智能建筑中的屏蔽技術(shù)探索

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我國是雷電多發(fā)的國家,雷電給人們生活帶來了極大的安全隱患。近年來，中國社會經(jīng)濟、信息技術(shù)特別是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，城市智能建筑物日益增多，雷電危害造成的損失也越來越大。智能建筑對防雷技術(shù)提出了更新更高的挑戰(zhàn)，在防雷技術(shù)相對滯后于智能建筑技術(shù)發(fā)展的今天，在智能建筑的防雷設(shè)計施工中應結(jié)合智能化子系統(tǒng)設(shè)備的特點，遵循雷電自然規(guī)律，全面系統(tǒng)地考慮智能建筑物的防雷設(shè)計，真正做到“安全高效，經(jīng)濟實用”。本文僅從屏蔽技術(shù)在智能建筑防雷中的應用作一探索.
對于屏蔽的措施，目前，我國已頒布《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/T50311-2000，其中對于線路屏蔽以抗擊雷電過電壓及電磁干抗的措施已規(guī)定得相當規(guī)范，因此在實際設(shè)計中應嚴格執(zhí)行GB/T50311-2000的相關(guān)規(guī)定。從原理上講,為減小電磁感應效應,應采取的措施為外部屏蔽的設(shè)計、線路屏蔽和內(nèi)部布線措施等。
1． 外部屏蔽的設(shè)計
（1） 為了改善電磁環(huán)境，與建筑物相關(guān)聯(lián)的所有大尺寸金屬部件應連接在一起并且與防雷裝置（LPS）等電位連接，如金屬屋頂及金屬立面、混凝土內(nèi)鋼筋、門窗的金屬框架等，構(gòu)成法拉第籠削弱進入建筑物內(nèi)部的電磁感應強度；
（2） 信息系統(tǒng)設(shè)備主機房的六面應敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，屏蔽網(wǎng)應與機房內(nèi)環(huán)形接地母線均勻多點相連；
（3） 金屬導體，電磁屏蔽層及金屬線槽（架）等進入機房時，應做等電位連接。
2.   線路屏蔽措施
（1） 信息系統(tǒng)設(shè)備主機房應避免設(shè)在建筑物的高層，宜選擇在建筑物低層中心部位，其設(shè)備應避免緊靠建筑物立柱或橫梁，設(shè)置在雷電防護區(qū)（LPZ）的較高級別區(qū)域（LPZ2或LPZ3）內(nèi) ；
（2） 對于需要重點保護的信號線纜，宜采用屏蔽電纜進行布線，也可采用光纜。當采用屏蔽線系統(tǒng)時，線纜中傳輸信號頻率為1MHZ以下時，采用單端接地，線纜中傳輸信號頻率為1MHZ以上時，采用兩端接地。采用單端接地應保持各子系統(tǒng)中屏蔽層的電氣連續(xù)性。在電纜屏蔽層二端接地時，兩個接地裝置之間的接地電位差不應大于1vr.m.s（聯(lián)合接地系統(tǒng)）；
（3） 架空電力與電訊導線應盡可能避免架空引入，如確有困難時，其線路由終端桿引下后應更換為屏蔽線纜，進入智能建筑物應水平直埋50m以上，埋地深度應大于0.6m,屏蔽層兩端接地；非屏蔽線應穿鍍鋅鋼管并水平直埋50m以上，鋼管兩端接地；
（4） 在分離的建筑物間布設(shè)的電纜應敷設(shè)在金屬電纜槽中（如金屬管、槽架或混凝土中的格柵形鋼筋網(wǎng)中），這些金屬管槽應首尾電氣貫通，并與各個建筑物的等電位連接排連接。電纜屏蔽層應與這些連接排相連接；
（5） 光纜的所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強芯等，應在入戶處直接接地。
3.  內(nèi)部布線
（1） 在綜合布線系統(tǒng)工程中，材料的選用應符合我國國情的有關(guān)技術(shù)標準（包括國際標準和我國的國家標準及行業(yè)標準）的定型設(shè)備和器材，工程所用的布線纜線及相關(guān)部件的型號、規(guī)格、性能、質(zhì)量應符設(shè)計中的規(guī)定，并經(jīng)國家有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)鑒定，合格的產(chǎn)品才可以進入施工。因此在材料進場時，應檢查電纜和光纜的外包裝有無破損，對纜身應檢查外護套是否完整，有無壓扁或裂縫等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)外包裝有嚴重破損或外套有損傷時，應做好詳細記錄，并進行抽樣檢查測試。
