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防雷接地地网的接地电阻的测量有多种方法，一般有电压、电流法、比率计法、电桥法等检测方法[3]。如图1所示，无论采用哪种检测方法，均需要采用二到三根辅助地极放至于合适的位置上，并采用相应算法的仪表—接地地阻测试仪进行测试。以接地电阻检测最常用的一种方法-电压、电流检测法为例进行探讨，在实际检测中，防雷接地电阻检测中要增加辅助地极及地极引线，每次的检测均需要花费大量的时间进行辅助地极的选点（辅助地极插入点）并安插到地面泥土层及引线接线，比较麻烦。当选点处后期被占用，如加上了水泥、沥青地面、其他装饰构件或建构物等，这样就对检测造成困难或无法检测。
3防雷接地地网的周期检测的实用性方案探讨
针对于检测的特性及每次检测时所花费的时间与精力，及由于加上了水泥、沥青地面、其他装饰构件或建构物等影响后期的检测问题，均有理由对检测方式方案进行进一步的改进。为解决以上所提出的问题，第一步可以在从开始地网建设时就设立好检测点，并在检测点上安装上检测辅助地极，并从辅助地极处敷设好导线，导线一端连接辅助地极，一端在接地电阻检测仪检测点处引出，每次检测时，只要将接地电阻测试仪和引出导线连接上即可检测。辅助地极导线的敷设可按现场情况敷设，建议采用管道保护，从而增加其耐用性。当辅助导线敷设好后，复检时就不再受检测点处的再建物的影响（当再建物在建设时，应当对所敷设的导线进行保护），且每次检测时花费时间更小，又因辅助地极选点无变化，得到的数据对比性更强。
4实现接地地网的实时监测方案探讨
如上述，接地地网解决了选点问题和再建物的影响问题，但仍然要操作人员选择时间并到现场进行检测，对地网的监测仍然达不到实时监测的要求。要做到接地地网接地电阻值的实时监测，则应进行进一步的改造。可以在辅助地极引出导线处加入智能检测仪表，或增加控制线路，控制线路可使仪表周期性动作，时间可内定，并可读取接地地阻测试仪所检测的数据。读取数据后再由一个如DTU（无线数据发送模块）的设备通过GPRS网络进行无线发送至服务器或其他方式的数据发送到服务器，通过服务器的数据处理后，再由服务器通过Inter⁃net网络传送到监测端如用户电脑，用户电脑并安装相应的软件平台，用户电脑接收数据后并分析，对防雷接地地网电阻值进行统计出表，对不合格的地网进行报警或告知管理人员，从而实现接地地网接地电阻的实时监测。
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当电子衡器遭受雷击时，有强大的电流通过传感器的弹性体，此电流产生的电磁场强度足以破坏传感器内部应变电路和电子电路，进而波及到与其相连的二次仪表及计算机系统。这也是大型电子衡器容易遭雷击而损坏的原因之一；架空的供电电源也极易遭受雷电袭击，所以架空电源也是大型电子衡器易遭雷击而损坏的原因之一。总之，凡是与电子衡器系统有电路连接或信号联系的地方，都有可能引入雷电袭击而产生浪涌电压，造成衡器系统损坏。
二、电子衡器防雷技术
电子衡器防雷技术是一个复杂的综合保护系统，要求在防雷的同时电子衡器的计量性能不变，不能影响衡器的正常使用，这既是电子衡器防雷的关键、特色之处，也是设计的难点，我们按照现代防雷技术的要求，建立“综合防护、系统防护、逐级限压”的全面防护的感念，做到：方案优化、技术合理、经济有效、安全可靠，此外还要考虑秤体结构的特殊性，具体的安装位置等把雷电灾害降低到最低水平。
1、对传感器、二次仪表等电子衡器整体的各个部分，作特殊的等电位防雷保护。等电位保护是电子衡器雷电保护系统的核心和根本。雷击时，在强大的雷电流泻入大地的瞬间，由于接地线存在电阻和电感，因此整体衡器系统对地可产生几万甚至几十万伏的高电位，此电位对电子衡器的各个部分甚至整体系统都是毁灭性的。本系统对整体衡器系统的各部位（传感器、仪表和计算机）的各种接口均做相应的等电位保护，使整体衡器系统的基础电位随地线电位的变化而变化，这就避免了雷电流产生的高电位对电子衡器造成的破坏。
2、切断传感器与秤台的连接通道，另外提供电流的泄放通道。
只做等电位保护还不够，还必须切断传感器与秤台的电气连接。将传感器输出端加分流装置，与秤体连接接地，当有雷电流时，通过传感器分流装置，使得雷电流不经过传感器泻入大地，从而避免了雷电流产生的电磁场对传感器的破坏。
3、供电系统做多级防雷保护。
对二次仪表及计算机系统的供电系统采用多级防雷保护，进行等电位连接，然后将接到接地极。电子衡器系电源统采用三级防雷保护，第一级电源防雷模块安装在系统供电开关后，第二级电源防雷模块安装在稳压电源前，第三级电源防雷模块安装在设备前，此外三级防雷保护做到共地，并与秤体共地，做到等电位。
4、在秤台周围（包括秤台基础）构建防雷接地网（接地井）。
在秤台周围构建包括基础在内的防雷接地网（接地井），整个系统在秤台附近接单接地极。这样，整体衡器系统只有一个基础电位，并与室内设备等电位连接器及房屋接地相连接，做到共地，当发生雷击时，此电位就会随着接地点的电位起伏而变化，确保整体电子衡器系统安然无恙。
5、网络监控系统防雷保护
由于莱钢集团自动化部电子衡器计量实现远程无人值守，其“眼睛”就是网络监控系统，所以对网络监控系统的防雷保护也是非常重要。根据现场需要及监控系统的特点，对硬盘录像机、交换机等设备做到等电位连接，对视频信号、控制信号等安装防雷模块，并作等电位连接。
三、电子信息系统综合防雷技术
二十世纪五十年代以后，由于大量电子设备尤其是微电子设备的广泛应用，电子器件的集成化、小型化水平不断提高，而其耐过压水平、耐过流、抗雷电电磁脉冲的能力大大降低。国际电工委员会标准将各种类型的电子系统，如计算机、通信设备、工业和商业自动化控制系统等归为信息系统。
电子信息系统综合雷电防护原则：整体设计，综合治理，系统实施。
信息系统的防雷及过电压保护是一种系统工程，必须贯彻整体防护的思想，综合运用分流（泄流）、均压（等电位）、屏蔽、接地和保护等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得最佳效果。电子衡器防雷技术正是按照这一要求进行设计的。
由于电子衡器防雷系统按照现代防雷技术的要求，结合电子衡器的结构原理，衡器安装现场地状况，按照设计规范标准，采取了“综合防护、系统防护、逐级降压”的设计方法，所以它具有规范性、可靠性和先进性。
4、结束语
电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统，对受保护的电子衡器系统不做任何改动，不影响衡器的计量性能。当有雷电袭击时不用停电，电子衡器（包括动、静态电子轨道衡、电子汽车衡，高炉秤、配料秤、皮带秤等各种电子衡器系统）能够正常计量，并根据其所处雷区的雷电特点，选用不同的设计方案。
摘要：电子衡器防雷技术是一个性能先进的综合复杂的雷电保护系统，主要采用了传感器、仪表等电位保护、传感器电流泄放通道、电源多级防雷保护，尤其是安装防雷接地网等现代雷电防护技术。广泛适用于电子轨道衡、电子汽车衡和高炉配料秤等。
关键词：衡器；防雷技术。
参考资料：
〔1〕《国际建筑物防雷设计规范》IEC1024-1，1990.
〔2〕《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）.
〔3〕《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》.GA267-2000.
〔4〕《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》GB/T17626.5-1999.
〔5〕《电子秤技术》施汉谦、宋文敏，中国计量出版社，1991年9月第1版.
