智能楼宇建筑防雷保护设计探索

随着人类社会的进步，人们对生活和办公环境的要求也不断提高，同时为了最求更加舒适和方便的生活办公环境，人们加大对智能建筑的投入力度。同时随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展，在当前的建筑领域中，各种先进的技术和理论层出不穷，从而使现代建筑的质量和性能都得到了大幅度提高，同时还为社会经济的发展起到了不可估量的作用。而在这一时代背景的要求下，为了满足人们对建筑的新要求，新型智能建筑得到了广泛的应用，同时得到了长足的发展。在新型智能建筑建设过程中，必然会应用到大量的电气设备，这些电气设备在应用的过程中，通常会由于各种原因的影响，从而留下极大的安全隐患，从而给人们的生命财产安全造成了严重的威胁。本文从一类防雷建筑物出发，对智能建筑防雷进行了深入的分析，然后对智能建筑防雷保护设计进行了详细阐述，希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国今后的智能建筑防雷保护设计起到一定的参考作用。

一、一类防雷建筑物

随着人们生活水平的提高，人们对建筑也提出了更高的要求，而在这一时代背景的要求下，智能建筑应运而生，而在智能建筑发展应用的同时，由于智能建筑通常会应用到大量的电设备，从而极容易产生电力安全事故，尤其是在雷雨天气。因此为了人们的生命财产安全，必须要对智能建筑进行防雷保护。

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击电流幅值为50KA，波头0.25us；全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计）；首次雷击：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA；后续雷击；总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，

而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU100型。

2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。

二、二类防雷建筑物

为了提高人们的生活品质和确保人们的生命财产安全，在智能建筑建设中进行防雷保护设计就显得尤为重要。然而就我国目前智能建筑防雷保护设计的实际情况而言，其中还存在着许多较为严峻的问题，这些问题不仅使智能建筑的质量和性能受到影响，同时还不利于智能建筑的发展。

1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50 057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击电流幅值为25KA，波头0.25us ；根据附图1，全部雷电流i的5 0 %按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外5 0 %按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为10 0 *5 0 %/3/3 =5. 55 K A；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为2 5 * 5 0 %/3/3 =1. 3 9K A；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的3 0 %，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA。在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN－S系统，TN－C－S系统，TT系统为例，示意如下：

1）TN-S系统过电压保护方式

2）TN-C-S系统过电压保护方式

3）TT系统过电压保护方式

综上所述可见，在防雷保护设计中，总的防雷原则是采用三级保护：1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点：

1）建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系
将建筑物的基础钢筋（包括桩基、承台、底板、地梁等），梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保护地，直流工作地，防雷接地）与建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。

2）电源系统防雷

以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。