廠區(qū)弱電系統(tǒng)的防雷設(shè)計

【摘要】廠區(qū)的正常運行離不開電力系統(tǒng)的支持，但是我國的很多的廠區(qū)用電設(shè)備在穩(wěn)定性上都容易受到外界因素的影響，部分電力系統(tǒng)對于雷擊的抵抗力處于一個相對較弱的狀態(tài)，所以對于廠區(qū)電力系統(tǒng)尤其是弱電系統(tǒng)的保護也是非常必要的。本文主要探討了廠區(qū)弱電系統(tǒng)的防雷設(shè)計，希望能夠給有關(guān)人員提供一定的經(jīng)驗和借鑒。

【關(guān)鍵詞】工廠；弱電系統(tǒng)；直擊雷；感應(yīng)雷；防雷

電力系統(tǒng)的正常工作對于廠區(qū)的正常生產(chǎn)有著非常重要的意義，但是廠區(qū)的電力系統(tǒng)是非常脆弱的，它非常容易受到外界因素的影響，如果遭遇到了惡劣的天氣，尤其是陰雨天氣會對電力系統(tǒng)的正常運行帶來非常不利的影響，所以一定要對這樣的情況采取相應(yīng)的措施，這樣才能更好地保證廠區(qū)的正常運行。

1、雷電對弱電系統(tǒng)的危害

雷電是一種非常常見的自然現(xiàn)象，由于雷電所導(dǎo)致的自然災(zāi)害也非常頻繁和普遍。雷擊主要分為兩大類，一類是直接雷擊。一類是感應(yīng)雷擊。對于雷擊所造成的后果和影響，人們早已經(jīng)有了非常清晰的認識，感應(yīng)雷擊在當今所產(chǎn)生的危害越來越嚴重，這是因為人們使用的電子產(chǎn)品數(shù)量和類型都在不斷增加，雷擊對這些微電子類產(chǎn)品的危害日益明顯，所以，人們對于雷擊的危害也越來越重視。在廠區(qū)的弱點系統(tǒng)當中通常分布的都是大規(guī)模集成電路等等非常重要的微電子部件，這種部件體積非常小，抗壓性能較差，基本上不能承受任何較大電流的通過，能量非常小，所以對能量的承受能力十分有限，在實際的應(yīng)用方面，這種部件有著非常明顯的優(yōu)勢，任何事物都是具有兩面性的，這種部件很難承受大的電流通過，很小的電磁場都會對其正常的運行產(chǎn)生非常大的影響，只要是非常小的電壓就可以使其完全處于癱瘓的狀態(tài)，所以對于一些外部環(huán)境的適應(yīng)性相對較差。在國際上雷擊災(zāi)害已經(jīng)受到了一定的重視，所以也應(yīng)該采取一定的措施對雷擊災(zāi)害進行有效的控制。

2、廠區(qū)弱電系統(tǒng)防雷設(shè)計

工廠的弱電系統(tǒng)中一般都要包含計算機網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)以及安防系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)，下文當中就以兩個子系統(tǒng)為例對廠區(qū)弱電系統(tǒng)防雷設(shè)計進行具體的分析。

一些廠區(qū)的設(shè)計特點就是主要以辦公區(qū)和生產(chǎn)區(qū)兩個區(qū)域的劃分和建設(shè)為主，當然，對于弱電系統(tǒng)的布置也有著一定的規(guī)律，從機房開始，每一個生產(chǎn)車間堵塞網(wǎng)絡(luò)都要經(jīng)過室外的網(wǎng)絡(luò)，同時用于監(jiān)控的攝像頭也經(jīng)常安置在了外墻上，通常以立式或者懸掛式的方式來安裝。與此同時監(jiān)控線也要經(jīng)過室外的管網(wǎng)，在這樣的情況下，一旦發(fā)生了雷擊，整個建筑當中的外管網(wǎng)和監(jiān)控設(shè)備都非常容易發(fā)生損壞。有一些廠區(qū)由于沒有采取一些非常有效的措施，在雷擊發(fā)生時出現(xiàn)了設(shè)備的損壞，嚴重的甚至直接處于完全不能繼續(xù)使用的狀態(tài)，這給廠區(qū)帶來了非常大的經(jīng)濟損失，所以廠區(qū)弱電系統(tǒng)的防雷設(shè)計應(yīng)該受到相關(guān)人員的高度重視。

