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一、概述

      隨著人類的發(fā)展與進(jìn)步,人們已步入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和互聯(lián)互通信息化時(shí)代。

      智能樓宇,是信息時(shí)代和計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)的必然產(chǎn)物,是現(xiàn)代高科技與建筑完美的結(jié)合。在講求建筑物的實(shí)用性、藝術(shù)性之外,人們也更看重生活和工作空間的功能性與服務(wù)性,智能建筑以其高效、安全、舒適和便利等優(yōu)點(diǎn),勢(shì)不可擋地進(jìn)入現(xiàn)代高層建筑,如電子商務(wù)大廈、信息網(wǎng)絡(luò)通信樓宇、自動(dòng)化辦公寫字樓和小區(qū)高層建筑等等,大量高新技術(shù)競(jìng)相在此應(yīng)用,可視電視、多媒體技術(shù)、智能保安與環(huán)境控制、信息高速公路、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)茸瞵F(xiàn)代的高科技也在智能建筑中發(fā)揮其巨大的優(yōu)勢(shì),它是多科學(xué)、高新技術(shù)的有機(jī)集成。


      智能樓宇建筑內(nèi)多設(shè)有大量微電子設(shè)備,這些微電子設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)通信、監(jiān)控等電子系統(tǒng)通常屬于高精度、高靈敏度、高頻率和高可靠性設(shè)備,防干擾性能要求高,但是設(shè)備的耐電壓等級(jí)卻很低,最易受到雷擊。近幾年來,高層建筑內(nèi)的微電子設(shè)備遭雷擊引發(fā)設(shè)備故障的情況時(shí)有發(fā)生,往往造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,智能建筑雷電防護(hù)與優(yōu)化已迫在眉睫。目前,智能樓宇或小區(qū)已在各個(gè)城市日益普及,其智能功能涉及建筑電氣各個(gè)子系統(tǒng)。此類高層智能樓宇或小區(qū)智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行與否,是保證該轄區(qū)人身安全、生活質(zhì)量的關(guān)鍵。而智能系統(tǒng)的供電系統(tǒng)雷電防護(hù)又是重中之重。


二、雷電入侵智能樓宇的幾種方式
      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。一般來說,直擊雷擊中智能建筑內(nèi)的電子系統(tǒng)的可能性很小。對(duì)智能建筑電子系統(tǒng)造成威脅的主要是感應(yīng)雷(即由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化和導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓、過電流形成的雷擊電磁脈沖)


 感應(yīng)雷入侵微電子設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要有以下幾條途徑:
1、雷擊電磁脈沖 (干擾源) 入侵;
2、通過交流電源供電線路入侵;
3、通過網(wǎng)絡(luò)通信線路入侵;
4、地電位反擊電壓通過接地體入侵。
不管是通過哪種形式,哪種途徑入侵,都會(huì)使電子系統(tǒng)受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。


三、智能樓宇建筑的雷電等級(jí)劃分
智能樓宇應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、智能化子系統(tǒng)的集成情況、發(fā)生雷擊的可能性及后果,按雷電防護(hù)要求將其雷電防護(hù)等級(jí)分為三級(jí)。

遇下列情況之一時(shí),智能建筑物雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)劃為級(jí):
1、配置智能化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)高而齊全的甲級(jí)智能建筑;
2、所處地區(qū)年平均落雷密度大于4.92的乙級(jí)智能建筑;
3、建筑內(nèi)集成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、程控交換機(jī)系統(tǒng),保安監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)消防報(bào)警系統(tǒng)、衛(wèi)星電視系統(tǒng)等甲級(jí)智能化系統(tǒng),承載著不可終止的公眾服務(wù)系統(tǒng)的大型公共性智能建筑物,因雷擊損害會(huì)造成巨大破壞和社會(huì)影響,如大型車站、機(jī)場(chǎng)、碼頭、醫(yī)院、國(guó)家級(jí)金融中心、大型通信樞紐、云計(jì)算中心、電力調(diào)度中心等;
4、對(duì)周圍事物或環(huán)境構(gòu)成危險(xiǎn)的工業(yè)建筑(生產(chǎn)過程中使用或產(chǎn)品為易燃易爆材料、有毒物質(zhì)等),因雷擊會(huì)造成爆炸、著火、人員傷亡和環(huán)境污染;
5、保存有不可復(fù)原的文化遺產(chǎn)的博物館、大型展覽館等,因雷擊會(huì)造成火災(zāi),人員傷亡和難以估量的損失;
6、往來人員較多的大型商場(chǎng)、購(gòu)物中心、影劇院、體育館等智能建筑,因雷擊會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡;
7、三星級(jí)智能化住宅小區(qū)。

遇下列情況之一時(shí),智能建筑物雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)劃為級(jí):
1、配置基本智能化系統(tǒng)而綜合型較強(qiáng)的乙級(jí)智能建筑;
2、所處地區(qū)年平均落雷密度大于4.92的丙級(jí)智能建筑;
3、集成了不能終止的公眾服務(wù)系統(tǒng)的中型公共性建筑物,建筑內(nèi)智能化系統(tǒng)的集成水平,功能較級(jí)公共性智能建筑有一定差距,但具有可擴(kuò)充性和可維護(hù)性,因雷擊造成的破壞和影響也不及級(jí)嚴(yán)重;
4、對(duì)周圍事物或環(huán)境有一定危險(xiǎn)的工業(yè)建筑等,因雷擊不易造成爆炸、著火、人員傷亡和環(huán)境污染;
5、中型商場(chǎng)、中小型影劇院等智能建筑,因雷擊不易造成巨大破壞和人身傷亡者;
6、二星級(jí)智能化住宅小區(qū)。

遇下列情況之一時(shí),智能建筑物雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)劃為級(jí):
1、配置部分主要智能化系統(tǒng),并有發(fā)展和擴(kuò)充需要的丙級(jí)智能建筑;
2、集成了部分主要智能化系統(tǒng),并有發(fā)展和擴(kuò)充需要的小型建筑,因雷擊會(huì)造成一定破壞和影響的;
 3、除上述建筑以外的存在一定的智能化系統(tǒng)的其他一般建筑;
4、一星級(jí)及其他小型智能化住宅小區(qū)。
 
