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智能住宅小区弱电机房的防雷措施
发布时间:2016-05-14              返回 

随着我国国民经济的快速发展,城市中涌现出大量的智能住宅小区。所谓智能住宅小区是指将信息通信、计算机和自动控制等技术运用于住宅小区,通过有效的信息传输网络、各系统的优化配置和综合应用,向住户提供先进的安全防范、信息服务、物业管理等方面的功能,以期为居住者创造安全、舒适、便捷、高效的生活空间。因此智能小区的核心一一弱电系统的安全运行也就成为管理部门比较关注的问题。近年来每年因弱电设备受损而造成的经济损失逐年上升,因此,对智能住宅小区弱电机房作好全面而完善的防雷措施是十分必要的。
    一、雷击对弱电设备的危害
    雷击是一种自然现象,它能够释放出巨大的能量,具有极强的破坏力,雷电会导致多种不同形式的危害,造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。而雷击对电子设备危害不仅可因直接雷击引起而更主要是由于发生雷击时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起。感应电磁脉)中沿着电力线路及信号线路进入电子设备内部,导致通讯中断、数据丢失及设备损坏。
    二、荫田措施
    德国的防雷专家希斯曼基在《过电压保护与理论》一书中给出了现代计算机网络的防雷框架图由此框架图可见,弱电设备的防雷措施分为两部分:外部防雷和内部防雷。
    1、外部防雷
    外部防雷主要是指建筑物主体的防雷,一般是防止建筑物或设施避免直击雷危害而采取的防雷措施。它主要是通过接闪器(包括避雷网、避雷带、避雷针等)利用引下线将雷电流引至接地体,将雷电流泄放到大地。按照《建筑物防雷规范》的要求,将雷电流引入大地时分散雷电流。外部防雷的措施已经非常完善,在此就不再赘述。
    2、内部防雷
    在国际标准0EC 6131 2—1中描述的分区防雷的观念已被证实是合理的、有效的。这个理论的基本思想是在过电压到达终端设备造成损害之前,逐级地减少它至无害的水平。由外到内,防雷分区 (LPZs)被定义如下:
    LPZ 0A:在建筑物外部,不受外部保护装置保护的区域。可能遭受直击雷,对雷电磁脉冲没有任何屏蔽防护。
    LPZ 0B:在建筑物外部受外部防雷装置保护的区域。对雷电磁脉)中没有任何屏蔽防护。
    LPZ 1:建筑物内部区域。有小部分雷电能量进入的可能性。
    LPZ 2:建筑物内部区域。有低的浪涌过电压进入的可能性。
    LPZ 3:建筑物(也可能是设备的金属外壳)内部区域。没有雷电磁脉冲产生的干扰,也没有浪涌过电压。
    由此可见,防雷保护由外到内进行多级保护,0区为直击雷区域,最危险,由外部防雷系统进行保护,越到建筑物内部则越安全,受损害的机会越小。因此我们在线路由一个分区进入到另一个分区的地方安装浪涌抑制器,按照不同分区的具体要求安装相应等级的浪涌抑制器。
    多级分级(类)保护原则:即根据电气、微电子设备的不同功能、不同受保护程序和所属保护层确定保护要点作分类保护;根据雷龟和操作瞬间过电压危害的可能通道从电源线到数据遵信线路都应做多级层保护。
    (1)电源部分防护
    弱电设备的电源雷电侵害主要是通过低压线路侵入。我国《建筑物防雷设计规范)(GB50057—94 2000年版)3.3.8.5提出:在电气接地装置与防雷的接地装置共用或相连的情况下,当低压电源线路用全长电缆或架空线换电缆引入时,宜在电源引入的总配电柜处装设过电压保护器。但随着科技的不断发展及人们对雷电危害认识的不断提高,建筑物的电源总进线处都相应设置了浪涌保护8D,作为一级保护。采用一级电源浪涌保护器很难满足需要,必须用多极保护的概念,多级相互配合,充分发挥各级器件的优点,以实现整体性能。
    弱电机房的电源浪涌保护通常作三级保护:电源引入的总配电柜处安装设浪涌保护器,作为一级保护;通常弱电机房均由总配电柜单独配出一个回路为机房供电,因此需要在机房配电箱处安装浪涌保护器,作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装浪涌保护器,作为三缎保护。有了这三极的保护,就可将雷电过电压(脉冲)钳制在1 KV以下,达到保护设备的目的。当然;浪涌保护的级数可根据工程的实际情况进行增减,以求经济合理的方案,达到抑制浪涌的目的/保护弱电设备。
    (2)信号部分防护
    感应雷由通信及网络线路入侵分为两种情况:
    a、当地面突出物遭裹击雷打击时,强雷电。电压将邻近土堆击穿,进而击穿通信及网络线路电缆外皮,使高压侵入网络系统;b、雷云对地面放电时,在通信及网络线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的网络系统设备。因此仅做好电)S部分防护是不够的,还应做好信号部分的防护措施。信号保护器可采用通流容量大的粗保护与具有快速反应的细保护相结合的多级保护电路,将来自信号线路上的感应电流通过臂电支路泄放到大地。对子信息系统,分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定,细保护要根据电子设备的敏感度来进行选择。

