對(duì)智能建筑中綜合布線系統(tǒng)的雷電防護(hù)分析

伍莧微　巫宇慧

摘 要 對(duì)于綜合布線系統(tǒng)的雷電防護(hù)是極為有必要的。本文主要針對(duì)智能建筑中的綜合布線系統(tǒng)和其可能遭受的雷擊途徑展開(kāi)分析，并對(duì)其防護(hù)的措施展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞 智能建筑 綜合布線系統(tǒng) 雷電防護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU312.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

綜合布線系統(tǒng)是指在建筑物內(nèi)部信息通信設(shè)備進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)奈锢砭€路，可以稱(chēng)之為建筑物中的信息傳輸?shù)摹案咚俟贰薄＞C合布線系統(tǒng)的發(fā)展主要是以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科技的飛速發(fā)展為基礎(chǔ)的，計(jì)算機(jī)科技為綜合布線系統(tǒng)提供了全面先進(jìn)的技術(shù)支持，并且其所具有的靈活性和發(fā)展性也是傳統(tǒng)單一的專(zhuān)用布線技術(shù)所無(wú)法相比的。綜合布線系統(tǒng)主要由這幾種系列的部件組成：傳輸介質(zhì)、線路管理硬件、連接器、插座、插頭、適配器、傳輸電子線路、電器保護(hù)設(shè)備和支持硬件。

1智能建筑中綜合布線系統(tǒng)雷擊研究

在通常情況下，雷電侵入電氣設(shè)備的方式主要有兩種，直擊雷入侵和感應(yīng)雷入侵，直擊雷是指雷電直接擊于綜合布線系統(tǒng)所在的建筑物、其他物體，如電力電纜、外露信號(hào)電纜上。感應(yīng)雷是指由于雷電流迅速變化在其周?chē)a(chǎn)生巨大瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng)，造成對(duì)綜合布線系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)。一般而言，在智能建筑的建筑結(jié)構(gòu)上，都已采用了直擊雷防護(hù)措施，因此，直擊雷對(duì)綜合布線系統(tǒng)造成的破壞幾率很小，而感應(yīng)雷破壞的幾率則比較大，因?yàn)楦袘?yīng)雷可以有靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、暫態(tài)電位升高和雷電反擊。以下主要針對(duì)于綜合布線系統(tǒng)所遭遇到的感應(yīng)雷危害進(jìn)行相關(guān)的分析，主要通過(guò)以下4個(gè)方面：

1.1靜電感應(yīng)危害

在綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)建中，電力電纜由于處于露天的環(huán)境，容易遭受到靜電感應(yīng)的危害。露天架空的電力線上空的帶電雷雨云層產(chǎn)生靜電感應(yīng)，帶上與云層相反的電荷，如果其中有一條電纜遭受到了雷擊，電力線上的感應(yīng)電荷，由于與大地間的電阻比較大，而不能在同樣短時(shí)間內(nèi)相應(yīng)消失就會(huì)形成局部感應(yīng)高電壓，對(duì)于智能建筑內(nèi)部的金屬構(gòu)架與接地不良的電氣系統(tǒng)的金屬器件之間發(fā)生擊穿放電產(chǎn)生火花，造成嚴(yán)重的損失。

1.2電磁感應(yīng)的危害

當(dāng)智能建筑遭受雷擊時(shí)，雷電流將沿建筑物鋼筋或信號(hào)線路、電源線路、天饋線路等其它金屬結(jié)構(gòu)中各分支導(dǎo)體流入大地。沿分支導(dǎo)體流動(dòng)的雷電流將在建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生暫態(tài)脈沖磁場(chǎng)，脈沖磁場(chǎng)交鏈不同空間位置上的導(dǎo)體回路，就會(huì)在這些回路中感應(yīng)出過(guò)電壓和過(guò)電流，它們常會(huì)使得感應(yīng)回路端的電子設(shè)備受到損害。

1.3暫態(tài)電位升高的危害

在智能建筑物遭受雷擊時(shí)，雷電流沿著防雷裝置中各分支導(dǎo)體流動(dòng)，經(jīng)接地體流入大地。將分支導(dǎo)體看成是具有分布電感和電阻的電路，把接地體看做是集中電阻，即接地電阻。于是雷電流流過(guò)防雷裝置中各分支導(dǎo)體和接地電阻時(shí)，將會(huì)在分支導(dǎo)體的電感、電阻和接地電阻上產(chǎn)生壓降，使防雷裝置中各個(gè)部分的對(duì)地電位都有不同程度的升高。由于雷電流持續(xù)時(shí)間很短，這種電位升高現(xiàn)象所持續(xù)的時(shí)間較短，稱(chēng)為暫態(tài)電位升高。在雷電擊中智能建筑物時(shí)，雷電流沿著建筑物接閃器的引下線和雷電閃擊的通道產(chǎn)生雷電暫態(tài)電壓升高，通過(guò)電源線、信號(hào)線等線路耦合或轉(zhuǎn)移到電子設(shè)備上，造成通信、監(jiān)控、計(jì)算機(jī)等智能化信息系統(tǒng)設(shè)備損壞。