四、智能樓宇建筑的防雷總體設(shè)計(jì)
      針對(duì)智能建筑內(nèi)的電子系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì),現(xiàn)代新的防雷理念,就是綜合治理、整體防御、多重保護(hù)、層層設(shè)防。

4.1 優(yōu)化避雷針
      隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)設(shè)備的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,優(yōu)化避雷針是不可缺少的,但不是唯一、萬能的。要做到徹底防雷必須有新的思維。


      這就是在分析了傳統(tǒng)避雷針某些局限性之后,采取一些改進(jìn)措施,即氣隙放電、阻抗限流等,也就是展寬雷電波形、降低波頭幅度,把大部分雷電能量消耗在優(yōu)化避雷針體上。有效地抑制和削弱了地電位和二次雷擊效應(yīng),克服了傳統(tǒng)避雷針的弊病。


4.2 設(shè)備屏蔽避免電位差
    (1)設(shè)備與設(shè)備之間做好屏蔽。建筑物的金屬結(jié)構(gòu)物遍及各處,不用很多鋼材就可很容易連接起來形成法拉第籠,即立體籠式綜合接地系統(tǒng),從而使建筑物內(nèi)的電子系統(tǒng)得到很好的屏蔽。


      屏蔽做得好,不僅能防御空間電磁波的輻射,而且還可使建筑物內(nèi)部的分流和均壓達(dá)到最佳效果。這里要說明,屏蔽的做法應(yīng)根據(jù)建筑物內(nèi)微電子設(shè)備的要求決定。由于設(shè)備的性質(zhì)不同,因此,有的要求僅對(duì)設(shè)備本身做屏蔽,有的要求在設(shè)備與設(shè)備之間做屏蔽,還有的要求在機(jī)房做屏蔽。


    (2)樓頂設(shè)計(jì)接閃裝置。接閃器(接閃裝置)有三種形式:避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng),其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下,其制作是利用鋼柱或立柱內(nèi)鋼筋作為防雷引下線,下接接地裝置。引下線,上與接閃器連接,下與接地裝置連接,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。下線的粗細(xì)和數(shù)量直接影響雷擊過電流的分流效果,引下線多,每根引下線通過的雷電流就小,其感應(yīng)范圍就小。


    (3)避免接地線之間存在電位差。引下線相互之間的距離不應(yīng)小于規(guī)范中的規(guī)定。當(dāng)建筑物很高,引下線很長(zhǎng)時(shí),應(yīng)在建筑物的中間部位增加均壓環(huán),以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流,而且還可以降低反擊電壓。接地裝置位于地下一定深度,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。建筑內(nèi)的豎向金屬管道應(yīng)每三層與圈梁的均壓環(huán)相連,均壓環(huán)應(yīng)與防雷裝置專設(shè)的引下線相連。


      當(dāng)建筑物超過30m高時(shí),應(yīng)將30m處墻上的欄桿、金屬門窗等較大金屬物直接或通過金屬門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,避免接地線之間存在電位差,以消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生的因素。


4.3 接地系統(tǒng)的要求與優(yōu)化
      智能大廈一般均為一類建筑,應(yīng)建立綜合接地系統(tǒng),接地電阻不大于1 Ω。針對(duì)智能建筑較為適用的綜合接地系統(tǒng)應(yīng)采用法拉第籠方式,實(shí)踐證明接地效果極佳,但在接地體材質(zhì)選擇上,要根椐地質(zhì)條件靈活掌握。


    (1)接地體的傳統(tǒng)材料。通常傳統(tǒng)接地體(系統(tǒng))使用的是金屬導(dǎo)體,最常見的有角鋼、圓鋼、鋼管、銅棒、銅網(wǎng)等。其特點(diǎn)是用料多、耗資大、壽命短、穩(wěn)定性差,不宜在高土壤電阻率地區(qū)使用。如在砂石和巖石地層使用很難達(dá)到防雷接地電阻值不大于的要求。


    (2)接地模塊。低電阻接地模塊(簡(jiǎn)稱接地模塊)是一種以非金屬材料為主體的接地體,它是由導(dǎo)電性、穩(wěn)定性較好的非金屬礦物質(zhì)和電解質(zhì)組成。它的誕生開創(chuàng)了接地材料和接地技術(shù)的新時(shí)代。


使用接地模塊做接地系統(tǒng),用料少、耗資少、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好。特別適合在高土壤電阻率地區(qū)使用。在砂石、巖石地層用它構(gòu)成特殊的人工地網(wǎng),解決接地工作一些疑難問題,很容易達(dá)到國(guó)標(biāo)要求的防雷接地系統(tǒng)沖擊阻抗值。


      接地模塊阻抗低的主要原因是成倍增大接地體與土壤層之間的接觸面積;增大接地體本身的散流面積;降低接地體與土壤之間的接觸電阻;具有很強(qiáng)的吸濕性和保濕性;充分發(fā)揮接地體中電解物質(zhì)的導(dǎo)電作用。因此,防雷接地電阻值,一般很容易達(dá)標(biāo)(≤4Ω


4. 4 電涌保護(hù)器的設(shè)置和選用
      根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),在雷擊損壞設(shè)備的事故中,約70%以上是從供電線路侵入的感應(yīng)雷。因而對(duì)供電線路實(shí)施多級(jí)防雷是電子設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)防雷的重要環(huán)節(jié)。


4.4.1 電源電涌保護(hù)器
    (1)為了避免感應(yīng)雷電流由交流供電電源線路入侵,可在智能建筑變電間的高壓柜內(nèi)安裝電涌保護(hù)器作為一級(jí)保護(hù),在低壓柜內(nèi)安裝電涌保護(hù)器作為二級(jí)保護(hù),以防止雷電侵入智能建筑的配電系統(tǒng)。為謹(jǐn)慎起見,可在智能建筑各層的供電配電箱中安裝電源電涌保護(hù)器作為三級(jí)保護(hù),并將配電箱的金屬外殼與智能建筑的接地系統(tǒng)可靠連接。建筑物的電源、通信、廣播等線路最好采用埋地電纜引入,所用電纜應(yīng)為鎧裝電纜或同軸電纜且外皮兩端均要接地。智能建筑內(nèi)電子設(shè)備的電涌保護(hù)器,采用TPS系列電涌保護(hù)器,具有免停電更換、失效后自動(dòng)脫離、劣化指示等功能。