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1.2雷电的传播途径
通常情况下，雷电的传播途径主要包含了三种：①通过避雷器、避雷针等将雷电直接传入到大地，进而造成地网点位上升，使高压电进入到设备中引起破坏，直击雷的传播主要是这种途径。②用引线作为介质，将雷电传入至大地，形成磁场，进而使附近金属线路或者管道过电，最终被破坏，感应雷的传播主要是这种途径。③雷电程度比较大，产生的直击雷或者感应雷对建筑物造成雷击，最终使其内部的电子设备遭到破坏。
2电网运行防雷电安全技术的分析
2.1管型避雷针技术
和高压防雷技术相比，管型避雷针技术更加先进，它使用的一种具有喷气熄弧功能的间隙装置，防雷效果良好。同时，管型避雷针技术的应用是在喷气熄弧功能间隙装置两个间隙固定在绝缘件上。当雷电袭击电网时产生的高压电，在穿过间隙时管型避雷针内部受热，产生大压力气体，随之气体也将会作用在两个间隙处，进而阻隔高压电作用电力设备或者线路，最终防止了导线或设备遭受高压电的破坏。但是，在使用管型避雷针时应该注意避雷具有的劣势，防止管型避雷针使用效果下降。管型避雷针在技术方面的劣势是其对安装位置有要求，线路最小或者最大均会对使用过程造成影响，同时其使用寿命相对较小，应该针对管型避雷针进行定期检查，一旦其管内径增大幅度扩大，熄弧能力就将下降甚至会彻底消失，这就表明管型避雷针的防雷作用不好，甚至是已经失去了防雷的能力，这时应该及时撤换管型避雷针。
2.2高压防雷技术
这项防雷技术目前已在国内电网中被广泛应用，是一种比较传统的防雷安全技术措施。在电网运行过程中，高压防雷技术的应用主要是在电力设备或者导线上制造绝缘薄弱点，这一点一般被叫做间隙装置。电网在正常运行时产生的电压不会受到间隙装置影响，而且此时间隙装置处在一种隔离绝缘的状态之下。然而电网一旦受到雷电袭击，将会产生很大电压，电压经过间隙装置时将会被雷电击穿，形成接地保护。高压防雷技术在使用电力装置的初期是一种十分有效的技术措施。
2.3碳化硅避雷器技术
这项技术是当前一种较为新型的避雷技术，它能够有效将间隙与SiC阀片实现结合，进而形成碳化硅避雷器结构，并应用瓷套把碳化硅避雷器结构固定在一起，它在电网中主要是应用在架空线路的稳定安装上。如果电网被雷电袭击，碳化硅会利用SiC阀片所具有的非线性特点，减小高压电阻，释放大量高压电，而未能被释放的电压则在通过电力设备或导线时不会产生影响。碳化硅避雷器防雷安全技术应用效果良好，不仅在防雷方面得到应用，在高压设备中同样也有应用。然而，碳化硅避雷器技术也存在一定问题，因而还需要相关工作者对其进行完善。
2.4氧化锌避雷器技术
氧化锌避雷器英文简称为MOA，它是一种全新的防雷安全技术措施。与碳化硅避雷器相比，这种防雷技术在效果上更加显著，它可以有效保护电力设备或者导线免受雷击的威胁，具备很强的流通性，有助于保障电网供电的安全性。与此同时，氧化锌避雷器结构较为简单、稳定性强、易于操作、耐污性佳，它的构成是充分按照氧化锌避雷器技术，并针对其结构和功能进行优化而形成的。在电网中应用氧化锌避雷器是采用ZnO阀片所具有的非线性特点，减小雷电产生的高压电电阻，进而流失掉大量雷电电流，剩下的电压将会被氧化锌避雷器具有的流通功能传输至大地中，最终被彻底释放掉。
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（一）电源系统的防感应雷
目前市场上有三相四线组合型电源浪涌保护器和单相组合型电源浪涌保护器，有箱式带雷击数计数的和简易型，单相又有并式和串式，还有多种直流电源浪涌保护器。各种场合均有相应的电源浪涌保护器。这些电源避雷器性能稳定，安装方便。一般应在总电力室、楼层配电屏和机房等设三级来防护电源系统的感应雷，采用者三级防护来实现逐级泄流的作用。
（二）数据信号线防感应雷
1、用交换网进行远程通信的广域网，在Modem前用两线信号浪涌保护器。
2、在异步串行通信端口用RS－232－C25针9线或9针9线速率在20Kbps或64Kbps以下的数据信号浪涌保护器。这种浪涌保护器使用场合较多，比如Modem与主机或终端间作为二级防护；以太网或Novell网总线结构粗缆网路由器与Modem间作二级保护；在终端服务器与终端间以保护终端服务器；各银行系统营业部服务器与各终端通过RS－232－C接口的地方都可使用这种避雷浪涌保护器。
3、局域网总线结构细缆网BNC连接速率100Mbps的数据信号浪涌保护器，用于以太网、细缆Novell局域网与终端串接，安装方便。
4、通过HUB采用星形连接方式的10BASE－T网络，用RJ45连接器连接双绞线传输的数据信号浪涌保护器。
5、两线平衡传输的数据信号浪涌保护器，用于监控系统或自动控制以及电流环的地方。
6、采用卫星数据通信的广域网，在室内收／发单元或室外单元使用卫星数据通信同轴浪涌保护器。这些信号浪涌保护器安装方便、性能好，能有效地防止感应雷击。安装后不影响数据传输和通信。具体安装多少个信号浪涌保护器，要根据具体单位的设备位置和布线来确定，一般是信号线上楼或到别的房间要考虑安装，以防感应雷击。
三、防止地电位反击
系统的接地是比较复杂的问题。我们的看法是防雷与接地是一个整体，而且接地是做好防雷的基础。我们主张接地系统能分开则分开好，分不开或高层建筑物及综合通信系统应采取联合的接地方式。或采用分开接地方式，对于弱电电子设备，各接地系统应相距20米以上。这样的接地体才是独立的，不致于造成地电位反击。因为雷电流是属于高频冲击波，在地中传播时，电压随距离的衰减成一个嗽叭口的曲线形状。按照GB50174－2008《电子计算机机房设计规范》中的规定，计算机机房应采用四种接地方式：
交流工作接地，接地电阻不应大于4欧；
安全保护接地，接地电阻不应大于4欧；
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近些年来，在电力工业建设发展速度持续提升的背景作用之下，输电线路，特别是110k v输电线路的覆盖面正呈现出极为显著的发展趋势，由此也导致雷击作用力影响下110 kV输电线路运行事故有所加大，经济效益及社会效益的发挥受到了一定程度上的阻碍。根据相关统计资料数据显示：在2010 ―2011年间所发生的110kV输电线路跳闸事故当中，有近70%比例左右的原因来自于雷击事故。针对110 kV输电线路进行合理且有效的防雷设计处理，其重要意义是可想而知的。本文从110 kV输电线路遭受雷击的产生机理以及输电线路防雷设计的基本思路入手，进而从路径选择、避雷线架设以及绝缘水平提高这几个方面，针对输电线路防雷设计的几大关键措施进行了分析与研究。
1. 10kV输电线路防雷设计的必要性分析
作为区域性电能输送与转化作业的核心，110 kV输电线路在输配电性能稳定性及可靠性程度方面备受各方工作人员的特别关注与重视。各种可能会对110 kV输电线路运行稳定性产生不利影响的因素均应当得到及时且有效的排除。相关统计资料数据显示：110 kV输电线路遭受雷击并出现跳闸反应的危害程度同多个方面因素均存在较为密切的关系。在当前技术条件支持下，110 kV输电线路多地处空旷山区或是野外地区，恶劣的自然环境条件使得110 kV输电线路在所处运行空间的性能发挥受各类型客观因素影响与制约。与此同时，在较大线路长度处于雷击事故高发地带的情况下，雷击现象的产生将极有可能导致110 kV输电线路绝缘子串闪络部件出现损坏或是烧毁问题，由此也可能引发整个110 kV输电线路的瞬时性跳闸。
2. 110 kV输电线路遭受雷击作用力的产生机理分析
线路设计人员应了解雷击作用于110 kV输电线路过程当中对线路发生影响的机理，在此基础之上明确与之相对应的防雷设计思路。具体示意图如图1所示。简单来说，整个110 kV输电线路遭受雷击而引发线路运行故障的基本原因可以作如下分析：当存在内含大量电荷成分的雷云出现在110 kV输电线路输电线路附近上空，这部分雷云势必会在地面及负载电荷作用力的影响下形成强大的电场，在雷云不断移动并经过110 kV输电线路附近的过程当中，较高的杆塔使其极有可能破坏整个雷电电厂中的空气绝缘形态，由此导致雷云通过输电线路杆塔进行放电。在这一过程当中，雷云所含大量电流将直接自空中注入输电线路杆塔装置，并以杆塔装置顶端位置为载体，以电流行波的方式进行传播。更为关键的一点在于：在此过程当中所产生的雷击过电压会完全施加于110 kV输电线路杆塔装置绝缘子部件当中。受此影响，一旦杆塔绝缘子部件的闪络电压参数低于电流放电电压参数，则110 kV输电线路架空输电线路将极有可能在雷电作用力影响下出现明显的绝缘性闪络问题。闪络过程中所产生的工频电弧可能会导致110 kV输电线路二次保护系统同时接收到来自于电流互感器装置以及电压装置上的信号，并产生与之相对应的保护动作，此过程当中同样可能导致110 kV输电线路出现瞬时性跳闸问题。
