建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究

穆醇

防雷措施是工程建设的关键，防雷装置的建设能够有效规避雷电问题，保障建筑物的安全。在雷电的预防过程中，需要建立一套高效的防雷接地系统，实现内外部的防雷，维护电气系统的正常运行。防雷接地系统的设计受到了信息化时代的影响，智能型的防雷接地系统设计成为当下的主流，先进的信息技术不仅能够有效对建筑物进行保护，而且能够保证防雷接地系统的正常运行，降低雷电对建筑物安全的威胁。

1.建筑防雷接地设计

1.1 防雷接地系统

防雷接地系统的设计，主要是为了加强建筑运行的安全保障。在系统设计的过程中，考虑到防雷措施的建设，一般采用的方法是接闪器通过防雷引下线接地的方式，因大地的电阻相对较低，能够快速转移雷电的威胁，通过大量电荷的吸收，有效减少雷电的威胁，起到了相应的防雷效果[1]。从目前的情况来看，此方式最为适宜用于防雷措施的建设，接闪器通过防雷引下线接地的方式，可以将雷电直接转移到大地，大地进行泄流，进一步降低了雷电的危险，提高了建筑正常运行的安全性。并且，在大地泄流的过程中，不会对周围的环境和群众造成影响，通过自然的方式完成泄流工作，保障建筑运行的正常化，更是有效保障了环境安全。在系统的设计中，直接通过建筑物防雷接地系统的建设，将防雷装置和大地进行连接，一旦发生雷电的情况，及时通过建筑物防雷接地系统，将雷电转移至大地，降低对于建筑物工程本体的影响，这是建筑工程建设中的主要防雷电方式，目前建筑物都是采用此种方式来建设相应的防雷电措施，其效果显著，安全系数较高[2]。

1.2 接地电阻

在建筑电气工程的建设过程中，为了能够有效提高工程运行的安全性，降低外界因素对工程运行的影响，可通过防雷接地系统的设计，进一步解决雷电的问题，避免安全事故的发生，这是当下建筑工程中常用的防雷电手段。在接地电阻的设计过程中，考虑到实际工程运行的基本情况，需要将接地电阻控制在10Ω 以下[3]。受信息化发展的影响，智能型防雷接地系统的建设成为当下关注的重点。为了能够更好地体现防雷电的效果，引入先进的信息技术，实现智能化的防雷监控工作，实时掌握雷电的具体情况，这样能够更好地将雷电进行转移，直接完成大地泄流的工作。在接地电阻的处理过程中，需要将电阻调整到最小的范围，通常电阻越小，其防雷电的效果则会越好，所以系统设计的过程中，需要根据实际的工程运行情况来进行电阻的控制，一般建筑物的共用接地体（联合接地）接地电阻要求不能超过1Ω。在控制电阻的过程中，可以采用增加接地极的方式，调整好电阻的数值，进一步提高防雷电的效果[4]。在接地极的设计过程中，由于接触的土壤范围相对较少，在泄流过程中存在一定的局限性，为了能够提高泄流的效果，不同接地极之间需要实现等距离的间距，促使不同的接地极之间，能够更好地进行泄流工作，有效保障建筑物的正常运行，降低对于周围环境的影响。

2.防雷装置设计

2.1 外部设计

在建筑电气工程的运行过程中，雷电的危害对于电气工程的正常运行产生了较大的影响。为了能够更好地稳定电气工程的运行状态，在进行电气工程的建设过程中，需要完成防雷装置的设计，这样能够更好地规避雷电对于电气工程运行的影响。在防雷装置的设计过程中，需根据实际的运行情况来完成基础的外部设计，外部设计主要分为接地装置、引下线、接闪器等三个部分。在接地装置的建设过程中，其外部材料的选择相对较为严格，普通的材质无法起到分散雷电流的效果，甚至可能造成较大的安全事故[5]。为了更好地起到防雷电的效果，在进行接地装置的选择过程中，需要根据专业的标准来进行衡量，然后将接地装置与接地线、接地体进行组合，然后埋至地下，其深度需要根据实际的工程建设需求来进行设定。接闪器的作用是为了吸引雷电流，按照设计的轨道，完成电流的转移。在与建筑物进行连接的过程中，通过引下线连接好接地装置和接闪器设备，使得相互之间形成一个整体，顺利地将雷电流转移到大地，然后通过大地进行分流处理，进一步保障了电气工程运行不会受到任何的影响[6]。