    (2TPS系列電源電涌保護(hù)器其設(shè)計(jì)是選用性能良好、質(zhì)量可靠的防雷元器件,當(dāng)供電線路正常運(yùn)行時(shí)SPD處于高阻狀態(tài),不影響供電線路正常工作。當(dāng)線路中由于雷擊或操作過電壓時(shí)引起最大峰值電流或高能量脈沖時(shí),SPD以納秒(ns)級(jí)的響應(yīng)速度呈現(xiàn)低阻狀態(tài),迅速將過電壓限制在很低水平。當(dāng)高能量脈沖過后,系統(tǒng)的續(xù)流值為零。


4.4.2 信號(hào)電涌保護(hù)器
    (1)計(jì)算機(jī)信號(hào)電涌保護(hù)器。隨著信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信已廣泛地應(yīng)用于軍政、醫(yī)療、高校、郵政、電信、金融、公安、交通、商貿(mào)及辦公自動(dòng)化等系統(tǒng)中,由于數(shù)據(jù)通信設(shè)備和終端設(shè)備的巨增,必須做好數(shù)據(jù)通信設(shè)備的防雷擊保護(hù)。


      信號(hào)電涌保護(hù)器一般采用TTS系列信號(hào)電涌保護(hù)器。TTS系列信號(hào)電涌保護(hù)器主要用于保護(hù)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備,免遭感應(yīng)雷的危害和靜電干擾、電磁輻射干擾等引起瞬時(shí)過電壓及沖擊電壓的損壞。從而保護(hù)微電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。


      TTS系列信號(hào)電涌保護(hù)器,采用通流容量大的粗保護(hù)和具有快速響應(yīng)的細(xì)保護(hù)相結(jié)合多級(jí)保護(hù)電路,將來自信號(hào)線路的感應(yīng)雷電流通過雷電支路泄放到大地,并將瞬時(shí)過電壓限制在安全值以內(nèi)。


    (2)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)信號(hào)電涌保護(hù)器。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)正朝著高頻率、高速度、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。原先使用的氣體放電管保護(hù)方式在響應(yīng)速度等指標(biāo)上都已經(jīng)不能適應(yīng)要求,不能有效地保護(hù)程控交換機(jī)等通信設(shè)備。為了防止從信號(hào)傳輸線入侵的雷電感應(yīng)沖擊波,程控電話信號(hào)電涌保護(hù)器系列產(chǎn)品,采用波道分流、多級(jí)泄能的線對(duì)線、線對(duì)地的并聯(lián)或串聯(lián)式的過流過壓保護(hù)方式,抑制從信號(hào)傳輸線上感應(yīng)的雷電沖擊波,從而保護(hù)了通信設(shè)備免遭雷擊。


    這個(gè)系列電涌保護(hù)器,廣泛應(yīng)用在程控交換機(jī)配線架上的保護(hù)單元,各種配線裝置、傳真機(jī)和電腦、電話、視頻設(shè)備等各種通信系統(tǒng)中,提供線對(duì)線保護(hù),線對(duì)地保護(hù)。


   (3)TCS天饋線系列電涌保護(hù)器。通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、衛(wèi)星地球站、廣播電視等,凡具有天饋系統(tǒng)的電子設(shè)備,其天饋系統(tǒng)大多數(shù)安裝在高樓頂部或高架鐵塔上。因此,微電子設(shè)備遭雷擊的機(jī)率很大。采用本系列天饋電涌保護(hù)器,可以防止以上各系統(tǒng)的收信機(jī)、發(fā)射機(jī)等設(shè)備遭雷擊造成的損壞。


雷電沖擊波的主要能量分布在幾十千赫以下頻域,而有用信號(hào)能量分布在幾百千赫以上頻域。因此,可用集中或分布參數(shù)元件組成高低通濾波器組合網(wǎng)絡(luò),將雷電沖擊波和有用信號(hào)截然分開,雷電沖擊波泄人大地不進(jìn)入電子設(shè)備,從而克服了傳統(tǒng)氧化鋅電涌保護(hù)器,在雷電通流、承受功率和工作頻率三者間不可調(diào)和的矛盾,以及傳統(tǒng)放電管電涌保護(hù)器響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等弊病,實(shí)現(xiàn)了更有效地保護(hù)功能。


4.5 綜合布線系統(tǒng)的防雷保護(hù)

      智能大廈的通信線路多由綜合布線系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)。

      綜合布線系統(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)垂直干線子系統(tǒng)

      (5)水平干線子系統(tǒng)

      (6)工作區(qū)子系統(tǒng)


綜合布線系統(tǒng)的防雷保護(hù)如下:
      1. 建筑群子系統(tǒng)
      建筑群子系統(tǒng),由連接兩個(gè)及以上建筑物之間的纜線和基本設(shè)備組成。防御因雷電流泄放而形成的感應(yīng)雷,對(duì)室內(nèi)布線的要求非常嚴(yán)格。由于用作引下線的鋼筋和整個(gè)建筑物的屏蔽網(wǎng)都在外墻處,雷電流需經(jīng)此處的鋼筋分流到接地裝置上,所以外墻處的電流密度大,電磁場(chǎng)強(qiáng)。


      因此,若采用光纜作為建筑物間網(wǎng)絡(luò)連接介質(zhì),則不需要安裝電涌保護(hù)器,甚至可以架空鋪設(shè)。若采用雙絞線,則必須穿管地埋敷設(shè)。進(jìn)入建筑后,采用雙絞線敷設(shè)時(shí),導(dǎo)線必須敷設(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)線的屏蔽層,不能與強(qiáng)電導(dǎo)線共用強(qiáng)電金屬橋架或強(qiáng)電金屬管道。


