓VA從零增高至第二的導(dǎo)通電壓 VD2時(shí)，二極管D1不導(dǎo)通。此時(shí)基于電路原理VA與Vi比等于開環(huán)放大倍數(shù)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)建筑物進(jìn)行防雷措施的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮到建筑物的金屬構(gòu)架。在鋪設(shè)接地干線時(shí)，應(yīng)該保證其水平于建筑物墻壁，通過多組接地體將電流有效輸出。利用等電位聯(lián)結(jié)方法控制防雷接地系統(tǒng)的電擊線路，從而有效避免極端雷電天氣對(duì)電氣工程產(chǎn)生損壞，實(shí)現(xiàn)建筑物電氣工程智能型防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李躍龍，李躍虎.建筑電氣工程中智能型防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2019（3）：57-61.

[2] 張楷.建筑電氣工程中智能型防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)與探究[J].市場(chǎng)周刊·理論版，2018（39）：176.

[3] 李弓.建筑電氣工程中防雷接地系統(tǒng)的施工技術(shù)探究[J].江西建材，2017（22）：189-190.