雷害的方法和措施論文
【摘 要】 本文通過(guò)針對(duì)雷電破壞智能建筑內(nèi)電子設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的形式和途徑，闡述了防止雷害的方法和措施。
【關(guān)鍵詞】 感應(yīng)雷 引下線(xiàn) 綜合布線(xiàn)系統(tǒng) 屏蔽層 光纜
近年來(lái)，智能建筑方興未艾。智能建筑內(nèi)包含大量的電子設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這些電子設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常屬于耐電壓等級(jí)低，防干擾要求高的弱電設(shè)備，最怕受到雷擊。普通建筑物防雷保護(hù)的避雷裝置引入了強(qiáng)大的雷電流通過(guò)引下線(xiàn)入地，在附近空間產(chǎn)生了強(qiáng)大的電磁場(chǎng)變化，會(huì)在相鄰的導(dǎo)線(xiàn)(包括電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn))上感應(yīng)出雷電過(guò)電壓，因此普通建筑物的防雷系統(tǒng)不但不能保護(hù)這些電子設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，反而可能會(huì)引入雷電。因此，智能建筑的防雷保護(hù)成為一個(gè)越來(lái)越重要的課題擺在我們面前。
雷電波入侵智能建筑的形式有兩種，一種是直擊雷，另一種是感應(yīng)雷。一般來(lái)說(shuō)，直擊雷擊中智能樓宇內(nèi)的`電子設(shè)備的可能性很小，通常不必安裝防護(hù)直擊雷的設(shè)備。感應(yīng)雷即是由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過(guò)電壓，過(guò)電流形成雷擊。感應(yīng)雷入侵電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要有以下三條途徑：
(1)雷電的地電位反擊電壓通過(guò)接地體入侵。
(2)由交流供電電源線(xiàn)路入侵。
(3)由通信信號(hào)線(xiàn)路入侵。不管是通過(guò)哪種形式，哪種途徑入侵，都會(huì)使電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。
智能大廈一般均為一類(lèi)建筑，應(yīng)建立綜合接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1Ω。在樓頂設(shè)計(jì)由避雷帶，避雷針或混合組成的接閃器，利用鋼柱或立柱內(nèi)鋼筋作為防雷引下線(xiàn)，并與建筑物的基礎(chǔ)鋼筋，梁柱鋼筋，金屬框架連接起來(lái)，形成閉合良好的法拉第籠，建筑內(nèi)豎向金屬管道應(yīng)每三層與圈梁的均壓環(huán)相連，均壓環(huán)應(yīng)與防雷裝置專(zhuān)設(shè)引下線(xiàn)相連。當(dāng)建筑物超過(guò)30米高時(shí)，應(yīng)將30米及以上部分外墻上的欄桿，金屬門(mén)窗等較大金屬物直接或通過(guò)金屬門(mén)窗埋鐵與防雷裝置連接。智能大廈內(nèi)各種交流，直流設(shè)備眾多，線(xiàn)路縱橫交錯(cuò)，應(yīng)將建筑物內(nèi)的交流工作地，安全保護(hù)地，直流工作地，防雷接地與建筑物法拉第籠良好連接，形成一個(gè)等電位體，避免接地線(xiàn)之間存在電位差，以消除感應(yīng)過(guò)電壓產(chǎn)生的原因。
為了避免雷電由交流供電電源線(xiàn)路入侵，可在大廈的變配電所的高壓柜內(nèi)的各相安裝避雷器作為第一級(jí)保護(hù)，在低壓柜內(nèi)安裝閥門(mén)式防雷裝置作為第二級(jí)保護(hù)，以防止雷電侵入大廈的配電系統(tǒng)。為謹(jǐn)慎起見(jiàn)，可在大廈各層的供電配電箱中安裝電源避雷箱作為第三級(jí)保護(hù)并將配電箱的金屬外殼與大廈的防雷接地系統(tǒng)可靠連接。
智能大廈內(nèi)的通信線(xiàn)路多由綜合布線(xiàn)系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)。綜合布線(xiàn)系統(tǒng)由六個(gè)子系統(tǒng)組成：
(1)建筑群子系統(tǒng)。
(2)設(shè)備間子系統(tǒng)。
(3)管理子系統(tǒng)。
(4)垂直干線(xiàn)子系統(tǒng)。
(5)水平干線(xiàn)子系統(tǒng)。
(6)工作區(qū)子系統(tǒng)。
我們下面分析一下對(duì)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的防雷保護(hù)。
(1)建筑群子系統(tǒng)：
由連接兩個(gè)及以上建筑物之間的纜線(xiàn)和配線(xiàn)設(shè)備組成。若采用光纜作為建筑物間網(wǎng)絡(luò)連接介質(zhì)，不需要安裝避雷器，甚至可以架空鋪設(shè)。若采用雙絞線(xiàn)，則必須穿管埋地敷設(shè)。進(jìn)入建筑后，采用雙絞線(xiàn)敷設(shè)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)必須單獨(dú)敷設(shè)在弱電金屬橋架或金屬管道內(nèi)。金屬橋架和金屬管道與綜合接地系統(tǒng)良好連接，充當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽層，不能與強(qiáng)電導(dǎo)線(xiàn)共用強(qiáng)電金屬橋架或強(qiáng)電金屬管道。