      2. 設(shè)備間子系統(tǒng)
      設(shè)備間子系統(tǒng),由進(jìn)線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種主機(jī)設(shè)備及其配線設(shè)備組成。它是布線系統(tǒng)中最主要的管理區(qū)域,通常分為語(yǔ)音管理和數(shù)字管理兩部分。子系統(tǒng)連接大樓外的各種線路,經(jīng)與垂直干線子系統(tǒng)跳接后,連通各語(yǔ)音管理子系統(tǒng)。建筑物中的電源和通信等線路的主干線不應(yīng)靠近外墻,最好設(shè)置在建筑物的中心部位,如電梯井在中心部位,可設(shè)置在電梯井的近旁。


    (1)建筑內(nèi)各部位形成等電位。建筑物內(nèi)的各種電氣饋線都要穿金屬管保護(hù)或采用雙層屏蔽電纜(或同軸電纜)。在一些有特殊要求的線路電源側(cè),還應(yīng)加裝電源保護(hù)器、隔離變壓器、穩(wěn)頻、穩(wěn)壓以及濾波等裝置。使建筑物內(nèi)的各個(gè)部位都形成一個(gè)相等的電位,即等電位。若建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體,建筑物內(nèi)當(dāng)然就不會(huì)產(chǎn)生不同的電位,這樣就可保證建筑物內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓,對(duì)防止感應(yīng)雷電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。


    (2)光纜作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主干線。為防進(jìn)出大樓的人受到感應(yīng)雷襲擊,降低建筑物內(nèi)的雷電流和其產(chǎn)生的電磁效應(yīng),以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害,還應(yīng)安裝防雷柜作為通信線路的第一級(jí)防雷措施,連接進(jìn)出大樓的大對(duì)數(shù)對(duì)地敷設(shè)電纜。數(shù)據(jù)設(shè)備管理子系統(tǒng)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。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)
      管理子系統(tǒng):設(shè)置在各層配線間。
    (1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)第二級(jí)防雷。由配線設(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)音部分采用安裝架固定在墻面上。由接線板、繞線環(huán)等組成,需要安裝信號(hào)電涌保護(hù)器作為通信線路的第二級(jí)防雷措施。數(shù)據(jù)部分的垂直主干線如果采用雙絞電纜,也需要在機(jī)柜中安裝信號(hào)電涌保護(hù)器作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第二級(jí)防雷措施,防護(hù)由于引下線泄放雷電流而形成電磁場(chǎng)突變所產(chǎn)生的感應(yīng)雷。


    (2)加裝SPD。為避免各層配線間出現(xiàn)的雜散電流,單點(diǎn)接地系統(tǒng)必須采用絕緣線,其主接地排必須置于建筑物的最底層且直接與基礎(chǔ)或室外接地裝置連接。各層單點(diǎn)接地系統(tǒng)的區(qū)域接地排或終端接地排如需要與綜合共用接地系統(tǒng)的裝置接地排連接,應(yīng)在它們之間加裝不大于直流300V的放電管或壓敏電阻。


    (3)接地電阻按設(shè)備要求取最低值。綜合共用接地的電阻一般應(yīng)在以下,對(duì)于特殊的電子設(shè)備,可在0以下。良好的接地效果也是防雷成功的重要保證之一。確定接地電阻時(shí),應(yīng)考慮各種設(shè)備對(duì)接地電阻值的要求,在所要求的各種阻值下,應(yīng)取最低值。


        4. 垂直干線子系統(tǒng)
       垂直干線子系統(tǒng),由設(shè)備間的配線設(shè)備和跳線設(shè)備以及設(shè)備間至各樓層配線間的連接電纜組成:分為語(yǔ)音主干線和數(shù)據(jù)主干線兩部分。語(yǔ)音主干線按照程控交換機(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)楣芾韰^(qū)子系統(tǒng)安裝了信號(hào)電涌保護(hù)器,所以這部分一般不需要再裝防雷設(shè)備。


       數(shù)據(jù)主干線如采用大對(duì)數(shù)雙絞電纜作為數(shù)據(jù)傳輸主干線,因?yàn)橐言诠芾韰^(qū)子系統(tǒng)安裝了信號(hào)電涌保護(hù)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,則絕對(duì)避免了由于引下線泄放雷電流而形成的電磁場(chǎng)突變產(chǎn)生的感應(yīng)雷,是最好的防雷措施。


       5. 水平干線子系統(tǒng)
       水平干線子系統(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)線路的屏蔽層。并且在管理子系統(tǒng)中,已設(shè)有防雷保護(hù)裝置,所以在水平干線子系統(tǒng)中不必再加裝防雷裝置。


       但在防雷設(shè)計(jì)中,我們必須考慮防雷裝置與水平布線系統(tǒng)的關(guān)系。為了保證在防雷裝置接閃時(shí)這些管線不受影響,首先,應(yīng)該將這些纜線穿于金屬管內(nèi),以實(shí)現(xiàn)可靠的屏蔽;其次,應(yīng)該把這些線路的主干線的垂直部分設(shè)置在高層建筑物的中心部位,且避免靠近用作引下線的柱筋,以盡量縮小被感應(yīng)的范圍。在管線較長(zhǎng)或橋架等設(shè)施較長(zhǎng)的路線上,還需要兩端接地;第三,應(yīng)該注意電源線、天線等線路的引入做法,防止雷電波侵入。因此,設(shè)計(jì)室內(nèi)各種管線時(shí),必須與防雷系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。


       6. 工作區(qū)子系統(tǒng)
     (1)語(yǔ)音線路與外線連接要安裝電涌保護(hù)器。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)器通過語(yǔ)音點(diǎn)連接計(jì)算機(jī),由于語(yǔ)音線路與外線連接,則有必要安裝信號(hào)電涌保護(hù)器,及采取相應(yīng)的屏蔽措施。屏蔽的主要目的是使建筑物內(nèi)的通信設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)、精密儀器以及自動(dòng)控制系統(tǒng)免遭雷電電磁脈沖的危害。


     (2) 建筑物內(nèi)構(gòu)成六面體的網(wǎng)籠。建筑物內(nèi)的這些設(shè)備,不僅在防雷裝置接閃時(shí)會(huì)受到電磁干擾,而且由于它們本身靈敏性高且耐壓水平低,有時(shí)附近打雷或接閃時(shí),也會(huì)受到雷電波電磁輻射的影響,甚至在其他建筑物接閃時(shí),還會(huì)受到從該處傳來的電磁波的影響。因此,我們應(yīng)盡量利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋,即建筑物內(nèi)地板、頂板、墻面、梁柱內(nèi)的鋼筋,使其構(gòu)成一個(gè)六面體的網(wǎng)籠,即籠式避雷網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)屏蔽。


