建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計分析

付立明

南京臨江老城改造建設(shè)投資有限公司 江蘇 南京 210000

引言

建筑物電子信息系統(tǒng)是由計算機(jī)、通信設(shè)備、處理設(shè)備、控制設(shè)備以及相配套的設(shè)施設(shè)備等電子設(shè)備按照一定目的和規(guī)則對建筑物運行的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、傳輸、加工、存儲以及檢索的人機(jī)系統(tǒng)。由于建筑物的電子信息系統(tǒng)安裝大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備容易受到雷電干擾和侵襲，導(dǎo)致電子設(shè)備內(nèi)部元件損壞，無法正常運行，影響到建筑物的功能。2012年修正并頒發(fā)了《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范(GB50343-2012)》，對建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計、施工、檢測與管理做出了詳細(xì)的說明。因此，建筑物電子信息系統(tǒng)在設(shè)計的時候，要做好防雷設(shè)計，確保電子信息系統(tǒng)的安全性和可靠性。

1 雷電的形式與危害

我國是雷電自然災(zāi)害比較頻繁的地區(qū)，尤其是南方夏季多雷電現(xiàn)象，雷電災(zāi)害也被電工委列為電子時代的一大公害。雷電是雷云層接近地面時，地面感應(yīng)出相反電荷，當(dāng)電荷達(dá)到一定數(shù)量，則在云間、云和大地之間放電，迸發(fā)光、電現(xiàn)象。雷電可以分為直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷。直擊雷是帶電積云層接近地面時，與地面凸出物之間的放電現(xiàn)象，雷電電流直接流入地下，讓雷擊點與連接金屬部分產(chǎn)生對地高壓，直接擊傷人和動物[1]。感應(yīng)雷分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷，靜電感應(yīng)雷是帶電積云在架空電纜導(dǎo)線與其他導(dǎo)電凸出物感應(yīng)出大量電荷。帶電積云層與其他導(dǎo)體放電后，感應(yīng)電荷失去負(fù)荷，以大電流、高電壓的形式沿著導(dǎo)線或者導(dǎo)電凸出物傳播；電磁感應(yīng)雷是雷電放電時，在周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場，從而導(dǎo)致周圍的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。球形雷是一種星球、發(fā)紅光和極亮白光的火球，可以直接從窗戶、門、管道等通道入侵，危害比較大。

2 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計

雷電發(fā)生的瞬間產(chǎn)生高溫、強(qiáng)烈的電磁輻射，瞬間釋放幾十萬倍的電流，可以直接擊毀建筑物、供配電系統(tǒng)、通信設(shè)備，造成計算機(jī)系統(tǒng)故障，威脅到財產(chǎn)和人身安全。雷電感應(yīng)電壓主要通過供電電源和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口和交換設(shè)備，破壞計算機(jī)和交換機(jī)、路由器等設(shè)備，因此要做好建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計

2.1 防雷系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010的要求，必須根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、重要性劃分防雷等級。建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷等級可以分為A、B、C、D四級。A級主要是大型計算機(jī)中心、大型通信站、國家金融中心、銀行、火車站、機(jī)場、甲級安全防護(hù)系統(tǒng)、大型電子醫(yī)療設(shè)備、五星級酒店等；B級指中型計算機(jī)中心和通信站、大型體育場監(jiān)控系統(tǒng)、中型電子醫(yī)療設(shè)備、雷達(dá)站、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)和四星級酒店；C級指小型通信站、電信局、大中型有線電視系統(tǒng)以及三星級以下酒店。D級別是以上三種以下的電子信息系統(tǒng)設(shè)備。建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷系統(tǒng)包括外部防雷系統(tǒng)和內(nèi)部防雷系統(tǒng)，外部防雷系統(tǒng)主要由接閃器、引下線和接地裝置構(gòu)成，直擊雷電流流入到接閃器上，接閃器和引下線直接將電力傳入到接地裝置，接地裝置將其引入到地里[2]。內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要是減少雷電流對建筑內(nèi)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)雷，一般采用等電位連接、避雷器等方式。通過等電位連接，可以將建筑物內(nèi)、附近的鋼筋、水管、金屬管道等金屬物統(tǒng)一用電氣連接的方式連接起來，讓建筑物構(gòu)成一個等電位體，減少建筑物內(nèi)間接接觸的電壓和不同金屬之間的電位差，降低雷電從建筑物外部流入建筑內(nèi)部管線和管道的危害。

2.2 共用接地系統(tǒng)與等電位聯(lián)結(jié) 由于建筑物電子信息系統(tǒng)安裝了大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備對電磁感應(yīng)、電流比較敏感，因此，建筑物電子信息系統(tǒng)與建筑電氣系統(tǒng)共用接地系統(tǒng)，減少兩者之間的電位差。供配電系統(tǒng)變電室安裝總等電位接地箱，電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)?？偟入娢唤拥叵渑c共用接地系統(tǒng)聯(lián)結(jié)，并通過接地線引入各個樓層的等電位接地箱，局部等電位接地箱和預(yù)留的樓層主鋼筋接地端子聯(lián)結(jié)。接地線可以采用銅芯的導(dǎo)線和銅帶，導(dǎo)線橫斷面積大于16 mm2，不同樓層的綜合布線系統(tǒng)、不同的防雷電護(hù)區(qū)的配線相接面必須設(shè)置等電位接地箱，配電柜的接地線采用絕緣子導(dǎo)線。建筑內(nèi)部的所有電氣和電子設(shè)備的外殼、柜體、機(jī)架、屏蔽線纜、防靜電接地、浪涌保護(hù)器等與等電位連接網(wǎng)絡(luò)接地端連接，采用的連接導(dǎo)線距離最短[3]。等電位連接網(wǎng)絡(luò)主要有M 型、S型以及M型和S型共同的組合，其中M 型適合大型計算機(jī)房、通信系統(tǒng)、大型醫(yī)療設(shè)備等；S型適合小型的電子信息系統(tǒng)，比如建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等；M 型和S型聯(lián)合方式適合復(fù)雜的電子信息系統(tǒng)。

2.3 屏蔽系統(tǒng)設(shè)計 電子信息系統(tǒng)安裝了大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備容易受到電磁感應(yīng)脈沖沖擊，所以建筑物內(nèi)部的機(jī)房、電子設(shè)備、通信設(shè)備等保修采用電磁屏蔽措施，屏蔽系統(tǒng)必須與建筑物的金屬框架、墻面、屋頂?shù)茸匀唤饘傥锱c防雷接地裝置連接，構(gòu)造大空間屏蔽系統(tǒng)。如果建筑金屬大空間屏蔽系統(tǒng)無法滿足電子信息系統(tǒng)的防電磁感應(yīng)要求，則需要增加機(jī)房的屏蔽措施，電子信息系統(tǒng)的電子設(shè)備采用屏蔽電纜，屏蔽電纜的兩端與建筑物的等電位連接帶連接。

結(jié)束語

建筑物電子信息系統(tǒng)安裝了大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備容易受到雷電侵襲，因此必須做好建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計。在設(shè)計的過程中，必須結(jié)合建筑物電子信息系統(tǒng)的重要性和功能性，確定防雷安全等級，然后做好防雷系統(tǒng)設(shè)計、屏蔽系統(tǒng)以及共用接地系統(tǒng)與等電位連接方式。