   

 (3)等电位联结、屏蔽及防静电接地国家标准<建筑物防雷设计规范>GB60057—94(局部修订条文)明确规定,各防智区交接处,必须进行等电位联结;尤其建筑物内的计算机房等弱—电机房,遭受直击智的可能性比较小,所以在此处赊采取电涌保护器进行感应雷防护外,还应采用等电位联结方式:来进行防雷保护。不仅要将进出机房线路的金属屏蔽管、金属桥架、配电盘的外壳、进入室内的水管、采暖瞥、机房的金属屏蔽膳、金属隔断、金属门窗以及静电地板的金属支架连接在等电位连接环(或网)上,同时还应将电气保护的PE地也接至等电位连接体上。等电位连攘在建筑的共用接地的方式,最好的方法是通过建筑的主筋来按地,所以设计人员在设计建筑物的信息系统机房时,最好在室内预留出与建筑物主筋相连接的等电位联结板,便于等电位的连接。

   

 我们生话的空间存在着大量的磁场,同时雷电也会产生强烈的电磁干扰,而屏蔽是抗电磁干扰最有效的方法。要将弱电机房内的金属门宙与吊顶内的龙骨进行多次连接,如有必要,可在机房内单独作屏蔽网,采用金属管参与等电位联结,与屏蔽措施相配合,所有的信息设备均应与建筑物保持1m远的距离,可有效地屏蔽电磁干扰。

    静电也是产生浪涌的原因之一。静电在我们的生活中无处不在,人体因步行和移动带电有时高达2—1 0KV,可以产生对弱电系统的危害。因此防静电也是弱电机房的重要任务之一。比较常用的方法是在机房内铺:设防静电地板。目前国内最新防静电地面材料为防静电瓷质地板。之外,机房内装修材料也必须是防静电的,内墙和顶棚表面应使用防静电防火墙板或喷涂导静电环氧涂料,送风管道和送风口应使用导电三聚氰氨材料,避免空气流动时产生静电积聚。

   

3、接地

    

建筑物应该有一个良好的接地系统。因为所有防雷措施都需要通过接地系统把雷电流泄入大地,从而保护设备和人身安全。另外还有防干扰的屏蔽问题,防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。接地系统通常采用综合接地,利用建筑物基础内的水平及垂直钢筋可靠焊接作接地体。当基础下有防水层时,则需在垫层内或建筑物外侧作一圈水平接地体,将基础内的钢筋网与此接地体可靠连接。所有防雷引下线、等电位联结引下线等均要与接地体可靠焊接。

    

三、结束语

    综上所述,智能住宅小区的弱电机房的防雷系统是一个系统工程,必须作好外部防雷、内部防雷及接地等措施,尤其是对弱电设备的浪涌保护更不容忽视。根据工程的实际情况作出经济、合理及有效的防雷方案,保证整个小区弱电系统的安全运行是十分重要的。
    依据标准
    【1】建筑物防雷设计规范.GB50057—94,2000年版.
    【2】民用建筑电气设计规范。JGJ/T 16-92.
    【3】建筑电气安装分项工程施工工艺标准.中国建筑工业出版社…
    【4】智能建筑技术.中国建筑工业出版社。
    【5】智能建筑设计规范。G6/T50314—2000.
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