     (3)按各種設(shè)備的不同需要增加網(wǎng)格密度。由于結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同,墻內(nèi)和樓板內(nèi)的鋼筋有疏有密,鋼筋密度不夠時(shí),應(yīng)按各種設(shè)備的不同需要增加網(wǎng)格的密度。良好的屏蔽不僅對(duì)防御雷電電磁脈沖是最有效的措施,而且對(duì)建筑物整體還能起到保護(hù)作用,對(duì)防止球雷、側(cè)擊和繞擊雷的襲擊都有很明顯的效果。
總之,優(yōu)秀的建筑需要的是智能安全的完美結(jié)合。一座好的建筑要想成為真正堅(jiān)不可摧的壁壘,一套可靠的防雷設(shè)施不可缺少。隨著智能化技術(shù)的日趨完善以及智能建筑的不斷普及,智能建筑的防雷保護(hù)技術(shù)也將不斷得到發(fā)展,以確保智能建筑及其中的微電子設(shè)備的安全。
 
五、智能樓宇系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例:
      1. 智能樓宇環(huán)境控制管理系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
      主要包括:暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)控制,如對(duì)各種冷熱源機(jī)組,空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組控制給排水系統(tǒng)控制,如各種水泵、水箱水位控制報(bào)警。運(yùn)輸系統(tǒng)控制,如各個(gè)電梯、自動(dòng)扶梯的控制。電氣系統(tǒng)控制,如對(duì)變配電設(shè)備、自備發(fā)電機(jī)、直流電源、照明、動(dòng)力設(shè)備控制等。

      設(shè)計(jì)依據(jù)
      根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.16.4.8LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。


      按照GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)第4.3.7條的要求,應(yīng)該將建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架等主要金屬物就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置上,不用另設(shè)接地裝置。對(duì)于控制系統(tǒng)用的12VRS2326VRS485、RS422數(shù)據(jù)控制線,由于通常此類控制線的線路較長(zhǎng),布線比較復(fù)雜,容易感應(yīng)到雷電和工頻過電壓,而數(shù)據(jù)線連接的控制主機(jī)耐壓又比較低,所以需要在主機(jī)的各數(shù)據(jù)線輸入端安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器。比如:RS232數(shù)據(jù)控制線可使用TTS-VF-12/4S的數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器,RS485RS422數(shù)據(jù)控制線可使用TTS-VF-06/4S的數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器。此系列一般用于控制回路額定的負(fù)載電流小于500mA的功率比較小的控制系統(tǒng)。如果控制回路的功率比較大,比如長(zhǎng)距離的RS232數(shù)據(jù)控制線或者24V48V雙絞線,則可以選用TTS-VF-24/4S、TTS-VF-48/4S的數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器。


      實(shí)施方法
      在電梯、自動(dòng)扶梯、變配電設(shè)備、自備發(fā)電機(jī)、動(dòng)力設(shè)備控制線路安裝一套TTS-VF-12/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為電梯、自動(dòng)扶梯、變配電設(shè)備、自備發(fā)電機(jī)、動(dòng)力設(shè)備控制線路的保護(hù)。


      在暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組控制線路,給排水系統(tǒng)水泵、水箱水位控制線路,直流電源、照明控制線路等安裝一套TTS-VF-12/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組控制線路,給排水系統(tǒng)水泵、水箱水位控制線路,直流電源、照明控制線路等的保護(hù)。
 
      2. 火災(zāi)報(bào)警及廣播系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
      主要有火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)(FAS)。在建筑物內(nèi)部裝置感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器及模擬顯示盤。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),它能自動(dòng)噴灑水或其他滅火液體氣體。防排煙系統(tǒng)排除火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的煙霧并防止其漫延?;馂?zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)一般使用RS232數(shù)據(jù)控制線,從安全性和成本考慮,通常只需要在主機(jī)的數(shù)據(jù)采集端安裝數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器,而無須在感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器探頭處安裝數(shù)據(jù)信號(hào)浪涌保護(hù)器。

      設(shè)計(jì)依據(jù)
      根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.16.4.8LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。
 
      實(shí)施方法
      在消防廣播功放盤、背景音樂功放盤主機(jī)所有進(jìn)出信號(hào)線路,每條線路安裝一套TTS-VF-170/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為消防廣播功放盤、背景音樂功放盤信號(hào)線路的保護(hù)。
 
      在火災(zāi)報(bào)警控制器、多線手動(dòng)控制盤主機(jī)所有進(jìn)出信號(hào)線路,每條線路安裝一套TTS-VF-24/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為火災(zāi)報(bào)警控制器、多線手動(dòng)控制盤信號(hào)線路的保護(hù)。
 
      在消防電話盤主機(jī)所有進(jìn)線信號(hào)線路安裝一套TPS-D10-48DC直流電源電涌保護(hù)器,作為消防電話盤信號(hào)線路的保護(hù)。
 
      在直流消防電源進(jìn)線信號(hào)線路安裝一套TTS-RJ45-TELE/4S通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為消防電話盤信號(hào)線路的保護(hù)。
 
      3. 電視監(jiān)控系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
      電子監(jiān)控系統(tǒng)一般由以下三部分組成:

      1、前端部分。主要由黑白(彩色)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。

      2、傳輸部分。使用同軸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等。

      3、終端部分。主要由畫面分割器、監(jiān)視器、控制設(shè)備等組成。

前端設(shè)備的防雷


      前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況,安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷擊,但需考慮防止雷電過電壓對(duì)設(shè)備的侵害,比如安裝在地下停車場(chǎng)等的攝象機(jī)等。而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷和感應(yīng)雷。前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器(避雷針或其它接閃導(dǎo)體)有效保護(hù)范圍之內(nèi)。為了施工方便避雷針一般架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上,引下線可直接利用金屬桿本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼或35mm2銅導(dǎo)線,此時(shí)應(yīng)注意依據(jù)GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》第2章、第2.5節(jié)、供電、接地與安全防護(hù)、第2.5.4條的要求,系統(tǒng)采用專用接地裝置時(shí),其接地電阻不得大于。為防止電磁感應(yīng),沿桿引上攝像機(jī)的電源線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備,應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器,如電源線(220VDC24V)、視頻線、信號(hào)線和云臺(tái)控制線。這樣做比較麻煩,問題比較多,且要受安裝空間的限制,因此可以選擇三合一或者二合一的監(jiān)控?cái)z象機(jī)多功能電涌保護(hù)器。