图1 110 kv输电线路遭受雷击作用力的产生机理示意图
图2 地雷线保护角角度控制方式示意图
3. 110 kV输电线路的防雷思路分析
在明确有关110 kV输电线路雷击产生机理的情况下，针对整个110 kV输电线路进行防雷处理的前提在于将110 kV输电线路所处地区雷击发生的可能性尽量控制在较低范围。与此同时，在雷击问题不可避免的情况下，应当最大限度的确保110 kV输电线路外部绝缘部件所承受过电压参数能够始终维持在最低限度。对于110 kV输电线路防雷设计工作人员而言，应当深入110 kV输电线路运行实际进行系统分析与观察，结合相关部门人员的有效沟通与配合，为110 kV输电线路防雷设计提供必要的数据支持与保障，其目的在于提高110 kV输电线路的整体耐雷水平，在此过程当中确保电网运行的安全性与可靠性。
4. 110 kV输电线路防雷设计关键措施分析
4.1 输电线路路径的合理选择
110 kV输电线路进行防雷设计的过程当中，首先要予以关注的是尽可能的将110 kV输电线路的敷设区域划定在该地区雷击现象多发区区域之外。从线路路径选择上尽量减少雷击的可能性。若受到客观性因素的显著与影响，110 kV输电线路不得不跨越雷击现象多发区的情况下，设计人员应对该段线路设计相应加强的防雷措施，如增强绝缘，采用地线防护角较小的杆塔等。可以说，对输电线路路径的合理选择一直以来都是110 kV输电线路防雷设计的前提与基础所在。从现阶段我国相关电网运行部门的实践工作经验角度上来说，对于110 kV输电线路而言，比较容易遭受雷击影响的地点往往集中分布在110 kV输电线路的局部位置，通常将此类局部位置统称为110 kV输电线路中的“易击区”或是“选择性雷击区”。正确把握这两种易遭受雷击地区在110 kV输电线路路径设计及制定过程中的分布规律可以说是输电线路路径选择的关键所在。一般情况下，“易击区”或是“选择性雷击区”主要分布在以下几类区域中：①.首先是我们所俗称的“雷暴走廊”地区，主要是指处于顺风状态下的峡谷或是河谷地区，以及山区迎风风口位置；②.其次是处于山丘包围状态下的潮湿性盆地地区，此类区域主要是指110 kV输电线路杆塔装置周边的湖泊、水库以及沼泽地等地区；③.再次是部分地质勘查结果显示该区域土壤电阻率参数较低且未形成连续性分布状态的地区，此类区域多以两种形态区域的交界处为集中表现形式。对于110 kV输电线路路径选取而言，涉及较多的有山坡与水稻稻田交界位置、土壤与岩石结构构造交界位置以及地质断层位置等，在此类地区较低的土壤电阻率参数作用之下，雷击产生的可能性始终维持在较高水平；④.再次是部分地质勘查结果显示地下水水位较高或是地下存在导电性矿资源分布区域，判定110 kV输电线路路径选取区域是否属于此类雷击好发地区主要借助于前期地质勘查工作所提供的相关数据信息；⑤.最后是110 kV输电线路杆塔装置所在地区土层结构性分布情况较好，土壤电阻率各测定点测定结果差异性较小且周边植被分布情况较为良好的地区，该区域内雷击作用力的发生往往集中在山丘向阳坡坡面或是山丘顶部突出位置。以上几类“易击区”以及“选择性雷击区”均应当在110 kV输电线路路径选取过程当中有效避免。
4.2 输电线路避雷线的合理架设
通过针对110 kV输电线路进行避雷线的合理架设处理能够有效防止雷直击导线问题。与此同时，避雷线的安装相对于110 kV输电线路防雷作业还有着如下两个方面的关键作用：首先，避雷线的安装能够针对雷击电流进行有效分流，减少杆塔塔顶高电位；其次，避雷线与110 kV输电线路导线所发生的耦合反应使得线路绝缘子位置的电压参数得到了极为有效的控制；再次，110 kV输电线路导线的感应电压参数因受到避雷线导线屏蔽作用的发挥同样呈现出明显降低作用。
大量的实践研究结果表明：110 kV输电线路电压参数的高低水平与输电线路避雷线装置的实际避雷效果存在较为显著的正比例相关关系。另外，增加避雷线在线路工程造价中所占比例较低，而减少雷击获得的经济效益较高，从这一角度上来说，避雷线的架设应当作为线路防雷的首要选择手段。
为减少绕击率，使避雷线在110 kV输电线路过程中的防雷有效加强，可在线路杆塔选择过程中，选择合理的避雷线保护角角度，对110kV线路，一般情况下宜将其控制在20 °～30 °范围之内，且做好杆塔的接地处理。
4.3 输电线路绝缘水平的强化分析
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在领导和同事的指导与帮助下，__于20__年评为__市551人才，20__年担任省局法规处主持的《__省雷击风险评估技术规范》的主要编写人，20__年__市气象局考核优秀，同年编写了科普资料《雷电防护手册》、在__各县（市）区发行，20__年参与编写了《__省防雷装置检测实施细则》，并获得“__市气象宣传信息先进个人”称号，积极参与全省防雷服务管理年活动，协助辅导__市代表队参加全省防雷技能大比武取得了好成绩。在国际会议、核心期刊、专业期刊上发表约20篇论文，其中第一作者论文为17篇，多篇论文在国际会议和全国会议上进行了大会交流；《__市雷电灾害特征分析》等3篇论文获得优秀论文奖励。先后主持开展和参与了《__市雷电灾害重点防御区研究》等3个科研项目。
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雷电,是众多大气现象中的一种,但雷电产生的强大电磁脉冲(LEMP),具有极大的破坏性。它具有发生范围广、频率高、强度大等特点。随着现代化进程的加快,特别是信息产业的迅猛发展,自动控制、通信和计算机网络等微电子设备和电子系统在各行业内外得到日益增加的广泛应用,雷击事故带来的损失和影响也越来越大,为此必须要加强对防雷减灾技术应用方面的研究。
本论文主要结合智能建筑的电子设备防雷需求,对智能防雷减灾技术的应用展开分析探讨,以期从中能够找到合理有效的防雷减灾技术的应用,并以此和广大同行分享。
1传统的防雷减灾技术应用探讨
由于闪电的电磁脉冲无孔不入地从空间各方面侵袭各种现代科技设备,所以现代的防雷措施必须采取全方位的防护,层层设防,综合治理,把防雷工程看作一个系统工程。考虑到各行各业的不同特点,传统的防雷方法主要有如下几种。
(1)避雷针:我们称为避雷针的装置,其英文原名是“Lightning rod”,又称“Lightning Conductor”,其愿意并不是“避雷的针”,而是“闪电棒”,更正确地说,应是“闪电传导器”,即是指它的功能是把闪电传导入地,这才是富兰克林对它发明的避雷针的作用的愿意。他的这一看法及所采取的措施,迄今仍是正确的,有效的。
(2)接地:防止直击雷害的完整一套系统,良好的接地才能有效泻放闪电的能量入地,降低引下线上的电压。接地也是为其它防雷措施服务的,接地不好,电子设备的功能就不可能完善,所以它是整个防雷系统工程中最基础的一环,特别重要,也是最费钱、费工的一环。
(3)屏蔽:屏蔽就是用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来。从物理上看,就是把闪电的电磁脉冲波从空间的入侵通道全部阻断,使得闪电无隙可乘。
2智能防雷减灾技术应用探讨
2.1 弱电系统的雷击电磁脉冲的防护具体步骤
首先,根据电磁兼容理论,提高信息系统自身的电磁兼容性可从控制干扰源和提高信息系统自身抗电磁干扰能力两方面考虑。其次,采用等电位联合接地和屏蔽技术是信息系统雷电综合防护最简易最经济的方法。第三,雷击风险评估时,强调雷电磁场分布的预测。为减小雷电磁场对信息系统的侵袭,要求信息技术设备和网络系统处在雷电感应能量最小区,且不超过信息系统所要求的磁场环境条件要求。第四,为降低各类金属导体间的相互藕合,必须保证相互间的安全隔离距离。信息系统内各类线缆敷设纵横交错,易形成相互间的电磁干扰。因此,综合布线系统的雷电防护也是信息系统雷电综合防护工程中不可忽视的一个基本问题。最后,选择合理级数和技术参数的电涌保护器(SPD)也是信息系统雷电安全的重要保证。
