建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究

谌书琪

摘 要 随着我国经济水平的不断提升，当前民众对生活质量有着更高的要求。对于民用住宅区来说，对建筑物采取相应的防雷接地设计，是保证民众居住安全的重点工程。在施工过程中，防雷接地系统的设计与应用，是一项较为复杂的系统性工作。所以本文将从建筑电气设计的视角出发，分析防雷接地的重要性，并介绍系统的具体研究内容。

关键词 电气工程;智能型;防雷接地系统;设计;研究

引言

雷电现象的发生，通常会伴随着高强度的电流和电压，可能会对建筑电气造成严重的破坏。所以，为保障居民住宅安全，以及建筑物电气工程的安全，应该为建筑电气工程设计有效的应对措施。将智能型防雷接地系统，应用于防雷工程中，有效避免建筑电气工程遭遇雷击损害影响居民的正常生活。

1应用智能型防雷接地系统的重要性

随着季节的变化，雷电现象时有发生。但是随着建筑物结构的变化，当前在遭遇雷电现象时，如果不对建筑物采取相应的防雷措施，很有可能由于电击放电对建筑电气工程带来严重的损害。所以，当前相关工作人员要积极开发智能型防雷接地系统。在开展项目时，相关工作人员一定要充分结合建筑结构，以及建筑电气工程的具体情况，设计完善、科学、合理的图纸，保证整个设计方案的合理性，使其可以为建筑结构的电气工程提供良好的防雷性能[1]。

2关于防雷接地系统的电流传输控制与传输模式分析

由于所处地理环境的不同，在遭遇极端雷电天气时，应该采取相应的措施，避免建筑电气工程遭遇雷击损坏。随着科技力量的发展，应用现代化技术手段，提升建筑电气工程的安全性，是相关工作人员所必须面对的问题。随着社会的发展，当前针对建筑电气工程的保护，进行智能型防雷接地系统的设计非常具有现实意义。在整个系统的设计过程中，工作人员首先需要防雷接地系统的电流传输方式进行分析。目前，在建筑结构中，防雷接地系统主要由三个部分组成，分别是：防雷装置、引下线、接地装置等组成。这三个组成部分通常在建筑领域中被称为智能型防雷接地系统的三层结构体系[2]。其中，中间层又称之为网络层，通过与上位机进行通信，可以有效把控系统的地线与信息传输，有效提高智能防雷接地系统的远程操控能力。同时，应用层可以实现人机交互。工作人员在设备终端可以通过相应指令，对整个智能系统进行相应的管控。

3智能型防雷接地系统硬件的设计与实现

3.1 系统开发环境描述

基于上文“二”中对防雷接地系统中电流传输控制方法以及传输模式的分析，为进一步提高建筑电气工程安全性。相关工作人员应该对智能型防雷接地系统进行进一步的完善，以下内容将主要介绍应用等电位连接与防雷设计导线方法，提高智能型防雷接地系统可靠性的设计方案。方案涉及的相关内容非常复杂，几乎涵盖到智能型防雷接地系统中的所有硬件设备，比如电流衰减模块、中断模块以及输出转换模块等等。在该方案中，针对电击现象所带来的高强度电流，可以利用避雷引下线方法进行防雷接地的电压传I/O口控制模块导系统设计。在室内空间中，接地干线可以通过多组接地体，控制电流的输出。该方案在硬件模块设计选择上，主要应用嵌入式ARM以及智能信息处理DSP系统，然后通过低电复位以及高压控制方法，控制该系统的输出转换。在具体芯片选择方面，在此优化方案设计中，工作人员主要使用ADM706芯片，将其作为智能型防雷接地系统的输出门线控制器，然后通过中断复位和掉电复位相结合的方法，有效对系统中的电流衰减进行控制。同时，使用金属装置导体，作为整个智能防雷接地系统的主干线，将主干线与建筑物结构的防雷导体相连接，由此便可以实现建筑物电气工程智能型防雷接地系统的整体优化[3]。

3.2 系统的模块化设计实现

基于以上叙述可以发现，针对建筑结构电气工程智能型防雷接地系统的优化，需要涉及多个硬件模块的开发与使用。本方案主要基于等电位联结方法实现对智能型防雷接地系统电气线路的控制。而在硬件模块方面，主要应用的硬件模块有I/O控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及终端模块。以下内容将主要对各模块的不同开发内容进行详细介绍。

（1）I/O控制模块。在优化方案中，控制模块所主要实现的功能便是使智能防雷基地系统可以实现交流放大与输出转化控制的功能。例如，如果当前工作人员所研究的智能型防雷接地系统其放大系数为50000倍，那么就要将通频带设置为100Hz。同时面对输出转换控制功能，工作人员需要将交流信号转换为直流信号，此时应使用可编程的FIFO。

（2）电流衰减模块。在本方案中实现智能型防雷接地系统的电流衰减控制功能，设计人员提出应该使用独立的避雷针。但是，在整个智能型电气工程防雷系统中实现电流衰减控制功能的还有其他相应设备，比如接地極、户外接地母线、户内接地母线等等。电流衰减模块在安装过程中，通常有两种安装办法：圆钢接地极安装方法与扁钢接地极安装方法。在实际安装过程中为了减小该系统的接地电阻值，施工人员在埋设接地体时，要保证顶面的埋设深度需达到0.6m以上，并且保证垂直接地体之间的间隔距离不得小于垂直接地体本身长度的3至5倍。

（3）输出转换模块和终端模块。在智能型防雷接地系统中，防雷接地的输出转换控制功能以及过载中断控制功能的实现，主要依赖于上述两种模块。对于该方案中智能型防雷接地系统输出电流进行检波，通常要设计检波电路，而最具性价比的检波电路便是普通二极管检波电路。当系统输出电压为Vo时，相应状态为二极管 D1导通，当输出电压VA从零增高至第二的导通电压 VD2时，二极管D1不导通。此时基于电路原理VA与Vi比等于开环放大倍数。

4结束语

综上所述，在对建筑物进行防雷措施的设计时，应该充分考虑到建筑物的金属构架。在铺设接地干线时，应该保证其水平于建筑物墙壁，通过多组接地体将电流有效输出。利用等电位联结方法控制防雷接地系统的电击线路，从而有效避免极端雷电天气对电气工程产生损坏，实现建筑物电气工程智能型防雷接地系统的设计与应用。

参考文献

[1] 李跃龙，李跃虎.建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究[J].自动化与仪器仪表，2019（3）：57-61.

[2] 张楷.建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与探究[J].市场周刊·理论版，2018（39）：176.

[3] 李弓.建筑电气工程中防雷接地系统的施工技术探究[J].江西建材，2017（22）：189-190.