  · 傳輸線路的防雷:

      CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線和電源線。室外攝像機(jī)的電源可從終端設(shè)備處引入,也可從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入??刂菩盘?hào)傳輸線和報(bào)警信號(hào)傳輸線一般選用芯屏蔽軟線,架設(shè)(或敷設(shè))在前端與終端之間。GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí),可采用直埋敷設(shè)方式,當(dāng)條件不充許時(shí),可采用通信管道或架空方式。采用通信管道或架空方式時(shí),應(yīng)注意傳輸線纜與其它線路其它線路共溝的最小間距和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距。比如與220V交流配電線的最小間距為0.5米,與通訊電纜的最小間距為0.1米,與110KV電力線的最小垂直間距為2.5米,與1KV以下電力線的最小垂直間距為1.5米,與廣播線的最小垂直間距為1.0米,與通信線的最小垂直間距為0.6米等等。


      直埋敷設(shè)方式防雷效果較好,而架空線比較容易感應(yīng)雷擊。為避免首尾端設(shè)備損壞,在使用架空線傳輸時(shí),應(yīng)在每一支撐桿上做接地處理,架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。傳輸線埋地敷設(shè)也并不能完全阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示雷擊造成埋地線纜故障大約占總故障的30%左右,即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方,也仍然會(huì)有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè),保持鋼管的電氣連通。對(duì)防護(hù)電磁干擾和電磁感應(yīng)非常有效,這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。如電纜全程穿金屬管有困難時(shí),可在電纜進(jìn)入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入,但埋地長(zhǎng)度不得小于15米,在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。


  · 終端設(shè)備的防雷

      與硬盤錄像機(jī)等連接且布線經(jīng)過室外的信號(hào)線路主要為視頻信號(hào)傳輸線及云臺(tái)控制線,因此對(duì)于硬盤攝象機(jī)的信號(hào)保護(hù),需要在由外面進(jìn)入中心監(jiān)控機(jī)房的線路接入設(shè)備之前,安裝對(duì)應(yīng)的浪涌保護(hù)器,按照YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求規(guī)范的要求,通流容量應(yīng)大于3KA
 
      設(shè)計(jì)依據(jù)
      根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.16.4.8LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。
 
      實(shí)施方法
      在區(qū)域門禁每臺(tái)槍式攝象機(jī)信號(hào)線路安裝一套TTS-CCTV系列二合一直流/交流供電監(jiān)控?cái)z像機(jī)電涌保護(hù)器,作為槍式攝象機(jī)線路的保護(hù)。
 
      在區(qū)域門禁每臺(tái)快速球型攝象機(jī)信號(hào)線路安裝一套TTS-CCTV系列三合一直流/交流供電監(jiān)控?cái)z像機(jī)電涌保護(hù)器,作為快速球型攝象機(jī)線路的保護(hù)。
 
      在區(qū)域門禁紅外對(duì)射報(bào)警信號(hào)線路,每條線路安裝一套TTS-VF-24/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為紅外對(duì)射報(bào)警信號(hào)線路的保護(hù)。
 
     在安防控制中心控制信號(hào)線路進(jìn)線處,每條線路安裝一套TTS-VF-24/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為紅外對(duì)射報(bào)警信號(hào)線路的保護(hù)。
 
     在安防控制中心同軸信號(hào)線路進(jìn)線處,安裝一套TTS-CoaxB-TV/16S同軸通訊信號(hào)電涌保護(hù)器,作為同軸通訊信號(hào)線路的保護(hù)。
 
      4、計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
      計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)雷電防護(hù)包括廣域網(wǎng)雷電防護(hù)、局域網(wǎng)雷電防護(hù)、無線通信系統(tǒng)雷電防護(hù)、光纜通信雷電防護(hù)和機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)備之間的串口雷電防護(hù)等。


      廣域網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)通信,在進(jìn)入機(jī)房設(shè)備(調(diào)制解調(diào)器或其它設(shè)備)前端應(yīng)安裝具備二級(jí)保護(hù)的防雷保護(hù)器,第一級(jí)一般為惰性氣體火花間隙放電器,通過RLC解偶后,進(jìn)入第二級(jí)半導(dǎo)體過電壓保護(hù)器。需要防護(hù)線與線之間、線與大地之間的雷電入侵,保護(hù)器的損耗指標(biāo)應(yīng)該適應(yīng)計(jì)算機(jī)設(shè)備的IEEE標(biāo)準(zhǔn)通信的有關(guān)要求。


      數(shù)據(jù)傳輸線路(X.25、ISDN、DDN等)的防雷保護(hù)器必須能夠抵御和吸收(8/20uS感應(yīng)雷擊)5KA雷電流,須具備線路與大地之間及線與線之間的雷電保護(hù)。進(jìn)行PSDN等防雷設(shè)計(jì),必須在使用前詳細(xì)了解電涌保護(hù)器件及設(shè)備的工作要求。例如:PSDN調(diào)制解調(diào)器有帶鈴壓和不帶鈴壓二類,帶鈴壓調(diào)制解調(diào)器工作電壓為48v至54v,鈴壓為175v至180v,電涌保護(hù)器的保護(hù)電壓應(yīng)大于180v;不帶鈴壓的調(diào)制解調(diào)器工作電壓為48v至54v,電涌保護(hù)器的保護(hù)電壓應(yīng)不小于54v。如果兩類電涌保護(hù)器混裝,將對(duì)前者造成通訊信號(hào)短路,對(duì)后者造成防雷工作能力喪失。