2.2 直(侧)击雷的防护
防雷保护是一个系统工程,其第一道防线就是受雷(或称接闪)、引流(或称引下)、接地(散流系统)。采用金属材料作为接闪装置拦截雷电闪击,使用金属材料做引下线将雷电流安全地引下并泄流入大地,是目前唯一有效的外部防雷方法。而智能建筑大多属于一类建筑,应该按照一类建筑物的防护措施设计。防直(侧)击雷的完整装置包括接闪器、引下线和接地装置三部分。避雷针、避雷线、架空避雷网和避雷带都是接闪器,智能建筑大多使用避雷带和法拉第笼作为接闪器。建筑结构内有纵横交错的钢筋,在没有浇筑混凝土前就像一个大铁笼子,可以将屋面的钢筋引到女儿墙以上明装避雷带,利用多根垂直钢筋为引下线,利用基础结构钢筋为接地装置。而且结构内部纵横交错、密密麻麻的钢筋还可以对雷电空间电磁场起到初级的保护作用。
2.3 雷击电磁脉冲的防护
雷击电磁脉冲(LEMP)是由于雷云对大地间放电产生的雷电电磁脉冲感应到附近的导体中形成的过电压,这种过电压可高达几千伏,对微电子设备的危害最大。它的主要通道是通过电源线路、各类信号传输线路、天馈线路和进入建筑物的各种导体侵入设备和系统,造成破坏。因此,对雷击电磁脉冲的防护,应该在入侵通道上将雷电过电压、电流泻放入地,以达到保护的目的。主要方法有隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压、过流保护、接地等。目前主要采用各系列电涌保护器安装在各系统或者设备的外连线路中,将地线按联合接地的原则接入系统的地线,避免造成电位反击,从而真正起到安全保护接地的目的。
2.4 智能接地的保护应用
(1)保护接地:保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳(或构架)和接地装置之间作良好的电气连接。即将建筑物内的用电设备及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但不能将PE线与N线连接。如果不作保护接地,当电气设备其中一相的绝缘破损,产生漏电而使金属外壳带上相电压时,人一接触就引发触电事故。实行保护接地后,设备的金属外壳和大地已经有良好的连接,只要接地电阻符合要求,发生漏电时可保障人身安全。
(2)防雷接地:以防雷害为目的的接地称为防雷接地,主要是为了把雷电流迅速导入大地。智能建筑内有大量的电子设备(如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统及闭路电视系统等)以及与之相应的布线系统。建筑物的各层顶板、底板、侧墙、吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此,对智能建筑的防雷接地设计必须严密、可靠。智能建筑的所有功能接地必须以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。
3结语
雷电对于智能建筑而言,其危害性是巨大的,是不可估量的,因此必须要研究和应用面向智能建筑的防雷减灾技术。本论文在分析了常用的防雷技术的基础上,重点针对智能建筑的防雷要求,详细探讨了智能防雷减灾技术的应用,对于进一步提高智能建筑的防雷减灾水平,无论是在理论上还是在实践上都具有较好的指导意义。
参考文献
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上世纪80年代，玻璃幕墙进入我国建筑行业，很快就以其亮丽的外观和非常好的光线透射性，受到建筑师的热烈欢迎和喜爱。作为一种美观新颖的建筑墙体，玻璃幕墙在建筑设计中得到了飞速发展，在工程建筑尤其是高层建筑中得到广泛采用。各色绚丽的玻璃幕墙建筑，成为了现代建筑派的主要表现特征，为城市文化注入了新的活力，更给城市增添了一道道亮丽的风景线，是现代高层建筑时代的显著特征。然而玻璃幕墙存在的问题也不容忽视，包括防火、光污染和防雷击等，其中防雷问题的影响最严重。
二、雷电对玻璃幕墙的危害性
玻璃幕墙通常都是大面积采用，作为脆性材料，一旦遭遇雷击破裂成碎片，势必成为极大的安全威胁。高层建筑玻璃幕墙，通常离放电云层比较近，导致地表的电场分布产生畸变，其电场强度远大于一般建筑物，容易导致雷电发展条件的发生，加之高层建筑距云层较近，所以易遭受雷击。同时，高层建筑玻璃幕墙在对高层建筑物进行围护后，建筑物的防雷装置被玻璃幕墙所屏蔽，导致很难防止直接的雷击，容易造成对玻璃幕墙的直接雷击。玻璃幕墙其自身金属材质因为雷电效应，导致静电感应作用的发生，当电场形成时，幕墙的金属体很容易积聚和雷云极性相反的感应电荷，数量很大，雷云瞬间发生放电之后，电场突然消失，而幕墙的金属体感应电荷，却无法以相应的速度流散，这就会造成高达万伏以上的对地电位产生，形成静电感应电压，造成危害。
高层建筑玻璃幕墙的防雷应与一般的建筑物的防雷有异曲同工之处，普通建筑物的防雷装置有三部分，分别为：接闪器，引下线和接地装置。接闪器：根据被保护物体的不同，接闪器形状不同，主要有避雷针、避雷网、避雷带，其主要作用是直击雷起到接闪功能。在60年代，英国人提出雷击距离理论--滚球法，依据雷电闪击距离为基础用来确定接闪器的保护作用，当雷击被导达到接闪器放电距离以前，其闪击点有一定的范围要求，被保护的建筑物的接闪器有若干个上行先导，最后在容易放电击穿的路径上形成主放电，接闪器正好设置在被保护的闪电击点概率较高的点。引下线对接闪器的接闪的雷电起导流作用。接地装置主要的作用是消耗雷电产生的能量。
三、玻璃幕墙防雷设计方案
本文中以某建筑玻璃幕墙建设工程为例，具体分析其防雷设计。此工程中该建筑所处的地理位置属于雷电多发地，建筑楼内摆放有大量电子仪器设备，建筑楼长为105.6米，宽为21米，建筑面积大约1.6万平米，建筑结构采用钢筋混凝土框架――剪力墙的结构。三个主要立面都将使用玻璃幕墙，而幕墙总面积有6500平方米。玻璃幕墙在最高檐口处的高度是36.5米。
1.雷电防护的基本措施
一般情况下，建筑物防雷系统，就是由避雷针、避雷网或避雷带组成的接闪器，主体结构的柱、板钢筋或者外接引下线所组成的引下装置，和利用承台、底板钢筋等基础自然接地体或者人工接地体，形成一个接地装置合成，整个建筑呈现出法拉第笼状态，把雷电流引入到地面。
此大楼处于雷电的多发地区，而且雷电流的强度比较大，而大楼摆放很多电子仪器设备，如遭破坏，将导致无法挽回的损失，需加强防范雷电措施。
2.玻璃幕墙防雷设计的具体措施
幕墙顶部女儿墙的盖板，作用相当于引雷作用的接闪器。用镀锌圆钢沿着女儿墙的周圈进行安装，并且和防雷引下线相焊接。而在盖板内侧，则安装40ram×4ram×4ram镀锌角钢，每块铝板上都安装两段角钢，其中每段长300毫米，两段之间则用中12镀锌圆钢焊接连通，同时，用中12镀锌圆钢一端和女儿墙顶l2镀锌圆钢进行焊接，另外一端则和角钢焊接。每段角钢与铝板之间，可用四个M6×20mm不锈钢自攻螺丝压接，注意在角钢和铝板之间加垫1毫米厚不锈钢垫片，然后加上不锈钢平垫和弹簧垫。所有的竖向主龙骨的连接处，都使用40mm×4mm铝合金所制成的可伸缩的欧姆弯做压接，在连接处上下分别使用两个M8不锈钢压接穿螺栓，注意：可动的一端应避开插芯，然后加上不锈钢平垫以及弹簧垫。对于均压环的楼层，在所有竖向主龙骨与横向龙骨的连接处，通过40mm×4ram铝合金两端，分别使用两个M6不锈钢压接穿螺栓，并且加不锈钢平垫和弹簧垫。而充当防雷引下线的柱子内的对角纵向钢筋上下则采用焊接连接，使其上下相互贯通。焊接则采用双面焊接，焊缝长度大于2Od，d为钢筋直径。每三层框架梁内的两根主钢筋焊接，绕建筑物成均压环，然后将其和所有的引下线钢筋焊接。焊接使用双面焊接，焊缝长度大于2Od。
每楼层处，充当防雷引下线的柱子外皮处，应当预先埋下一根40×4镀锌扁钢，并和柱内防雷引下线钢筋焊接，焊接的长度为200mm。双面施焊，为了保持玻璃幕墙竖向铝合金主龙骨接地贯通，用40mmx4ram镀锌扁钢一端和均压环相焊接，焊接长度应当是其宽度的2倍，并且做三面施焊，另一端则用两个M8不锈钢对穿螺栓与竖向主龙骨进行压接，为了防止镀锌扁钢与铝合金的电化学腐蚀，可在其间加垫l毫米厚不锈钢垫片，并且加不锈钢平垫和弹簧垫。
用作防雷引下线的柱子内的贯通主筋与基础钢筋焊接进行连接，焊接使用双面焊接，焊缝长度大于20d，并且将与贯通主筋连接的基础钢筋与之相交的基础钢筋点焊进行连接。
四、防雷设计中应注意的事项
在玻璃幕墙的防雷过程中应注意以下三点：
一是，充分利用建筑物的接闪器、引下线、接地装置。