1.4雷電反擊的危害

雷擊時(shí)會(huì)有強(qiáng)大的電流經(jīng)過(guò)接閃器、引下線和接地體，與大地間存在很高的電壓，這高電壓與附近的電器設(shè)備、電源線、信號(hào)線等之間會(huì)發(fā)生反擊，可能引起電氣設(shè)備被破壞，金屬管道被燒穿的嚴(yán)重后果。在許多情況下，暫態(tài)高電壓還可以從一座智能建筑物受到雷擊后，通過(guò)該建筑物的金屬管道傳遞到另一座智能建筑物那里在引起反擊，損壞設(shè)備。

2綜合布線系統(tǒng)防雷措施

根據(jù)以上的智能建筑中綜合布線系統(tǒng)雷擊研究，應(yīng)該對(duì)于綜合布線系統(tǒng)的雷電加以防護(hù)，其措施主要有以下幾點(diǎn)：

2.1屏蔽綜合布線系統(tǒng)

（1）主要是在布線系統(tǒng)的線路采用屏蔽線纜，表層再增加金屬屏蔽層，即線纜套金屬管屏蔽，金屬管兩端接地做等電位處理。

（2）屏蔽布線系統(tǒng)采用的電纜、連接器件、跳線、設(shè)備電纜都應(yīng)是屏蔽的，并應(yīng)保持屏蔽層的連續(xù)性。

2.2綜合布線系統(tǒng)防雷接地

（1）綜合布線電纜與電力線、電氣設(shè)備及其它管線之間應(yīng)保持必要的間距。

（2）在電信間、設(shè)備間及進(jìn)線間應(yīng)設(shè)置樓層或局部等電位接地端子板。

（3）綜合布線系統(tǒng)應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)，接地電阻不大于1歐，單獨(dú)設(shè)置接地體時(shí)，接地電阻不應(yīng)大于4歐，如果接地電阻達(dá)不到要求應(yīng)增加人工接地體。

（4）樓層安裝的各個(gè)配線柜（架、箱）應(yīng)采用適當(dāng)截面的絕緣銅導(dǎo)線單獨(dú)布線至就近的等電位接地裝置，也可采用豎井內(nèi)等電位接地銅排引到智能建筑物共用接地裝置。

2.3戶(hù)外線路屏蔽

（1）戶(hù)外進(jìn)、出電子信息系統(tǒng)電源線路不宜采用架空線路，至少套10米金屬管埋地敷設(shè)，金屬管兩端做等電位連接并接地。

（2）光纜的所有金屬接頭、金屬護(hù)層、金屬擋潮層、金屬加強(qiáng)芯等，進(jìn)入智能建筑物處直接接地。

（3）對(duì)于連接到綜合布線系統(tǒng)中的所有外部線路加以金屬屏蔽層的安裝，并對(duì)于入戶(hù)線路的接口處應(yīng)該將所有的金屬插頭、檔潮層進(jìn)行等電位連接并接地。

2.4加裝浪涌保護(hù)器（SPD）

（1）進(jìn)入智能建筑物的交流供電線路，在線路的總配電箱設(shè)置電源浪涌保護(hù)器作為第一級(jí)保護(hù)；在配電線路分配電箱、電子設(shè)備機(jī)房配電箱設(shè)置電源浪涌保護(hù)器作為第二級(jí)保護(hù)；在智能電子設(shè)備終端前設(shè)置電源浪涌保護(hù)器作為第三級(jí)保護(hù)，即精細(xì)保護(hù)。

（2）為了保證雷電高壓脈沖沿電源線路侵入時(shí)，各級(jí)SPD都能分級(jí)啟動(dòng)泄流，避免多級(jí)SPD間出現(xiàn)盲點(diǎn)，兩級(jí)SPD間必須有一定的線距長(zhǎng)度來(lái)滿(mǎn)足避免盲點(diǎn)的要求。第一級(jí)SPD到第二級(jí)SPD之間的線距要大于10米，第二級(jí)SPD到第三級(jí)SPD之間的線距要大于5米。

（3）為了保護(hù)信號(hào)線路的電子設(shè)備不受雷擊電磁脈沖的影響，在信號(hào)線路上的各電子設(shè)備前設(shè)置信號(hào)浪涌保護(hù)器。

3小結(jié)

總而言之，智能建筑中綜合布線系統(tǒng)如果沒(méi)有加以一定的防護(hù)措施是極有可能遭受到雷電的危害。本文主要從屏蔽綜合布線系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)防雷接地、戶(hù)外線路屏蔽、加裝浪涌保護(hù)器展開(kāi)對(duì)防雷措施的研究分析。

參考文獻(xiàn)

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