建筑智能化系統(tǒng)防雷接地的設(shè)計(jì)探討

鄭秀基

福州冠林智能系統(tǒng)集成有限公司

建筑智能化系統(tǒng)防雷接地的設(shè)計(jì)探討

鄭秀基

福州冠林智能系統(tǒng)集成有限公司

隨著電子信息時(shí)代的迅猛發(fā)展，智能建筑不斷涌現(xiàn)。智能化系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了快速的發(fā)展，而且設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)也在逐漸完善。智能化系統(tǒng)中的電子器件大規(guī)模集成化，又存在著電子信息設(shè)備靈敏度高、耐壓值較低的弊端，一旦受到雷擊的過壓沖擊，很容易導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，損失難以估計(jì)。因此提高智能化系統(tǒng)的抗雷電能力，非常重要。本文引用福州貴安世紀(jì)金源溫泉大飯店智能化工程中的防雷接地設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)分析與探討。

智能建筑；智能化系統(tǒng)；防雷接地

1 項(xiàng)目概況

福州貴安世紀(jì)金源大飯店坐落于擁有“福建溫泉之鄉(xiāng)”美譽(yù)的貴安新天地，是一家集休閑、度假、會(huì)議為一體的五星級(jí)酒店。該酒店的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)很全面，防雷接地系統(tǒng)是智能化系統(tǒng)中的一個(gè)必不可少的配套系統(tǒng)，為智能化系統(tǒng)及設(shè)備提供安全保障，不給智能化系統(tǒng)工程遺留下安全隱患。

2 系統(tǒng)概述

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電腦、自動(dòng)化設(shè)備及通訊等電子設(shè)備大量運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，其工作電壓不斷降低，因此它們受到過電壓特別是雷電襲擊而受到損害的可能性越來越大。為避免因雷擊可能造成的整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中斷，所以在智能建筑中設(shè)置防雷接地是非常必要的。防雷接地系統(tǒng)可以更好地保障建筑智能化系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行，減少智能化工程的維護(hù)支出，延長智能化系統(tǒng)設(shè)備使用壽命。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

福州地處東南沿海，梅雨季過，盛夏來臨的七八九月盛夏期，是福州每年的強(qiáng)雷暴高發(fā)期。根據(jù)GA/T670-2006《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護(hù)技術(shù)要求》可查出福州市的年平均雷暴日有53天，屬于高雷區(qū)。

3.1 雷電防護(hù)范圍

本項(xiàng)目需在以下范圍采取防雷措施：

·監(jiān)控中心機(jī)房防雷與接地

·網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房防雷與接地

·電源線路防雷與接地

·信號(hào)線路防雷與接地

·智能化各系統(tǒng)防雷與接地

3.2 綜合防雷措施

在進(jìn)行該酒店初步設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要從外部和內(nèi)部綜合設(shè)計(jì)防雷系統(tǒng)。建筑外部防雷是保護(hù)建筑不受直擊雷的破壞，給建筑內(nèi)部的人或設(shè)備提供相對(duì)安全的環(huán)境，采取接閃器（避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等），引下線、接地裝置等構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)。但僅靠外部防雷是不夠的，必須同時(shí)采取內(nèi)部防雷措施，通過安裝浪涌保護(hù)器、合理布線、屏蔽、并實(shí)行等電連接，防止感應(yīng)雷產(chǎn)生的高電壓和浪涌對(duì)設(shè)備造成損害。

3.2.1 綜合接地措施

在酒店地下一層弱電間設(shè)置1塊弱電總等電位接地端子板，每層弱電間各設(shè)置1塊樓層等電位接地端子板，在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房、監(jiān)控中心機(jī)房及各多媒體會(huì)議室內(nèi)各設(shè)置1塊局部等電位接地端子板。各接地端子板可采用40*3規(guī)格的扁銅材質(zhì)，長度應(yīng)滿足所端接接地線數(shù)量的要求，并通過絕緣子固定在墻上或樓板上。