二是，将均压环层的幕墙横竖向龙骨联结成一个电气通路，并与建筑物防雷网联通。
三是，将首层的幕墙的横竖龙骨联结成一个电气通路,并与建筑物的防雷网联通。
通过以上，玻璃幕墙在遭受雷击的过程中，由于其玻璃幕墙的防雷与建筑物防雷联成一体，则玻璃幕墙将能获得的电能，通过建筑物的接地系统迅速地输送到地下，从而达到保护建筑物和玻璃幕墙免遭雷电的破坏。
高层玻璃幕墙的顶部为了美观，一般都采用铝板，铝板是入地较好的导体，它沿建筑物顶部分布，其电场强度很大，雷电就很容易被吸引过来，受雷击最大的部位，铝板则是很好的接闪器，可以接受雷电流，将固定铝板的主横担与建筑物避雷系统联成一体，这样就可以安全的将雷电流导入大地。高层建筑的玻璃幕墙顶部的接闪器可以有效地防雷直击，但不能防止侧雷击，在玻璃幕墙防侧雷时，其要根据建筑物防雷等级来确定其作法：一类防雷30米，二类防雷在45米，三类防雷在60米，综合建筑物的防雷等级在30米、45米或60米以上的高层玻璃部位，每层设一个均压环，并将建筑物防雷网及玻璃幕墙防雷系统联通，形成一个电气通路，为了防止球形雷,将玻璃幕墙首层的横竖龙骨联结成一个电气通路,并与建筑物的接地网联成一体。
五、结语
在玻璃幕墙设计和安装时，采取上述措施后，雷电发生时，不管是发生可能性极小的侧击雷直接击中玻璃幕墙产生的雷电流，还是因为静电感应聚集的大量电荷，两者都可以得到快速而有效的释放引导，从而对建筑物实现保护效果。
参考文献：
[1]朱贵刚 高层建筑玻璃幕墙防雷设计 [期刊论文] 《科技创新导报》 2010
[2]蒋玄 论高层建筑玻璃幕墙防雷接地技术 [期刊论文] 《江西建材》 2010
[3]王军 建筑防雷施工浅析 [期刊论文] 《浙江建筑》 2006
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1 别墅商住小区简介
上海御翠园商住小区八期别墅总用地面积约六万平方米，总建筑面积约四万平方米。其中三层联排别墅24幢（不包括地下一层），三层商铺三幢（不包括地下一层），都为钢筋混凝土框架结构。论文格式。
生活住宅小区包括强电、弱电、自来水管、煤气管道、消防管道、园林灯光和背景音乐等设施。其中弱电系统包括家居智能系统、电信系统、电视系统、宽带网络系统。家居智能系统主要由主机、红外探测器、煤气泄漏探测器、门磁开关、紧急求助按钮、智能车库、室外探头监控等组成。
本别墅属于三类防雷，各别墅独立设置防雷接地装置。论文格式。防雷接地装置利用别墅钢筋混凝土底板及地梁主筋作为自然接地体，柱内主筋作为引下线，接地电阻要求不大于4Ω。
2 别墅防雷接地安装方法
2.1 施工材料的选用及质量要求：用于连接钢筋混凝土柱与底板的为?16圆钢，利用柱子的主筋为引下线；避雷针直接购买成品，注意必须为热镀锌产品；避雷带选用40mm×4mm热镀锌扁铁；所有材料必须有合格证或者产品质量证明书，每一批材料进场都要做好材料进场记录表，并通知监理到场查看材料质量并在材料记录表上签名确认才可以用到工程上，这是确保工程质量的前提。
2.2 接地体一般分为人工接地体和自然接地体，本工程是利用别墅钢筋混凝土底板及地梁主筋的自然接地体。自然接地体的施工主要注意两个关键质量控制点，一个是底板钢筋搭接施焊要形成一封闭回路，使得整个底板成为一个整体，另一个是柱主筋与底板筋的焊接质量要过硬；并将接地连接板设在主筋室外侧地面以下，及时请监理进行隐蔽检查，同时做好隐蔽检查记录。
2.3 由于利用柱主筋为引下线，所以测量接地电阻的断接卡子设在离地面0.5米的外墙处，统一靠大门右边边柱位设置，采用暗盒装入，加装盒盖并做好接地标记，及时请质检部门进行电阻摇测检验，并将测量数据记录好。
2.4 接下来主要讲述本工程避雷带的安装
根据本工程别墅的建筑平面图可知别墅屋顶呈多处尖屋顶形状，易受雷击的部位主要就是这些突起的尖屋顶，那么避雷带的走向布置就要依据别墅屋顶的形状来决定了，遵循实用与美观相结合的原则，别墅屋顶防雷具体布置如图一所示：
图一 别墅屋顶层防雷平面图
Fig1 Villa Rooflayer of mine plan
图一中的避雷带材料为40mm×4mm的热镀锌扁铁，为了保证避雷带安装质量，图中各转弯位置的连接件都是从建筑市场上采购的，镀锌扁铁敷设前要调直，调直作业一般在平板上用手锤完成，直线段上不能有明显的弯曲；前面提到别墅是利用柱主筋作为防雷引下线的，每幢别墅有四根防雷引下线，分别为别墅四根边柱的主筋，在进行顶层混凝土浇筑时，分别用半米热镀锌扁铁与每根边柱的主筋焊接好，焊接长度不小于100mm，必须三面施焊，焊后把药皮敲掉，刷上防锈漆，避雷带敷设到这四根预留镀锌扁铁时与在焊接在一齐，搭接长度不小于扁铁宽度的2倍，三面施焊。
本工程避雷带的安装时机也很有讲究，因为别墅屋顶浇筑好后要进行找平屋、防水层、保温层、挂瓦层以及琉璃瓦层的施工，那么避雷带应该安装在那一层上面呢，设计上把避雷带安排在保温屋上面，挂瓦层下面，这样既美观又便于施工，更重要的是便于以后的维护；因为如果安装在保温层下面，那么雷击到屋顶时有可能会破坏保温层，避雷带必然也要进行维护，那么这时就要掀开保温层才能对避雷带进行维护，这样做既麻烦又加大维护费用；假如安装在挂瓦层上面，既给避雷带的固定带来困难，又对挂琉璃瓦造成影响。既然避雷带安装在保温层上面是最合理的，那么接下来就要考虑避雷带的支架安装问题了，在楼面打平层施工完成后，施工人员就根据图纸沿着避雷带的敷设线路安装m12拉爆地脚螺栓，安装深度为50mm，地脚螺栓的间隔为1.5米，考虑到防水层与保温层的厚度，地脚螺栓高出找平层的长度为150mm，这样就给避雷带的安装留出足够的空间；待防水层及保温层施工完成后就可以进行避雷带与地脚螺栓的连接工作，避雷带与地脚螺栓采用焊接连接，焊接时在保温层上敷设石棉板，防止火星飞溅或焊渣灼伤保温层，焊缝要注意去药皮，并刷防锈漆；到此为止，避雷带就安装完毕，接下来讲述避雷针的安装过程。论文格式。
2.5 本工程所用的避雷针都是从市场上购买回来的现成品，为热镀锌产品，这样做也是应业主的要求，既美观，质量又可以保证，经核算成本也没有增加，因为如果用人工自行加工的话，不仅质量及美观度没成品好，反而要花费比较多的工时。屋顶避雷针安装大样图如图二所示：
图二 屋顶避雷针安装大样图
Fig1 Lightning rod installation of largeroof-like diagram
从图中可以看到，避雷针为?12热镀锌圆钢，长度为300mm，针尖长度70mm～75mm；首先在屋面进行浇筑时就按图纸预埋好避雷针支座上的四颗m8地脚螺栓，待找平屋完成后，就将5mm厚支座钢板的底板固定在预埋的m8地脚螺栓上，先焊上一块4mm的加厚助板，接着将避雷针立起，找直、找正后进行点焊，然后加以校正，焊上其它三块加厚助板，最后将避雷带焊在底板上，清除药皮刷防锈漆；在其他专业做好挂瓦层，进行琉璃瓦挂瓦施工时，我们要配合在有避雷针的位置进行瓦片开孔，瓦片开孔处打防水胶封堵，避免雨水由此进入。到此为止，别墅的防雷接地工作也就完成了。
3 防雷接地施工要注意的事项
（1）材料质量的把关，材料质量是工程质量的基础，材料质量得不到保证，施工人员的施工水平再高也无用武之地。
（2）跟其他专业的配合工作要及时高质地完成，这是一项看到起不起眼的工作，工作量小却相对费工时，如预埋配件、预留孔洞，但如果当时没有做好这项工作，那么事后可能花上数倍的工时也无法达到当然及进跟进的效果。
（3）各热镀锌焊接处的焊接质量及防腐工作，如焊接长度不够，焊接不饱满，焊渣没有敲掉，焊接位置没有刷防锈漆等。
（4）关键质量点的监控，如接地连接板、各层楼板连接楼板与柱主筋的圆钢焊接质量，断接卡子的电阻测试等都要请监理或相关质检部门到场进行隐检或者电阻测量工作，并做好书面记录，只有这些工序完成了，才能允许进行下一道工序的施工。
4 别墅防雷接地施工质量验收
防雷接地工程作为一个子分部工程，按照规范规定要进行单独验收。施工完后我们进行接地电阻值的摇测自检工作，都达到设计及施工规范的要求；接着我们按照上海市防雷接地验收要求报请有防雷检测资质的检测单位到现场进行了防雷检测，并一次性通过了防雷接地验收。到此，别墅的防雷接地施工也就完成了，只要施工中认真执行上述几个步骤，整个建筑的使用功能、安全和使用寿命就会得到更好的保证。
【参考文献】
[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000版）.
