關于智能小區(qū)弱電智能化系統(tǒng)防雷問題的論述

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

雷擊是一種自然現(xiàn)象，它能釋放出巨大的能量、具有極強大的破壞能力。幾個世紀來，人類通過對雷擊破壞性的研究、探索，對雷電的危害采取了一定的預防措施，有效地降低了雷害。

　　一、弱電設備雷電危害的主要原因分析

　　雷電會導致多種不同形式的危害，沒有任何一種辦法可以全面防止雷電的危害，通過各種有效的辦法可將雷害的程度降到最低，在多年的實際中人們對直擊雷、感應雷、球形雷的認識比較高，防護也相對完善，但對雷電浪涌的防護意識和防護措施相對比較薄弱，以上所列的四次典型的雷擊弱電設備的情況就是對弱電防雷考慮不夠造成的。其主要的雷電形式及雷害情況有以下幾種情況：

　　(1)直擊雷是指雷電直接擊在建筑物構架、動植物上，因電效應、熱效應和機械效應等造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。

　　(2)感應雷是雷電在雷云之間或雷云對地放電時，在附近的戶外傳輸信號線路、埋地電力線、設備間連接線產(chǎn)生電磁感應并侵入設備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設備遭到損害。感應雷雖然沒有直接雷猛烈，但其發(fā)生的幾率比直擊雷高得多。

　　(3)雷電浪涌是近年來由于微電子的不斷使用引起人們極大重視的一種雷電危害形式，同時其防護方式也不斷完善。最常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發(fā)生時在電源和通訊線路中感應的電流浪涌引起的。一方面由于電子設備內(nèi)部結構高度集成化(VLSI芯片)，從而造成設備耐壓、耐過電流的水平下降，對雷電(包括感應雷及操作過電壓浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信號來源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄入電腦及通信設備。美國GE公司測定一般家庭、飯店、公寓等低壓配電線(11OV)在10000h(約一年零兩個月)內(nèi)在線間發(fā)生的超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數(shù)達到800余次，其中超過1000V的就有300余次。這樣的浪涌電壓完全有可能一次性將電子設備損壞。信號系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(如電話線)受到這些干擾信號的影響，會使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼，影響傳輸?shù)臏蚀_性和傳輸速率。排除這些干擾將會極大改善網(wǎng)絡的傳輸狀況。

　　二、弱電設備防雷措施

　　按照防護范圍可將弱電設各的防雷措施分為兩類，外部防護和內(nèi)部防護。外部防護是指對安裝弱電設備的建筑物本體的安全防護，可采用避雷針、分流、屏蔽網(wǎng)、均衡電位、接地等措施，這種防護措施人們比較重視、比較常見，相對來說比較完善。內(nèi)部防護是指在建筑物內(nèi)部弱電設備對過電壓(雷電或電源系統(tǒng)內(nèi)部過電壓)的防護，其措施有：等電位聯(lián)結、屏蔽、保護隔離、合理布線和設置過電壓保護器等措施，這種措施相對來說是比較新的辦法，也不夠完善，以下將對弱電設備防雷進行探討。

　　1、弱電設備的外部防護

　　弱電設備的外部防護首先是使用建筑物的接閃器、引下線將主要的雷電流引人大地i其次是在將雷電流引人大地的時候盡量將雷電流分流，避免造成過電壓危害設備；第三是利用建筑物中的金屬部件以及鋼筋可以作為不規(guī)則的法拉第籠，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的設備是低壓電子邏輯系統(tǒng)、遙控、小功率信號電路的電器，則需要加裝專門的屏蔽網(wǎng)，在整個屋面組成不大于5m—5m，6m—4m的網(wǎng)格，所有均壓環(huán)采用避雷帶等電位連接；第四是建筑物各點的電位均衡，避免由于電位差危害設備；第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷擊建筑物時接點電位損壞設備。

　　2、弱電設備的內(nèi)部保護

　　從EMC(電磁兼容)的觀點來看，防雷保護由外到內(nèi)應劃分為多級保護區(qū)。最外層為0級，是直接雷擊區(qū)域，危險性最高，主要是由外部(建筑)防雷系統(tǒng)保護，越往里則危險程度越低。保護區(qū)的界面劃分主要通過防雷系統(tǒng)、鋼筋混凝土及金屬管道等構成的屏蔽層而形成，從0級保護區(qū)到最內(nèi)層保護區(qū)，必須實行分層多級保護，從而將過電壓降到設備能承受的水平。一般而言，雷電流經(jīng)傳統(tǒng)避雷裝置后約有50％是直接泄入大地，還有50％將平均流入各電氣通道(如電源線，信號線和金屬管道等)。

　　隨著電腦通信設備的大規(guī)模使用，雷電以及操作瞬間過電壓造成的危害越來越嚴重。以往的防護體系己不能滿足電腦通信網(wǎng)絡安全的要求。應從單純一維防護轉為三維防護，包括：防直擊雷，防感應雷電波侵入，防雷電電磁感應，防地電位反擊以及操作瞬間過電壓影響等多方面作系統(tǒng)綜合考慮。

　　多級分級(類)保護原則：即根據(jù)電氣、微電子設備的不同功能及不同受保護程序和所屬保護層確定保護要點作分類保護；根據(jù)雷電和操作瞬間過電壓危害的可能通道從電源線到數(shù)據(jù)通信線路都應做多層保護。

　　(1)電源部分防護

　　弱電設備的電源雷電侵害主要是通過線路侵入。高壓部分有專用高壓避雷裝置，電力傳輸線把對地的電壓限制到小于6000V(1EEEEC62.41)，而線對線則無法控制。所以，對380V低壓線路應進行過電壓保護，按國家規(guī)范應有三部分：建議在高壓變壓器后端到二次低壓設備的總配電盤問的電纜內(nèi)芯線兩端應對地加避雷器或保護器，作一級保護；在二次低壓設備的總配電盤至二次低壓設備的配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端應對地加裝避雷器保護器，作二級保護：在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端應對地加裝避雷器或保護器，作為三級保護。

　　目的是用分流(限幅)技術即采用高吸收能量的分流設備(避雷器)將雷電過電壓(脈沖)能量分流泄入大地，達到保護目的，所以，分流(限幅)技術中采用防護器的品質(zhì)、性能的好壞是直接關系網(wǎng)絡保護的關鍵，因此，選擇合格優(yōu)良的避雷器或保護器至關重要。

　　(2)信號部分保護

　　對于信息系統(tǒng)，應分為粗保護和精細保護。粗保護量級根據(jù)所屬保護區(qū)的級別確定，精細保護要根據(jù)電子設備的敏感度來進行確定。

　　(3)接地處理

　　一定要求有一個良好的接地系統(tǒng)，因所有防雷系統(tǒng)都需要通過接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地，從而保護設備和人身安全。如果接地系統(tǒng)做得不好，不但會引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統(tǒng)來解決。

　　如果在建設過程中，注重弱電設備的防雷接地工作，比如室外攝像槍添加避雷針，防雷接地網(wǎng)覆蓋完善，通信線路全部通過地下室走線，不得不在園林中走線的通信線路必須穿套金屬管，金屬管每隔一定距離就接地，保安崗亭使用鋼筋混凝土結構等，將大大減少弱電設備在防雷設備上的投入，更能高效，穩(wěn)定。