2.1對直擊雷的防護

在廠區(qū)的弱電系統(tǒng)當中主要是要防止直擊雷給相關(guān)的用電設(shè)備造成損壞，這些設(shè)備通常有接閃器、引下線和接地體。接閃就是要讓雷電所產(chǎn)生的能量按照人們事先設(shè)計好的方式流入大地，接閃器和避雷針起到的作用其實是一致的，避雷帶和避雷網(wǎng)可以直接作為接閃設(shè)備，也能夠起到非常好的效果。

2.1.1接閃器常用的避雷針、避雷線和避雷帶

1）避雷針的防雷原理是在發(fā)生雷擊現(xiàn)象的時候，避雷針將其周圍產(chǎn)生的電流引到自己的身上去，然后經(jīng)過引下線將電流導(dǎo)入大地，這樣就能夠很好地避免電氣設(shè)備受到雷擊的破壞。通常情況下，這種方式都可以起到非常好的效果。

2）避雷線防雷即是通過防護對象的制高點向另一制高點或地面接引金屬線進行雷電防護。它的防護原理可以認為等同于在弧垂上每一點有一根等高避雷針。此方式架設(shè)施工有難度或不太美觀。

3）避雷帶的防雷原理其實和防雷的原理有著非常強的相似性，通常都是將其安裝在屋頂周圍的女兒墻或者是屋脊或者是屋檐上的金屬網(wǎng)帶，但是需要注意的是在安裝時應(yīng)該盡量保證其外觀具有一定的觀賞性。

根據(jù)探頭安裝特點，立柱式或在墻頭壁掛等方式，建議采用避雷針作為接閃器防直擊雷，設(shè)計高度需要計算確定，一般高出墻頭以上。

2.1.2引下線

引下線的好壞直接關(guān)系到接閃器所接閃的電流能否迅速、有效地被引導(dǎo)到接地體。一般直擊雷引下線采用圓鋼或扁鋼引下線在距地面以下采用金屬管對引下線進行屏蔽。針對立桿式安裝的探頭，可采用探頭的支撐線作為引下線，但要核實它的有效截面，如可行利用。但應(yīng)在不低于地面處設(shè)接地連接板。

2.1.3接地體

目前在安裝了防雷裝置而依然遭受雷擊的事故調(diào)查中，絕大部分是接地系統(tǒng)的接地電阻不合格所造成的。因此，防雷接地電阻一定要達到要求，一般單獨接地不得大于規(guī)定數(shù)值。

2.2防感應(yīng)雷設(shè)計

感應(yīng)雷和雷電波入侵是造成弱電設(shè)備的主要原因，除了附近發(fā)生雷擊時，感應(yīng)電磁脈沖可通過傳輸線形成入侵波。同樣的道理，即使在遠處發(fā)生雷擊，只要傳輸線通過那個區(qū)域，一樣可以引起感應(yīng)雷電波，傳輸線涉及的范圍越廣，進雷的幾率越高。因此，針對廠區(qū)暴露在室外的長距離敷設(shè)的各種傳輸線（包括光纜中的加強鋼絲），要解決傳輸線的引雷問題，除了上述防止直擊雷，還要防止感應(yīng)雷。

2.2.1電源系統(tǒng)的防雷

在各種各樣的傳輸線中，電源線是分布最廣的傳輸線，也就意味著受雷擊感應(yīng)的幾率最高，最易引起感應(yīng)雷，另外，根據(jù)雷電波的頻譜分析，雷電波絕大多數(shù)能量集中在大諧波分量就在工頻附近，因此，雷電波最易和電源線發(fā)生耦合。

2.2.2信號系統(tǒng)的防雷

設(shè)計中在信號系統(tǒng)及控制系統(tǒng)中通過安裝下列設(shè)備進行防護。

1）在攝像機接線端口處安裝攝像機專用防雷器，把防雷器地線與避雷針引下線連接到一起，就近接地。

2）在云臺控制器安裝通信控制線專用防雷器。

3）在畫面切換器接線端口處安裝架式攝像機專用防雷器。

3、結(jié)語

弱電系統(tǒng)大部分都在廠房的室外，所以對于雷擊的預(yù)防和治理時保證廠區(qū)正常維持生產(chǎn)的一個非常重要的前提，在工程設(shè)計中一定要對弱電系統(tǒng)的防雷設(shè)計予以高度的重視，只有這樣才能更好地保證弱電系統(tǒng)不會受到雷擊的損害，從而減少了廠區(qū)的經(jīng)濟損失，提高了其生產(chǎn)和經(jīng)營的穩(wěn)定性和經(jīng)濟效益，同時也推動了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

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