[2]《防雷技术标准规范汇编》1999年增订版.
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该隧道位于江山市峡口镇与廿八都镇之间的群山峻岭之中,在达坞隧道出口的群山脚下为收费所、达坞隧道所办公大楼,两者和隧道之间有近百条电力电缆、控制电缆、通信电缆及视频信号电(光)缆相连接,收费站广场边有一排高度为20m的高杆金属照明灯，离其几十米处的互通有4杆25米高杆金属照明灯，隧道与隧道之间都有25米的高杆金属照明灯及室外可变情报板。隧道所办公楼倚山而建,其下方是地势低的多的廿八都古镇,土质为砂质土壤,土壤电阻率约为400Ω.m,土壤电阻率较高。但在雨季时,由于地下水丰富,其地理地貌十分有利于雷暴的生成发展。免费论文。根据江山市中心气象台提供的资料,该地区平均雷暴日为57天,经计算,该建筑物年预计雷击次数为0.31次/天,属于雷电活动频繁、雷击事故高发地区。免费论文。该建筑物为二类防雷建筑物。近年来,频繁的雷击已对隧道的监控系统、通信系统、计算机系统以及室外情报板等造成了一定的危害,因此隧道及建筑物的防雷工作刻不容缓。
一、雷击的特性
雷电破坏作用与峰值电流及其波形有最密切的关系,雷电波频谱是研究避雷的重要依据。从雷电波频谱结构可以获悉雷电波电压、电流的能量在各频段的分布,根据这些数据可以估算通信系统频带范围内雷电冲击的幅度和能量大小,进而确定避雷措施;即使在电力系统中,了解雷电波频谱分析,也有助于采取相应的避雷措施。典型的雷电流为近似的双指数函数曲线,可用下式表示:
i= I0 (e-α-e-β)
式中: I0――雷电流峰值(从数kA到数百kA);
α――波前衰减系数;
β――波尾衰减系数;
i――雷电流瞬时值。
雷电流曲线峰值的左边部分称为波前,从峰值至电流下降到峰值的一半的E点这部分称为波尾。雷电流波形的波前很陡,通常只有零点几微秒到十几微秒,并包含丰富的谐波电流。通过计算(过程从略),可求得雷电波的能量比率积累的频率分布。雷电波能量比率积累的频率分布:低频部分增值快,频率越高,增值越慢,说明雷电的能量大多分布在低频部分。从典型雷电波计算得到的数据可知,90%以上雷电能量分布在20 kHz以下。免费论文。即在防雷工程中,只要防止20kHz以下频率的雷电波侵入,就能把雷电波的能量削减掉90%以上。
二、隧道电气设备防雷工程设计
该隧道监控系统设备屡遭雷击损坏,从损坏的电气设备分析,都是弱电部分的接口电路或电源电路(如:摄像机解码板、电源板及摄像头等)损坏,而且无严重烧焦及机械性破坏,推断应是受到感应雷即雷电电磁脉冲的冲击影响所致。根据我国《建筑物防雷设计规范GB50057-94》,参照国际电工委员会IEC1024防雷与接地的有关规定采取屏蔽、泄放、消峰、分流、均压等电位联接的原理进行防雷工程的综合设计和改进。
（一）接地系统及措施
接地是防雷的基础,接地系统的设计与施工直接影响防雷的效果。只有良好的接地才能为入侵的雷电流提供畅顺的入地泄放通道,同时才能使屏蔽效果得到保障。该隧道建在花岗岩石之中,洞内无法利用基础钢筋作接地体,只能在电缆沟底部建造接地装置。为了减小接地电阻,可采用复合接地体,即水平接地体和垂直接地体相结合的方式,并在接地极周围填充长效降阻剂。垂直接地体的优点是在雷雨季节能积聚一定的山水,有利于改良接地极周围的土壤电阻率,降低接地电阻。而水平接地体能扩大地网的接地面积,使隧道成为一个大的均压体,减少闪击放电的机会,提高泄放雷电流的能力。
（二）屏蔽
隧道内的电气设备,外部电磁干扰主要有三种:雷电的电磁脉冲;电力系统中各种操作过电压;静电放电。由于雷电波主要是通过电磁感应和静电感应,在隧道内的电源线和信号线上产生过电压波,并沿电缆向两端传播冲击,使得隧道及监控室内的监控设备被击坏,而雷电从隧道口绕击进洞内的可能性很小。因此屏蔽只侧重于隧道外及洞口附近的各种电缆,将电源线和信号线分别敷设于镀锌线槽内,线槽每隔一定距离,按标准进行接地,从而使雷电作为干扰源的影响大大减小。
（三）均压、等电位联接
在隧道的电缆沟内及监控室内建立等电位连接带,将设备外壳及金属架构物进行可靠的搭接,就近接地,使整个监控系统处于准等电位水平,在隧道内形成一个均压带,避免被保护设备之间在雷击瞬间形成电位差而产生二次闪击、闪络现象而遭损坏。
（四）专用避雷器
在采取以上措施的同时,为防止感应雷电对一些重要的电气设备的冲击,须在其电源或信号输入端加装专用避雷器。避雷器的性能必须满足以下几点要求:
(1)避雷器不会对线路的正常运行造成影响;
(2)要有较好的箝位效果,冲击残压尽量小,并在设备的耐压范围内;
(3)要有足够的雷电通流容量,雷电发生时自身不会损坏,并能反复使用;
(4)能适应恶劣的工作环境;
(5)漏电流要小。响应时间要尽可能短,一般要求达ns级。
根据理论分析及实际经验,在下列易受感应雷影响的电气设备前加装相应的专用避雷器:
(1)在低压母线、监控系统电源输出端加装三相或单相电源避雷器,以防止感应雷电通过电源线损坏监控系统设备;
(2)在隧道内摄像机部分解码器输入输出端加装控制信号避雷器,以防止雷电通过控制信号线损坏摄像机解码器;
(3)在摄像机视频信号输入输出端加装同轴电缆避雷器;
(4)在通信机房配线架装设交换机配线避雷器;
(5)洞外广场摄像机安装云台、镜头控制线避雷器。
通过以上的技术处理,可有效防止雷电对隧道内电气设备的影响,最大限度地将雷击灾害减至最小。
三、结语
随着国民经济、科学技术的飞速发展,公路隧道机电设备的自动化程度越来越高,计算机用于自动控制及营运管理也越来越普遍。隧道内机电系统包括:照明、通风、火灾报警、闭路电视监控、通信、交通监测控制及供配电系统等都不可避免地会受到雷电灾害的影响,如何将雷电灾害的影响降至最低,是隧道机电系统在设计、施工及管理中一项非常重要的工作,必须予以充分重视。
参考文献：
1 公路隧道设计规范JTJ026-90
2 建筑物防雷设计规范GB50057-94
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一、概述
随着国民经济的快速发展，人们对于网络通信质量的要求越来越高，通信基站的数量不断增加，类型也区域多样化，大量车间通信机房得以建设。而信息化技术的快速发展，大量的微电子产品和设备应用在通信基站内，来调节和控制移动网络通信信号的传输[1]。微电子产品的广泛应用，提升通信设备性能的同时，也大大降低了车间通信机房的耐压能力，加大了车间通信机房在雷电防护问题上的难度，尤其是安装在电源主控室内的通信设备，受到雷击的概率更是大于其他机房。所以对雷电灾害的研究进行深入研究来了解车间通信机房收雷电击中而发生灾害的原理，对于车间通信机房的雷电防护问题具有很大的现实意义。
二、雷电灾害形成以及对车间通信机房造成的灾害
雷电是自然界中常见的带电云层放电现象。当天空中有雷雨云层时，云层会携带大量的电荷而产生静电感应作用。当地面某些特殊物体或者建筑物与带电云层形成强电场而足以让带电云层进行对地方放电时就形成了雷电现象。一般的，雷电现象对车间通信机房造成的破坏有直击雷灾害和感应雷灾害两种形式[2]。直击雷是带电云层直接放电而造成的破坏，这类雷电放电具有瞬发性，短时间内形成高电压并释放大量的电流而对车间通信机房和通信设备造成强烈破坏。感应雷是由于带电云层与车间通信机房的信号传输线、设备连接线形成强电场，强大的电磁感应对通信设备中的微电子元件间接造成破坏的灾害现象。虽然没有直击雷造成的灾害严重，但是发生的概率却很大，而且强电场形成的电磁感应对微电子产品造成的过压破坏会使通信设备产生故障而是车间通信机房瘫痪，对于整个通信网络而言，造成的破坏也是不可估量的。所以感应雷是车间通信机房主要防范的雷电灾害。
三、车间通信机房的防雷措施