總等電位接地端子板應(yīng)與大樓共用接地裝置連接，并通過接地干線引至樓層等電位接地端子板，由此引至各機(jī)房的局部等電位接地端子板。接地干線采用40*4扁銅。接地干線應(yīng)在弱電豎井內(nèi)明敷，并應(yīng)與樓層主鋼筋做等電位連接。

3.2.2 機(jī)房防雷與接地

酒店地下一層監(jiān)控中心機(jī)房作為安防監(jiān)控系統(tǒng)及消防系統(tǒng)的控制機(jī)房，是負(fù)責(zé)酒店公共安全管理、機(jī)電設(shè)備管理的重要機(jī)房。網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房位于酒店的一層，是各種信息系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心。兩個(gè)機(jī)房內(nèi)都有大量的電子設(shè)備，防止機(jī)房設(shè)備遭受雷擊破壞，是機(jī)房設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，是確保智能化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。

機(jī)房系統(tǒng)接地包括：交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地。四種接地共用一組接地裝置，其接地電阻不得大于1Ω。機(jī)房內(nèi)采用M型等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格，即在機(jī)房抗靜電活動(dòng)地板下四周墻壁上敷設(shè)一道40*4的扁銅，扁銅帶通過接地線與機(jī)房內(nèi)局部等電位接地端子板可靠連接。從機(jī)房引一根保護(hù)接地線至本層弱電間等電位端子板，接地線采用BV-35mm2多股銅芯絕緣線。

為降低靜電積聚產(chǎn)生的電壓，應(yīng)將機(jī)房內(nèi)吊頂龍骨做可靠接地。

機(jī)房內(nèi)的所有外露可導(dǎo)電金屬構(gòu)件都應(yīng)通過保護(hù)接地可靠接地。

3.2.3 電源線路防雷與接地

機(jī)房應(yīng)按照三級(jí)電源防雷設(shè)計(jì)，第一級(jí)電源防雷保護(hù)由大樓變配電所低壓柜設(shè)置，第二級(jí)電源防雷保護(hù)設(shè)置在機(jī)房雙電源切換柜內(nèi)。對(duì)機(jī)房內(nèi)主要計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備設(shè)置插座箱，同時(shí)插座箱內(nèi)每一路電源安裝第三級(jí)防雷器。

配電線路采用TN-S系統(tǒng)的接地方式，通過安裝相應(yīng)等級(jí)的浪涌保護(hù)器（SPD），SPD應(yīng)就近與等電位接地端子板連接。

機(jī)房UPS電源輸出端的中性線（N）極，必須與由接地裝置直接引來的接地干線相連接，做重復(fù)接地。

3.2.4 通信線路防雷接地

進(jìn)出建筑物的信號(hào)線纜，應(yīng)選用有金屬屏蔽層的電纜，在直擊雷非防護(hù)區(qū)或直擊雷防護(hù)區(qū)與第一防護(hù)區(qū)交界處，電纜金屬屏蔽層應(yīng)做等電位連接并接地。

設(shè)備機(jī)房的信號(hào)線纜內(nèi)芯線相應(yīng)端口，應(yīng)安裝適配的信號(hào)線路浪涌保護(hù)器，浪涌保護(hù)器的接地端及電纜內(nèi)芯的空線對(duì)應(yīng)接地。

3.2.5 智能化系統(tǒng)防雷與接地

（1）綜合布線系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)的防雷與接地應(yīng)滿足以下要求：

綜合布線系統(tǒng)的主配線機(jī)柜的防雷與接地在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房內(nèi)一并考慮；