（2） 各種系統(tǒng)（通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、廣播衛(wèi)星電視系統(tǒng)和火災報警系統(tǒng)等）信號線、控制線及電源線，如在同一路由上敷設(shè)時，應采用金屬管槽或橋架，按系統(tǒng)分離布放，金屬管槽或橋架應有可靠的接地裝置。各個系統(tǒng)纜線間的最小間距及接地裝置應符合設(shè)計要求和標準規(guī)范的規(guī)定，以免互相干擾。
（3） 為保證通訊網(wǎng)絡(luò)的安全運行，綜合布線電纜與附近可能產(chǎn)生高電平電磁干抗的電動機、電力變壓器等電氣設(shè)備之間應保持必要的間距，在建筑物內(nèi)有其他管線（如給水管、壓縮空氣管、煤氣管）與弱電纜線平行或交叉敷設(shè)時，其平行或交叉的最小凈距也要符合相關(guān)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。
(4)綜合布線系統(tǒng)應根據(jù)環(huán)境條件選用相應的纜線和配線設(shè)備，或采取防護措施。當綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的干擾低于有關(guān)規(guī)定時，或用戶對電磁兼容性有較高要求時，宜采用非屏蔽纜線和非屏蔽配線設(shè)備進行布線，也可采用光纜系統(tǒng)。當綜合布線路由上存在干擾源，且不能滿足最小凈距要求時，宜采用金屬管線進行屏蔽。
（5）綜合布線系統(tǒng)采用屏蔽措施時，必須有良好的接地系統(tǒng)。保護地線的接地電阻值，單獨設(shè)置接地體時，不應大于4Ω；采用聯(lián)合接地體時，不應大于1Ω。所有屏蔽層應保持連續(xù)性。屏蔽層的配線設(shè)備（FD或BD）端必須良好接地，用戶（終端設(shè)備）端視具體情況宜接地，兩端的接地體應連接至同一接地體。若接地系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時，其接地電位差不應大于1vr.m.s。
（6）采用屏蔽布線系統(tǒng)時，每一樓層的配線柜都應采用適當截面的銅導線單獨布線至接地體，也可采用豎井內(nèi)集中用銅排或粗銅線引到接地體，導線或銅導體的截面與距離遠近，插座數(shù)量，專線條數(shù)，工作站數(shù)量（個）等有關(guān)，一般選6~16mm2及16~25mm2。接地線導線應接成樹狀結(jié)構(gòu)的接地網(wǎng)，避免構(gòu)成直流環(huán)路。
（7）綜合布線的電纜采用金屬槽道或鋼管敷設(shè)時，槽道或鋼管應保持連續(xù)的電氣連續(xù)，并在兩端應有良好的接地。干線電纜的位置應盡可能位于建筑物的中心位置。當電纜從建筑物外面進入建筑物時，電纜的金屬護套或光纜的金屬件均應有良好的接地。當電纜從建筑物外面進入建筑物時，應采用過壓、過流保護措施，并符合相當規(guī)定。綜合布線的有源設(shè)備的正極或外殼，與配線設(shè)備的機架應絕緣，并用單獨導線引至接地匯流排，與配線設(shè)備、電纜屏蔽層等接地。宜采用聯(lián)合接地方式。根據(jù)建筑物的防火等級和對材料的耐火要求，綜合布線應采取相應的措施。在易燃的區(qū)域和大樓豎井內(nèi)布放電纜或光纜，應采用阻燃的電纜或光纜；在大型公共場所宜采用阻燃、低煙、低毒的電纜或光纜；相鄰的設(shè)備間或交接間應采用阻燃型配線設(shè)備。
總之。隨著智能建筑的不斷發(fā)展，雷電造成的損失也越來越大，人們必將對屏蔽技術(shù)提出更為嚴格的要求，對于廣大工程技術(shù)人員而言，提高智能建筑系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性將是一項長期而艱巨的任務(wù)。路漫漫其修遠，吾輩需要上下而求索