智能建筑物內(nèi)部的防雷措施

陳儒章 陳銀妝

摘要 現(xiàn)代智能建筑防雷技術(shù)強調(diào)的是全方位防護、綜合治理，通過從電纜、設(shè)備、配線架等方面嚴格把關(guān)，遵守多級分類的保護原則對雷電進行綜合防護。

【關(guān)鍵詞】防雷 接地 屏蔽 保護

隨著智能建筑行業(yè)的發(fā)展，智能建筑的功能日趨完備，采用的設(shè)施、設(shè)備也越來越廣泛，由于其線路布置復(fù)雜，很容易受到雷電干擾和打擊，因此，做好智能建筑的防雷是一項至關(guān)重要的工作。本文將對屏蔽、等電位連接、合理布線、過電壓保護等幾種防雷措施加以分析。

1 屏蔽

屏蔽的目的是防止雷電波對電子、電氣設(shè)備工作性能的影響，針對智能建筑大體可分為建筑物屏蔽、設(shè)備屏蔽和各種線纜及管道的屏蔽。屏蔽技術(shù)是利用金屬網(wǎng)、管、箔、殼、等導(dǎo)電材料把需要保護的設(shè)備包圍起來，衰減或阻擋過電壓和電磁干擾施加在電子、電氣設(shè)備上的破壞。其中將建筑物外部進行籠式全屏蔽防雷是最安全可靠的技術(shù)措施，重點應(yīng)用于中心機房和通訊樞紐等重要場所。屏蔽層與電子、電氣設(shè)備安全距離應(yīng)滿足以下條件要求。

（1）雷電擊于格柵形大空間屏蔽以外的場合下，安全距離ds =W Sf/10;

（2）雷電直擊在格柵形大空間屏蔽上的場合下，安全距離ds=W。式中W為格柵形屏蔽的網(wǎng)格寬度，Sf為屏蔽系數(shù)。

2 合理布線

為保證智能建筑物的通信電纜、光纜、各種有關(guān)連接硬件防雷工作有效、可靠，應(yīng)做好以下幾方面工作。

（1）為了縮小雷電感應(yīng)的范圍面，不要將電纜布設(shè)在建筑物四周，通常系統(tǒng)主干線的垂直部分盡量布置在高層建筑物的中心，避免靠近防雷系統(tǒng)引下線柱鋼筋的位置;

（2）通訊設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備、照明設(shè)備在安裝時所需要的各種線路、管道在進入建筑物時應(yīng)進行等電位連接，并在機柜處安裝網(wǎng)絡(luò)避雷器;

（3）每一樓層的配線柜都應(yīng)用銅排或粗銅線引到接地體，當(dāng)電纜、光纜進入建筑物時，其金屬護套或金屬構(gòu)件應(yīng)有良好的接地措施;

（4）綜合布線系統(tǒng)有源設(shè)備的正極或外殼，與配線設(shè)備的機架應(yīng)絕緣，并用單獨導(dǎo)線引到接地匯流排，與配線設(shè)備、電纜屏蔽層等接地，采用聯(lián)合接地方式。

3 等電位聯(lián)接

等電位聯(lián)結(jié)，是用導(dǎo)線將防雷建筑物接地線與建筑物內(nèi)的金屬構(gòu)建連接起來，使整個建筑物形成一個良好的導(dǎo)電體。其作用是消除建筑物內(nèi)電子、電氣設(shè)備的金屬外殼與建筑物內(nèi)接地體間的電位差。就智能建筑物而言，SM型混合等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)模式比較有效和實用。等電位聯(lián)接通常采用以下幾種方法：

（1）用導(dǎo)線將處在防雷區(qū)間的電子電氣設(shè)備、防雷裝置、電纜橋架、各種金屬管線和弱電系統(tǒng)的金屬外殼、構(gòu)架等相互聯(lián)接起來，形成了建筑物的法拉第籠，從而消除雷電到來時感應(yīng)過電壓的產(chǎn)生。

（2）整個建筑物結(jié)構(gòu)中的鋼筋是等電位聯(lián)接的一部分，應(yīng)該綁扎或焊接成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng)，并且接到綜合共用的接地裝置上。

（3）進入建筑物電源供電系統(tǒng)的防雷措施包括電源主配電、UPS電源設(shè)備等，采用TN-S接地系統(tǒng)的電源在建筑物內(nèi)總配電屏中（I處）、二級配電屏中（II處）、和設(shè)備端前（III處）分別安裝一、二、三級防雷保護，防雷器的安裝如圖1所示。三級保護防雷器的雷電通流為一般分別為lOOkA、40KA、20KA。

4 過電壓保護

過電壓保護是通過安裝在電子、電氣設(shè)備電源線、控制線等線路上的各種電涌保護器（SPD）實現(xiàn)的。如圖2所示，保護器由氣體放電模塊、氧化鋅壓敏模塊、限流電阻模塊、瞬變抑制二極管模塊、自恢復(fù)保險模塊、熱斷路器模塊等幾個功能塊組合而成。使用時通過功能模塊的選擇和搭配，可以形成了不同功能、不同型號、不同應(yīng)用場地的SPD。現(xiàn)場施工安裝時應(yīng)注意事項以下幾個問題：

（1）第一級SPD（電壓開關(guān)型）安裝在總電源進線處，其作用是保護從室外引來的線路;如安裝在變壓器低壓側(cè)或總配電柜內(nèi)。第二級SPD（限壓型）應(yīng)安裝在設(shè)備的配電箱內(nèi)，其作用是保護后續(xù)配電盤的設(shè)備，如安裝樓層配電箱、電梯控制室、消防控制室等的配電箱內(nèi);第三級SPD（浪涌吸收器）安裝在計算機設(shè)備、電子設(shè)備、控制設(shè)備前的插座箱內(nèi);

（2）保護器的額定工作電壓與設(shè)備或線路承載的工作電壓越接近越好;

（3）保護器的在線阻抗不要太大，一般交流單相負荷大于0.5 kVA時，線阻抗小于等于4Q，交流單相負荷小于等于0.5kVA時，線阻抗小于等于10Ω;

（4）若線路無屏蔽，各設(shè)備之間的過電壓水平應(yīng)考慮線路的感應(yīng)電壓。

5 結(jié)束語

隨著智能化建筑的不斷發(fā)展，綜合防雷技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用也將更加廣泛?，F(xiàn)代智能建筑防雷技術(shù)強調(diào)的是全方位、全時段、多層次的，通過電纜、設(shè)備、配線架等方面嚴格把關(guān)，遵守多級分類的保護原則對雷電進行綜合防護。不僅要有完善的內(nèi)部防雷措施，還要有可靠的外部防雷電電磁脈沖的措施，確保智能建筑各信息系統(tǒng)的電子、電氣設(shè)備安全可靠運行。

參考文獻

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