不同樓層的綜合布線系統(tǒng)設(shè)備間或不同雷電防護(hù)區(qū)的配線交接間應(yīng)設(shè)置局部等電位接地端子板；

各樓層配線機(jī)柜應(yīng)采用BV-16mm2的絕緣銅導(dǎo)線與樓層等電位接地端子板可靠連接。

數(shù)據(jù)進(jìn)線采用光纖，應(yīng)在光纖進(jìn)入大樓處將金屬保護(hù)管和光纖的金屬保護(hù)層做等電位連接。

電話進(jìn)線的每一對(duì)的電話銅纜應(yīng)安裝浪涌保護(hù)器。

（2）視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)。酒店外圍有安裝室外攝像機(jī)，需重點(diǎn)考慮防止直擊雷。攝像機(jī)立桿頂部安裝避雷針，避雷針應(yīng)與金屬立桿牢固焊接，利用金屬立桿作為接地線，用4*40的扁鋼將其連接到簡易地網(wǎng)角鋼處，以便將直擊雷電流安全泄放入地。沿桿引上的攝像機(jī)的線路應(yīng)穿金屬管屏蔽。

室外攝像機(jī)其自身的引雷途徑有：電源、控制和信號(hào)線路三種，我們要在引雷的線路上安裝相應(yīng)防雷器對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。

室外前端攝像機(jī)進(jìn)線處各安裝一套集電源、控制和信號(hào)為一體的三合一視頻信號(hào)防雷器。

室外攝像機(jī)由監(jiān)控中心機(jī)房統(tǒng)一供電，在機(jī)房供電配電箱內(nèi)安裝一個(gè)電源防雷器。

室外攝像機(jī)控制線路進(jìn)機(jī)房處安裝一個(gè)控制信號(hào)防雷器。

室外攝像機(jī)的視頻線進(jìn)入機(jī)房，在機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)硬盤錄像機(jī)進(jìn)線處安裝視頻防雷箱。

（3）有線電視系統(tǒng)。系統(tǒng)防雷措施內(nèi)容應(yīng)包括市有線電視光纖進(jìn)線防雷、機(jī)房內(nèi)的電源防雷及機(jī)房內(nèi)各種外露可導(dǎo)電物體的等電位連接及各種傳輸線路、分配放大器箱防雷。具體要求如下：

機(jī)房內(nèi)設(shè)備（或器件）的外露可導(dǎo)電部分均應(yīng)做等電位連接并可靠接地；

用于敷設(shè)線纜的金屬線槽及金屬導(dǎo)管的接地應(yīng)符合規(guī)范要求；

延長放大器和分配放大器的外殼應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)；

機(jī)房總電源箱處應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)等級(jí)的電源避雷器，避雷器應(yīng)可靠接地，接地線應(yīng)滿足規(guī)范要求；

戶外引進(jìn)的光纖在進(jìn)戶處應(yīng)將光纖的金屬護(hù)層及保護(hù)鋼管的外壁與大樓接地系統(tǒng)做等電位連接。

（4）多媒體會(huì)議系統(tǒng)。該酒店階梯式的國際會(huì)議廳填補(bǔ)了福州五星級(jí)酒店空白，會(huì)議廳配備多種現(xiàn)代化智能多媒體設(shè)備，能夠滿足各類會(huì)議需求。因此會(huì)議系統(tǒng)防雷接地非常重要。

會(huì)議系統(tǒng)與其它接地系統(tǒng)共用接地，各會(huì)議室機(jī)柜均采用一根BV-16mm2與本層的接地端子板連接。放在音控室的機(jī)柜，要進(jìn)行防靜電接地。并作好系統(tǒng)各設(shè)備的防雷、防靜電，所有帶電設(shè)備必須接地，否則音頻很容易出現(xiàn)干擾。

4 結(jié)束語

智能建筑中的防雷裝置不是擺設(shè)，必須因地制宜采取相應(yīng)的措施，不斷完善防雷技術(shù)，重視各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，更好地發(fā)揮防雷接地的作用，盡最大可能地預(yù)防或降低因雷擊所帶來的災(zāi)害。

[1] 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50057～2010

[2] 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GB 50343～2012

[3] 通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50689～2011

[4] 計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求GB/T 9361～2011

[5] 電子設(shè)備防雷技術(shù)導(dǎo)則DL/T 381～2010