      局域網(wǎng)雷電防護(hù)的重點(diǎn)是做好局域網(wǎng)網(wǎng)線的屏蔽,同時(shí)加強(qiáng)終端設(shè)備局域網(wǎng)端口的雷電防護(hù)。局域網(wǎng)絡(luò)通常以雙絞線傳輸數(shù)據(jù),無屏蔽保護(hù),布線也往往不盡規(guī)范,除了有可能遭受感應(yīng)雷擊的襲擊外,交流線路的干擾也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成影響。在局域網(wǎng)絡(luò)的兩端安裝避雷器,可有效地防止各種過電壓對(duì)設(shè)備造成的破壞。局域網(wǎng)的網(wǎng)口應(yīng)該采取雷電防護(hù)措施,服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、集線器等端口應(yīng)加設(shè)專用電涌保護(hù)器。出戶的局域網(wǎng)線及BNC遠(yuǎn)程局域網(wǎng)也須安裝電涌保護(hù)器。485數(shù)據(jù)線接口、422數(shù)據(jù)線并口、RS232數(shù)據(jù)串口、TTY傳感器數(shù)據(jù)接口等,均應(yīng)安裝匹配的電涌保護(hù)器,匹配原則應(yīng)參照防雷標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算機(jī)通信協(xié)議。


       無線通訊經(jīng)常在建筑物上架設(shè)天線,屬于地面特別突出物,是雷電釋放的危險(xiǎn)途徑。饋線進(jìn)入設(shè)備前應(yīng)加裝電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器的插入損耗要求較小,所以一般只能使用間隙放電器件進(jìn)行有效防護(hù)。光纜一般不會(huì)傳導(dǎo)雷電,但光纜金屬護(hù)套和金屬芯線可能引入雷電燒毀設(shè)備,必須在進(jìn)入設(shè)備之前,使芯線和護(hù)套接地,以達(dá)到避雷的目的。
 
      設(shè)計(jì)依據(jù)

      根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.1至6.4.8條LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。

      依據(jù)本機(jī)房的需求,需要對(duì)3COM網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)線及電話外線進(jìn)行保護(hù)。使用8/20μs波形、通流容量5KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。
 
      實(shí)施方法
      在以太網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通訊線路由器前線接入網(wǎng)網(wǎng)線上各安裝壹套TTS-RJ45-E100/4S 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信線電涌保護(hù)器,用于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信線路的防雷保護(hù)。

      在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通訊系統(tǒng)進(jìn)線端分別安裝壹套TTS-RJ45-24E 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信線電涌保護(hù)器,用于各設(shè)備網(wǎng)卡及通信線路的防雷保護(hù)。

      網(wǎng)絡(luò)間傳輸使用的光纖無須進(jìn)行防護(hù),但是光纜的金屬加強(qiáng)筋需要做接地。
 
      5、電話通信系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)

      電話通信系統(tǒng)(TCS)的功能主要有語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信、圖形圖像通信。電話通信系統(tǒng)主要指以程控交換機(jī)及模塊局為核心的電話、集團(tuán)電話、遠(yuǎn)端虛擬交換機(jī)。最重要的有線話音通信系統(tǒng)就是程控用戶交換機(jī),它可組成內(nèi)部和外部通信系統(tǒng)。目前用戶交換機(jī)已經(jīng)發(fā)展為數(shù)字式交換機(jī),它的內(nèi)部和外部線路的數(shù)目是很重要的指標(biāo)。



       面對(duì)種類繁多,系統(tǒng)紛繁復(fù)雜的通信系統(tǒng),其防雷設(shè)計(jì)顯得非常復(fù)雜。只有依據(jù)YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保護(hù)器》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),在做好機(jī)房均壓、線路屏蔽等工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選擇適合和有效接地方式,安裝適合此系統(tǒng)線路參數(shù)使用的電涌保護(hù)器(SPD)就才能有效解決這些問題。
 


      設(shè)計(jì)依據(jù)

      根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.1至6.4.8條LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。
 
      實(shí)施方法

      在有線話音通信系統(tǒng),與程控交換機(jī)連接的線路有電話外線上各安裝壹套TTS-RJ45-TELE/2S電話通信線電涌保護(hù)器,用于電話通信線路的防雷保護(hù)。


      在重要會(huì)議室內(nèi)外線、重要管理人辦公室內(nèi)外線、重要實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)辦公室內(nèi)外線及區(qū)域值班室內(nèi)線電話通訊線上各安裝壹套TTS-RJ45-TELE/4S電話通信線電涌保護(hù)器,用于電話通信線路的防雷保護(hù)。
 
       6、有線電視系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
       對(duì)于衛(wèi)星通信(VSTV)、有線電視(CATV)、衛(wèi)星電視(SATV)等系統(tǒng),其衛(wèi)星天線一般安裝在建筑物天面,如衛(wèi)星天線未在建筑物防直擊雷避雷針、帶的保護(hù)范圍之內(nèi),需要增加接閃器作保護(hù),如在建筑物防直擊雷避雷針、帶的保護(hù)范圍之內(nèi),只需要將天線饋線等外設(shè)線路穿金屬管屏蔽,外端連接避雷帶、天線支架或者引下線,內(nèi)端連接機(jī)房接地匯流排或者建筑物柱內(nèi)鋼筋即可起到良好的雷電防護(hù)作用。再此基礎(chǔ)上再在機(jī)房設(shè)備進(jìn)線端安裝TTS-Coax N-CATV/S、TTS-Coax B-TV/S等通訊信號(hào)電涌保護(hù)器就可將設(shè)備的雷擊損壞風(fēng)險(xiǎn)降到極低的水平。



       設(shè)計(jì)依據(jù)
       根據(jù)GB 50343-2012 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010  《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.1至6.4.8條LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。
 
       實(shí)施方法

       在有線電視衛(wèi)星接收天線天饋線路上安裝壹套TCS-G-BNC-75MF衛(wèi)星接收天饋線電涌保護(hù)器,用于有線電視衛(wèi)星接收天線天饋線路的防雷保護(hù)。

       在有線電視干線放大器進(jìn)出線路、摟頭放大器進(jìn)線線路及多功能會(huì)議室視頻線路分別安裝壹套TTS-CoaxN-CATV/S 有線電視同軸信號(hào)線電涌保護(hù)器,用于有線電視干線放大器及摟頭放大器的防雷保護(hù)。
 