2.2 内部设计

在建筑电气工程的设计过程中，为了能够避免安全事故的发生，通过防雷接地系统的建设，可以进一步提高电气工程运行过程中的防雷效果。外部装置的设计更好地完成了雷电流的泄流工作，而内部的设计能够有效地调节雷电流对于工程运行的影响。在内部设计的过程中，考虑到雷电波侵入的问题，首先应通过屏蔽措施的建设，来完成雷电对于建筑物内部的影响，进一步保障建筑物内部运行的安全。在设计过程中，将每一个独立的金属体，通过导线进行连接，构成相互之间畅通的交流，在出现雷电问题时，及时将雷电流进行相应的处理，将电位差降到最低值，避免雷电的电子脉冲，对建筑物内部的电子设备产生影响。为了能够更好地提高建筑物内部电子设备的保护，可以引用先进的智能设备来完成雷电流的处理，这样能够更加高效地保障雷电流处理的效率，更能够进一步稳定建筑物内部电子设备的正常运行。

3.智能型防雷接地系统设计

在设计智能型的防雷接地系统的过程中，最需要考虑的是模块之间的关联性，在实际的系统运行中，模块之间的连接需要更加紧密，这样才能够在运行的过程中，快速完成雷电的转移工作。综合当下所存在的问题和实际系统运行的情况，在进行智能型防雷接地系统的设计中，将模块划分为I/O 控制模块、电流衰减模块、输出转换模块以及中断模块等，不同的模块在运行时，所起到的作用不同。在避雷装置的设计中，所采用方法是接地电压传导的方式，通过电流的输出引导，将雷电问题的影响下降到最低，保障系统调度工作的质量。在智能型防雷接地系统的建设中，嵌入相应的智能信息处理DSP，来对高压电流进行相应转换处理，完成高效化的电流输出，降低对周围系统和设备的干扰。在选择芯片的过程中，需要根据实际的工程建筑需求，选择对应芯片类型，一般采用ADI 公司的ADM706 芯片，这类芯片的抗干扰能力强、电流衰减控制好，能够满足工作运行中的各项需求。

3.1 I/O 控制模块

控制模块主要是完成电流的输出和转换工作，智能型的系统设计，采用6种可编程的FIFO，完成日常工作中的电流信号交换工作，使得交流过程中的电流转换成直流信号，在短时间内完成信号转换工作。

3.2 电流衰减模块

在进行电流衰减模块的设计中，为了能够有效控制电阻的指数，可利用接闪器的建设来控制雷击电流的变化。在防雷接地系统的设计中，将电气工程、防雷接地系统、大地进行相互连接，一般的地埋深度不得小于0.6m，采用垂直的方式完成接地体顶面的埋设，这样能够更好地完善电流的控制。在垂直埋设的过程中，相互之间的距离不能够小于其长度，若相互之间的距离过近，不仅会出现相互干扰，甚至还会降低电流处理的效果。所以，在埋设的过程中，相互之间的距离尺寸必须进行调节，选择合适的距离之后，再进行埋设，进一步提高模块运行的质量。

3.3 输出转换模块和中断模块

在防雷电的处理过程中，输出和中断的处理十分关键，在智能型系统的设计中，规划输出转换模块和中断模块，能够较好地实现对电流的中断和转换处理，一般的输出电压VA 由零变成D2。在设计的过程中，还需要考虑到一个重要的因素，就是对于周围环境的影响，为了降低雷电对电气工程的影响以及对周围环境的影响，导线控制设计可以采用接地的方式，实现自动增益处理功能，更好地完成输出转换和中断的操作。

4.结语

在建筑的使用运行过程中，外界因素对它的实际运行状态有一定的影响，若无法及时进行优化调整，则有可能造成较大的安全事故。尤其是在雷电的处理上，恶劣的天气会出现雷电，若建筑物在实际的运行过程中遭到雷电的袭击，则会导致建筑正常运行和功能受到严重损害，甚至会威胁到人身、财产安全和周围环境。建筑物防雷接地系统设计作为建筑电气工程设计的重要组成部分，主要为了降低雷电对建筑物、人身安全及建筑内电气系统的影响，保障建筑物的正常运行。为了更好地避免雷电问题，建议通过建设智能型防雷接地系统，来对雷电问题进行处理，有效转换雷电流，降低雷电对于建筑物的影响，进一步保障建筑内各系统的正常运行。这是目前常见的一种方式，也是对雷电问题最为有效的一种处理方式。