(2)設(shè)備間子系統(tǒng)：
由進(jìn)線(xiàn)設(shè)備，程控交換機(jī)，計(jì)算機(jī)等各種主機(jī)設(shè)備及其配線(xiàn)設(shè)備組成。它是布線(xiàn)系統(tǒng)最主要的管理區(qū)域，通常分為語(yǔ)音管理和數(shù)字管理兩部分。語(yǔ)音設(shè)備管理區(qū)子系統(tǒng)連接大樓外的各種線(xiàn)路，經(jīng)與垂直干線(xiàn)子系統(tǒng)跳接后，連通各語(yǔ)音管理子系統(tǒng)，為防雷電破壞應(yīng)安裝通信避雷柜作為通信線(xiàn)路的第一級(jí)防雷措施。連接進(jìn)出大樓的大對(duì)數(shù)通信電纜必須埋地敷設(shè)，以防進(jìn)出大樓的通信線(xiàn)路引入的感應(yīng)雷。數(shù)據(jù)設(shè)備管理子系統(tǒng)即是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備，是采用大對(duì)數(shù)雙絞電纜作為傳輸主干纜。需要在機(jī)柜中安裝計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防雷器，作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一級(jí)防雷措施。若采用光纜作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主干線(xiàn)，則絕對(duì)避免了雷電影響，是最好的防雷措施。
(3)管理子系統(tǒng)：
設(shè)置在各層配線(xiàn)間，由配線(xiàn)設(shè)備，輸入/輸出設(shè)備等組成。管理子系統(tǒng)也分為數(shù)據(jù)和語(yǔ)音兩部分。語(yǔ)音部分采用BIX安裝架固定在墻面上。由接線(xiàn)板，繞線(xiàn)環(huán)等組成，需要安裝信號(hào)避雷器作為通信線(xiàn)路的第二級(jí)防雷措施。數(shù)據(jù)部分采用雙絞線(xiàn)作為垂直主干線(xiàn)，也需要在機(jī)柜中安裝信號(hào)避雷器作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第二級(jí)防雷措施，防護(hù)由于引下線(xiàn)泄放雷電流而形成的電磁場(chǎng)突變所產(chǎn)生的感應(yīng)雷。
(4)垂直干線(xiàn)子系統(tǒng)：
由設(shè)備間的配線(xiàn)設(shè)備和跳線(xiàn)設(shè)備以及設(shè)備間至各樓層配線(xiàn)間的連接電纜組成。分為語(yǔ)音主干線(xiàn)和數(shù)據(jù)主干線(xiàn)兩部分。語(yǔ)音主干線(xiàn)按照程控交換機(jī)和電信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和做法，采用屏蔽大對(duì)數(shù)雙絞電纜，因?yàn)橐言诠芾韰^(qū)子系統(tǒng)安裝了信號(hào)避雷器，所以這部分一般不需要再裝防雷設(shè)備。數(shù)據(jù)主干線(xiàn)如采用大對(duì)數(shù)雙絞電纜作為數(shù)據(jù)傳輸主干纜，因?yàn)橐言诠芾韰^(qū)子系統(tǒng)安裝了信號(hào)避雷器，所以一般也不需要在這部分再安裝防雷設(shè)備。如采用光纜作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主干線(xiàn)，則絕對(duì)避免了由于引下線(xiàn)泄放雷電流而形成的電磙。場(chǎng)突變產(chǎn)生的感應(yīng)雷；是最好的防雷措施。
(5)水平干線(xiàn)子系統(tǒng)：
由連接管理子系統(tǒng)至工作區(qū)子系統(tǒng)的水平布線(xiàn)及信息插座組成。數(shù)據(jù)點(diǎn)和語(yǔ)音點(diǎn)均采用雙絞線(xiàn)敷設(shè)在金屬橋架和金屬管道內(nèi)。由于金屬橋架和金屬管道與綜合接地系統(tǒng)相連，形成了信號(hào)線(xiàn)路的屏蔽層。并且在管理子系統(tǒng)中，已設(shè)置防雷保護(hù)裝置，所以在水平干線(xiàn)子系統(tǒng)中不必再加裝防雷裝置。
(6)工作區(qū)子系統(tǒng)：
由連接在信息插座上的各種設(shè)備組成。連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)點(diǎn)由于在管理子系統(tǒng)中已采取了防雷措施，所以在工作區(qū)子系統(tǒng)一般不需要再加裝防雷設(shè)施，若需要利用調(diào)制解調(diào)器通過(guò)語(yǔ)音點(diǎn)連接計(jì)算機(jī)，由于語(yǔ)音線(xiàn)路與外線(xiàn)連接，則有必要安裝信號(hào)避雷器，作為末級(jí)防雷措施。
隨著智能化技術(shù)的日趨完善以及智能建筑在我國(guó)的不斷普及，智能建筑的防雷保護(hù)技術(shù)也將不斷得到發(fā)展。
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