       7、安全門禁及一卡通系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì) 
      一卡通系統(tǒng)是對(duì)內(nèi)部員工實(shí)行身份管理、考勤管理、出入控制、內(nèi)部消費(fèi)、停車管理及保安人員巡更等功能的綜合管理系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)是基于非接觸式感應(yīng)技術(shù),由主控系統(tǒng)、區(qū)域控制器和門禁控制器組成一個(gè)功能強(qiáng)大的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的本地區(qū)域控制器通過RS485進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),當(dāng)傳輸距離超過1.2公里時(shí),通常采用長(zhǎng)距離收發(fā)器進(jìn)行延伸。



      設(shè)計(jì)依據(jù) 
      根據(jù)GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節(jié),第6.4.1至6.4.8條LPZ1區(qū)對(duì)電涌保護(hù)器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號(hào)線用SPD;第5.5條:計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓系統(tǒng)的電涌保排器》 第3部分《在電信系統(tǒng)中SPD的應(yīng)用》和IEC 61644-1 1997《通信系統(tǒng)用SPD》標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于通信線路的防護(hù),需對(duì)設(shè)備進(jìn)線纜線使用8/20μs波形、通流容量3KA的信號(hào)電涌保護(hù)器將數(shù)千伏的線路感應(yīng)雷擊過電壓限制到設(shè)備允許值。
 

      實(shí)施方法

      在區(qū)域門禁主出口一卡通安全門禁系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)控制線路安裝一套TTS-VF-12/4S直流通信信號(hào)電涌保護(hù)器,作為一卡通安全門禁系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)控制線路的保護(hù)。

 
      8、機(jī)房?jī)?nèi)接地及等電位連接

      設(shè)計(jì)依據(jù)

      依據(jù)GB 50343-2012 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》第五章:防雷設(shè)計(jì);GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章、防雷擊電磁脈沖;第三節(jié)、屏蔽、接地和等電位連接第6.3.4條要求:所有進(jìn)入建筑物的外來導(dǎo)電物均應(yīng)在LPZ0A區(qū)或LPZ0B區(qū)與LPZ1區(qū)的界面處做等電位連接;信息系統(tǒng)的各種箱體、殼體、機(jī)架等金屬組件應(yīng)建立一等電位連接網(wǎng)絡(luò),并與建筑物的共用接地系統(tǒng)連接。內(nèi)部金屬裝置與等電位連接帶之間的連接導(dǎo)體采用銅材時(shí),最小截面積為6mm2,采用鋁材時(shí), 最小截面積為10mm2,采用鐵時(shí), 最小截面積為16mm2;銅或鍍鋅鋼等電位帶的截面積不應(yīng)小50mm2。


      依據(jù)GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第三章、建筑物的防雷措施;第三節(jié)、第二類防雷建筑物的防雷措施要求:每根引下線的接地電阻不大于10歐姆,防直擊雷接地裝置宜和防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備、信息系統(tǒng)等共用接地裝置。


      依據(jù)GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章 電氣技術(shù):第四節(jié)接地要求:第6.4.2條、第6.4.2條要求,采用共用接地時(shí),電阻按各種接地方式的最小值要求。


      依據(jù)GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》第2章:第2.5節(jié)供電、接地與安全防護(hù):第2.5.4條要求當(dāng)采用共用接地時(shí),接地電阻不大于1歐姆;


      依據(jù)JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第14章接地與安全:第14.7.5.3條要求,當(dāng)機(jī)房接地與防雷接地系統(tǒng)共用時(shí),接地電阻要求小于1歐姆。因此對(duì)于監(jiān)控機(jī)房和通訊機(jī)房接地均應(yīng)與建筑物防雷地等共用同一接地裝置,接地電阻要求小于1歐姆。
 
      實(shí)施措施
      由于雷電瀉放存在趨膚效應(yīng),建筑外層鋼筋瀉放的雷電流通常為建筑內(nèi)部鋼筋的數(shù)倍。一般機(jī)房所在區(qū)域跨外部、內(nèi)部?jī)蓚€(gè)鋼筋區(qū)域,因此各鋼筋柱間在雷電瀉放時(shí)存在較大的電壓差,這對(duì)精密、貴重設(shè)備尤為有害,因此設(shè)置均壓帶均衡各鋼筋柱間的電壓。通常在機(jī)房?jī)?nèi)沿墻敷設(shè)非閉合等電位銅帶一周,材料采用-30×3mm紫銅帶,用φ8絕緣子作支撐;在各機(jī)房?jī)?nèi)靠近柱子的角位處,分別安裝一塊等電位匯流排,規(guī)格為100×10mm的紫銅板,長(zhǎng)30厘米,開鑿各機(jī)房?jī)?nèi)的建筑物柱子,利用銅鐵接頭與柱筋焊接后,與匯流排連接;將各機(jī)房?jī)?nèi)的所有信號(hào)屏蔽線槽接與等電位匯流排或等電位銅帶連接。另外,將電源PE線、機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備外殼、機(jī)架等可導(dǎo)電金屬物體就近與匯流排或銅帶連接,連接線采用6mm2 多股銅芯線。若機(jī)房接地系統(tǒng)的接地電阻大于1歐姆時(shí),還需要在建筑物周圍增加接地裝置。
 
      施工方案

      a、從機(jī)房?jī)?nèi)引出兩條建筑鋼筋,并在引出點(diǎn)用80×300×5mm銅排制作接地匯流排供設(shè)備和防雷保護(hù)器接地用。用30×3mm銅帶制作均壓帶,將主鋼筋與均壓帶連接,將金屬門窗、各種線路的金屬屏蔽管、各種電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)架等與接地匯流排連接。


      b、對(duì)主機(jī)房:將主機(jī)房均壓帶用50mm2 多股銅芯線穿金屬屏蔽管與室外接地網(wǎng)連接。對(duì)分機(jī)房:將分機(jī)房均壓帶用50mm2 多股銅芯線穿金屬屏蔽管與室外接地網(wǎng)連接。


      c、將各種信號(hào)線的屏蔽管在進(jìn)入中控室時(shí)用16mm2 多股銅芯線做等電位連接處理。在進(jìn)入主機(jī)房后,再將屏蔽管用16mm2 多股銅芯線與接地匯流排做等電位連接處理。