智能建筑物内部的防雷措施

陈儒章 陈银妆

摘要 现代智能建筑防雷技术强调的是全方位防护、综合治理，通过从电缆、设备、配线架等方面严格把关，遵守多级分类的保护原则对雷电进行综合防护。

【关键词】防雷 接地 屏蔽 保护

随着智能建筑行业的发展，智能建筑的功能日趋完备，采用的设施、设备也越来越广泛，由于其线路布置复杂，很容易受到雷电干扰和打击，因此，做好智能建筑的防雷是一项至关重要的工作。本文将对屏蔽、等电位连接、合理布线、过电压保护等几种防雷措施加以分析。

1 屏蔽

屏蔽的目的是防止雷电波对电子、电气设备工作性能的影响，针对智能建筑大体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆及管道的屏蔽。屏蔽技术是利用金属网、管、箔、壳、等导电材料把需要保护的设备包围起来，衰减或阻挡过电压和电磁干扰施加在电子、电气设备上的破坏。其中将建筑物外部进行笼式全屏蔽防雷是最安全可靠的技术措施，重点应用于中心机房和通讯枢纽等重要场所。屏蔽层与电子、电气设备安全距离应满足以下条件要求。

（1）雷电击于格栅形大空间屏蔽以外的场合下，安全距离ds =W Sf/10;

（2）雷电直击在格栅形大空间屏蔽上的场合下，安全距离ds=W。式中W为格栅形屏蔽的网格宽度，Sf为屏蔽系数。

2 合理布线

为保证智能建筑物的通信电缆、光缆、各种有关连接硬件防雷工作有效、可靠，应做好以下几方面工作。

（1）为了缩小雷电感应的范围面，不要将电缆布设在建筑物四周，通常系统主干线的垂直部分尽量布置在高层建筑物的中心，避免靠近防雷系统引下线柱钢筋的位置;

（2）通讯设备、计算机网络设备、控制设备、照明设备在安装时所需要的各种线路、管道在进入建筑物时应进行等电位连接，并在机柜处安装网络避雷器;

（3）每一楼层的配线柜都应用铜排或粗铜线引到接地体，当电缆、光缆进入建筑物时，其金属护套或金属构件应有良好的接地措施;

（4）综合布线系统有源设备的正极或外壳，与配线设备的机架应绝缘，并用单独导线引到接地汇流排，与配线设备、电缆屏蔽层等接地，采用联合接地方式。

3 等电位联接

等电位联结，是用导线将防雷建筑物接地线与建筑物内的金属构建连接起来，使整个建筑物形成一个良好的导电体。其作用是消除建筑物内电子、电气设备的金属外壳与建筑物内接地体间的电位差。就智能建筑物而言，SM型混合等电位联结网络模式比较有效和实用。等电位联接通常采用以下几种方法：

（1）用导线将处在防雷区间的电子电气设备、防雷装置、电缆桥架、各种金属管线和弱电系统的金属外壳、构架等相互联接起来，形成了建筑物的法拉第笼，从而消除雷电到来时感应过电压的产生。

（2）整个建筑物结构中的钢筋是等电位联接的一部分，应该绑扎或焊接成统一的导电系统，并且接到综合共用的接地装置上。

（3）进入建筑物电源供电系统的防雷措施包括电源主配电、UPS电源设备等，采用TN-S接地系统的电源在建筑物内总配电屏中（I处）、二级配电屏中（II处）、和设备端前（III处）分别安装一、二、三级防雷保护，防雷器的安装如图1所示。三级保护防雷器的雷电通流为一般分别为lOOkA、40KA、20KA。

4 过电压保护

过电压保护是通过安装在电子、电气设备电源线、控制线等线路上的各種电涌保护器（SPD）实现的。如图2所示，保护器由气体放电模块、氧化锌压敏模块、限流电阻模块、瞬变抑制二极管模块、自恢复保险模块、热断路器模块等几个功能块组合而成。使用时通过功能模块的选择和搭配，可以形成了不同功能、不同型号、不同应用场地的SPD。现场施工安装时应注意事项以下几个问题：

（1）第一级SPD（电压开关型）安装在总电源进线处，其作用是保护从室外引来的线路;如安装在变压器低压侧或总配电柜内。第二级SPD（限压型）应安装在设备的配电箱内，其作用是保护后续配电盘的设备，如安装楼层配电箱、电梯控制室、消防控制室等的配电箱内;第三级SPD（浪涌吸收器）安装在计算机设备、电子设备、控制设备前的插座箱内;

（2）保护器的额定工作电压与设备或线路承载的工作电压越接近越好;

（3）保护器的在线阻抗不要太大，一般交流单相负荷大于0.5 kVA时，线阻抗小于等于4Q，交流单相负荷小于等于0.5kVA时，线阻抗小于等于10Ω;

（4）若线路无屏蔽，各设备之间的过电压水平应考虑线路的感应电压。

5 结束语

随着智能化建筑的不断发展，综合防雷技术在智能建筑中的应用也将更加广泛。现代智能建筑防雷技术强调的是全方位、全时段、多层次的，通过电缆、设备、配线架等方面严格把关，遵守多级分类的保护原则对雷电进行综合防护。不仅要有完善的内部防雷措施，还要有可靠的外部防雷电电磁脉冲的措施，确保智能建筑各信息系统的电子、电气设备安全可靠运行。

参考文献

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[2]徐超汉，智能化大厦综合布线系统设计与工程[M].西安：电子工业出版社，2010.

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