车间通信机房的防雷措施主要以防止感应雷为主，直击雷主要通过安装避雷装置和浪涌保护器等保护装置来降低雷电对车间通信机房内电源和通信设备等的危害。另一方面，在建设车间通信机房时，要消灭机房内的防雷隐患等，确保将防雷工作做到最底层。
（一）安装避雷装置，减少电荷量
在车间通信机房上部安装避雷装置是车间通信机房的主动防雷，通过避雷装置，可以将车间通信机房上部的带电云层在聚集电荷足够多之前就对和带电云层运行形成通电回路而对带电云层进行放电，并将多余的电荷导入到大地，从而避免车间通信机房由于带电云层电量过多而进行放电造成的破坏。针对建筑物常见的避雷装置有避雷针、避雷线、避雷器等，在建设车间通信机房时，可以根据当地的气候条件来选择避雷装置，或者多种装置结合辅助使用以增强车间通信机房的防雷能力。此外，安装在车间通信机房内的电源避雷器的引入线不宜过长，以避免在雷击发生时由于引入线过长而抬高雷电电位，同样对通信设备造成过压伤害[3]。一般的，车间通信机房内的电源避雷器的火线引线应该尽量短，加上和接地线总长度应尽量控制在5米以内，以确保雷电不会从交流引入线进入车间通信机房。同时，针对避雷装置的安装，针对车间通信机房的建筑、电源、通信设备等独立、可靠接地，且相距一定距离，尽量避免保护地联合使用，以避免使用同一接地线致使整体的防雷能力降低，防雷效果不佳。
（二）联结机房等电位，消除电位差
针对车间通信机房防雷措施，虽然建筑、通信设备、电源等接地系统相互独立，但是同类型内部应该进行等电位联结。当车间通信机房遭受雷击时，如果通信建筑之间或者电子设备之间彼此接电线没有等电位联结，那么彼此之间就会由于接地电阻而产生电位差，当电位差足够大时，同样会破坏车间通信机房的绝缘系统，造成设备破坏。针对车间通信机房建筑之间的等电位联结，将建筑接地引下线与建筑柱内钢筋焊接在一起，从而使建筑接地形成上端与顶层混凝土钢筋相焊接，地部与地网相焊接，从而形成笼式避雷网，将雷电的高电流强电压进行分流均压。同样的，针对电子设备的等电位联结，需要将通信设备中的电气、电子设备的金属外壳、通信电缆外皮、设备机柜、各种浪涌保护器、安全保护器等接地端都应该以最短的距离联结起来，以降低甚至消除电子设备内部防雷系统的电位差。
（三）加强通信设备雷电防护
车间通信机房的雷电防护要确保通信设备的正常运作，以保证通信网络的正常运行。通信设备的保护包括电源保护和设备屏蔽两部分。针对电源的雷电防护，需将避雷器加装到车间通信机房总配电室的电缆内芯两段来进行一级保护，同时在车间通信机房每个楼层的电缆内芯两侧加装避雷器进行二级防护，最后在各种重要的通信设备以及UPS前段对地部分加装避雷器作为三级保护，最终确保侵入电源系统内的雷电流通过分流技术将其泄入大地[4]。通信设备的屏蔽的主要目的是避免雷电产生的电磁场对通信设备进行干扰而扰乱通信网络的正常运转。通信设备屏蔽包括空间屏蔽和线路屏蔽，线路屏蔽是对网络信号线和电源线进行屏蔽，此外还需对机房进行屏蔽，将其内部的金属门、窗等以及防静电专业地板进行接地，以减少雷电场对通信设备的干扰。
四、总结
车间通信机房的雷电防护措施主要从预防雷电灾害的直击雷和感应雷两方面入手，通过为车间通信机房建筑、通信设备、电源等进行避雷设备安装，以减少带电云层放电时对车间通信机房造成的危害，同时通过内部接地系统的等电位联结，降低甚至消除由于接地电阻产生的电位差，同时要加强通信设备的雷电防护工作，确保设备电源供应正常，设备运转正常。车间通信机房的防雷工作要从细处入手，做到方方面面，一点疏忽就会造成整个防雷系统失效，所以我们要不断努力，将车间通信机房的防雷工作做到细处，保证通信设备正常运转，保证通信网络正常提供服务。
参考文献：
[1] 孔照林,郝世峰.信息化实验室综合防雷工程设计[A]. 第六届中国国际防雷论坛论文摘编[C]. 2007
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1.1雷电的形成
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云（雷云）中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。
雷云的产生必须具有以下三个基本条件：
a.空气中应有足够的水蒸气。
b.有使潮湿的空气能够开始上升并开始凝结为水珠的气象条件或地形条件。
c.使气流能强烈持续上升的物理条件。
雷云是在某些适当气象和地理条件下，由强大的潮热气流不断上升进入稀薄大气冷凝的结果。
大多数雷电发电发生在云间或云内，只有小部分是对地发生的。在对地的雷电放电中，雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。根据放电电荷量进行的多次统计，90%左右的雷是负极性的。
1.2雷电的参数
1.2．1雷电流幅值的积累概率
雷电流幅值与雷云中电荷多少有关，也与主放电形成过程有关，是一个随机变量，他与雷电活动的频繁程度相关。
1.2．2雷电通道的波阻抗Z
对雷电的研究，特别是雷电防护的研究，主要关心的是主放电通道的波阻抗。在主放电时，雷电通道每米的电容和电感取C=14.2PF/m,L=1.84uH/m,算出雷电通道波阻抗Z=■=359(欧姆)。波速v=1/■=0.65C(C为光速)
注：C、L的估算值是以圆柱长导体为模型。
2.铁路通信机房及通信基站防雷设计
随着铁路建设的快速发展，铁路客运专线运营里程不断增加，目前我国投入运营的高速铁路已达到7055公里，我国高速铁路运营里程居世界第一位，正在建设之中的高速铁路有1万多公里。而CTCS-2及CTCS-3的运用，全线通信基站及通信机房不断增加。仅以沪杭客运专线为例，沪杭高铁由上海虹桥至杭州东站（杭州东站目前在建所以临时引入杭州站）全长153.5公里，正线2条，全程高架无隧道。沿线设7个车站、3个线路所、3个中继站和45个基站。如此高密度的机房和基站对其防雷提出了新的要求。
2.1通信基站的综合防雷设计
2.1.1基站简介
目前铁路沿线使用的基站分为两种类型，塔下基站和杆塔基站，而铁路基站一般都建于郊外等空旷地区，地处雷暴强度较强、雷暴日较多，遭遇雷击事故概率较大。而且基站内高集成高精密度设备对雷电的敏感度较强。雷击事故成上升趋势，据不完全统计，近年来遭遇雷击的基站占到了总基站数的10%。影响了铁路通信及运输安全。
2.1．2基站防雷措施存在的问题
通过对通信基站的防雷设施检测．根据调查及用现实情况，经过多方面的调研。基站防雷措施通常存在以下问题。
(1)基站铁塔上的避雷针与通信天线的垂直、水平距离太近，没有按照滚球法计算，接闪过程中，天馈线的电磁感应电压过高，损坏通信设备，铁塔顶端至底端的过渡电阻I>0．03 欧姆，避雷针的接地电阻过大，不利于雷电流的泄流。
(2)基站天线铁塔地网和机房地网没有形成联合接地。独立铁塔旁的机房或铁塔下面的机房通信设备接地不规范，通信设备接地线从塔脚引入，没有从地网处引入，存在地电位反击。
(3)基站供电线路一般是采用架空引入，电力电缆金属护套或钢管两端没有就近可靠接地。配电屏中性线进站后重复接地，室内接地排与室外接地排没有分开设计，没有安装适合的电涌保护器SPD，防止雷电波侵入。
(4)基站铁塔高度≥60m．天馈线中间和进入机房前都没有接地。馈线与通信机端口未设置馈线SPD。光纤架空敷设，光纤内加强芯、光端机及通信设备未作接地处理，使光端机和设备损坏。
2.2通信机房防雷设计
通信机房的防雷主要通过屋顶避雷网、避雷带和引下线、接地系统和机房屏蔽四块来实现。
2.2.1作用
导流、屏蔽。
2.2.2材料
采用40mm×4mm热镀锌扁钢或不小于Φ8mm热镀锌圆钢，引下线与分线盘（柜）之间的距离不小于5m。引下线下端采用?准50mm的绝缘管将引下线套起，防止雷击时，造成人员接触电击事故。绝缘管下端距地面距离30～50mm，绝缘管高度大于1.8m。
2.2.3设置
沿通信楼屋顶四周均匀设置4根以上，上端与避雷带焊接连通，中间用膨胀螺栓固定在墙面上，引下线与墙面距离15mm。下端与地网焊接。引下线下端采用?准50mm的绝缘管将引下线套起，防止雷击时，造成人员接触电击事故。绝缘管下端距地面距离30～50mm，绝缘管高度大于1.8m。
2.2.4工艺要求
所有扁钢搭接处三面焊接，焊接长度必须大于宽边的2倍。焊点平滑无毛刺，并做防腐处理，防腐层应在焊点四周延伸20-25mm，焊接处不得出现急弯（弯角不小于R90°），引下线与分线盘（柜）之间的距离不小于5m。与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固，间距宜小于2m。
2．3接地系统
2.3.1接地系统
通信设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线。通信设备的机架（柜）、控制台、箱盒、梯子等应设安全地线，交流电力牵引区段的电缆金属护套应设屏蔽地线，防雷保安器应设防雷地线，安装防静电地板的机房应设防静电地线，微电子设备需要时可设置逻辑地线。上述地线均由共用接地系统的地网引出。
2.3.2地网
由各接地体、建筑物四周的环形接地装置、基础钢筋构成的接地体相互连接构成。
【参考文献】
篇13
【 key words 】 human-centered residential electrical design applications
中图分类号：TM930.2 文献标识码：A
随着近几年我国经济的高速发展，人们对住宅的要求已不仅仅局限于日常居住的层面，而是人们生活现代化、个性化的重要的构成部分，而住宅高水准的电气化又是住宅实现现代化、个性化的重要保证。但住宅的电气化不能盲目地追求华丽、奢华设计，而应在保证满足电气设施功能要求及确保电气设备安全的基础上，更多地按照“以人为本”的设计原则，力争做到设施安全、健康节能、经济合理、方便实用、美观大方、适应性好及易于建筑安装操作，还应具备能根据住宅电气的发展趋势而更新换旧的发展性。
一、以人为本原则的含义
进入2l世纪，我国提倡以人民的利益为根本出发点，坚持以人为本，为人民的根本利益着想。在关于民生的居民住宅电气设计方面，要从居民的角度出发，参考居民的看法，做到居民住宅的实用性与安全性相结合，这对电气设计以及施工单位工作的顺利进行起到了一定的推动作用。
二、“以人为本”原则要求电气设计具备的其他原则
1、现代化原则。住宅电气的设计与建设是人民生活的重要组成部分。目前，我国正朝着现代化的方向迈进，人民的生活水平与质量在不断提高，对住宅电气的要求也在不断提高，这就促使住宅电气不断朝着现代化的方向迈进。
2、因地制宜原则。在对住宅电气进行设计时，要根据不同的气候环境、不同的地形条件以及不同的住房布局，做出有效地规划，因地制宜，以保证住宅电气设计的质量与品质。
三、“以人为本”的理念的运用
1、住宅用电量的确定。按照住宅设计规范的规定，按照小区住宅面积，多将住宅用电负荷标准设计为2.5KW或4KW左右。然而随着人们生活水平及科学技术的进步，家用电器种类不断增加，如微波炉、电磁炉、大容量冰箱、空调等，家用电器的广泛应用，让用户实际用电负荷远远超过了住宅设计规范中规定的标准。在进行住宅电气的实际设计时，在建筑面积低于90以下的住宅，可以将每户容量设计为4KW-8KW，根据实际情况，合理确定住宅用电量。
2、线路。住宅的电源线路一般为电线穿钢管或PVC 塑料管暗敷设。为了安全和防止电气火灾，当电线敷设于墙内、楼板内和吊顶内时要穿管敷设，护套绝缘电线在正常环境下可以直敷，但不能直敷于吊顶、墙壁和顶棚内。现在市场上有做成踢脚板或顶角线外型的塑料布线槽，既美观又安全，适用于住宅装修。
3、系统插座设计与安装。住宅插座设计是住宅电气设计的重要环节，随着家用电器多元化发展，住宅家用电气设计中家电种类也繁多，这便对其中的插座设计与安装提出了更高的要求。电气系统插座的安装需要参照插座高度与线路布局等要素进行住宅电器的安装，其中尤其要注意微波炉、油烟机及冰箱等电器插座的设计与布局。
笔者基于住宅电气设计规范与实践应用，进行了相关电气的插座安装最佳高度标准，其中微波炉插座最佳高度为1．6m左右，油烟机插座最佳高度为1．7m左右，而冰箱插座安装的最佳高度为0．3―0．5m之间，关于挂式的空调插座的最佳高度为2．4m左右，对于其它家用电器的插座中安装高度低于1．8m的插座都要安装相应的具有安全性能的插座。
4、电能表表箱的设置。住宅照明计量表箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上，因为配电箱所在墙的另一面，往往是潮湿房间的0、1和2区，潮湿房间的水分是透过墙体而渗入配电箱内，造成电气事故，这一点设计人员比较容易忽略。按照建筑住宅设计习惯，住宅的卫生间往往设计在靠楼梯侧的住宅入口侧，而楼梯间墙体和入户两侧恰好是电气设计人员喜欢布置分户配电箱的地方，此位置至分户配电箱设置在靠卫生间的墙上，留下安全隐患。
5、防雷设计。防雷设计是电气设计保证居民安全的重要设计内容，是“以人为本”设计的安全设计的组成部分。（1）雷击来源。住宅内部的雷击来源主要包括室外天线、高处的金属构件、电话线及低压配电线等。(2)防雷设计。住宅防雷主要包括防直击雷、防高电位入侵及防感应雷等内容。在进行防直击雷设计时，可在屋面等容易遭到雷击的部位设置接闪器，并应使下线与接地设备连接，在安置时应保证以上部件连接稳固可靠；而在进行防高电位入侵及感应雷时设计时，应保证绝缘子的铁脚支架在电缆的进户口处设置稳同地接地，还应选择合理的部位安置如避雷器的过电压保护器式装置。
6、住宅弱电系统设计。在住宅电气设计中，弱电系统的设计十分关键。弱电系统主要包括网线、电话、电视、报案报警等多种系统。在进行住宅电视系统设施设计时，需要根据当地有线电视网实际发展水平及发展速度相协调。在城市住宅中，家庭电视拥有量接近100%，甚至在一些家庭中，拥有两台或两台以上电视。为此，在进行设计时，可以客厅两面墙上及卧室中进行电视终端盒的设置，电视终端盒距离地面0.3m，且与电源插座保持等高，从而满足用户多台电视需求。在很多小区中，均铺设有宽带数据网，并在每栋楼中设有多个信息插座。保安系统的设计，需要结合电子门锁、对讲门铃、报警系统等，实现远程传呼对讲与遥控开门等功能。
7、消防安全系统。现在的大型住宅中，电气设备越来越多，越来越复杂，各种用电器更加容易发生故障，引发生活安全问题。因此，安装必要的消防安全系统是保证住宅安全的必然要求。在安装大型住宅的消防安全系统时，要做到以下几点：(1)采用多种供电电源，一般可以采用常规电源与应急电源。(2)安装紧急照明系统。(3)安装应急手动火警报警系统，同时加强火灾自动报警系统的建设。(4)所有电路的导线要符合国家防火安全规定。
随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化，住宅电气设计将被赋以更多的内涵，住宅电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则，建设时要留有一定余地，应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性，尽量采用通用标准及设备，同时，住宅电气设计中也应当做到安全、舒适、方便和环保，从而实现社会、经济和环境效益的统一。
参考文献：
[1]翟晓宁.电气设计中节能措施的浅见[期刊论文]-价值工程2010,29(3)
[2]吴泽芳.住宅电气安全的几点建议[期刊论文]-应用能源技术2009(3)
