陳儒章 陳銀妝
摘要 現(xiàn)代智能建筑防雷技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是全方位防護(hù)、綜合治理,通過(guò)從電纜、設(shè)備、配線架等方面嚴(yán)格把關(guān),遵守多級(jí)分類的保護(hù)原則對(duì)雷電進(jìn)行綜合防護(hù)。
【關(guān)鍵詞】防雷 接地 屏蔽 保護(hù)
隨著智能建筑行業(yè)的發(fā)展,智能建筑的功能日趨完備,采用的設(shè)施、設(shè)備也越來(lái)越廣泛,由于其線路布置復(fù)雜,很容易受到雷電干擾和打擊,因此,做好智能建筑的防雷是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作。本文將對(duì)屏蔽、等電位連接、合理布線、過(guò)電壓保護(hù)等幾種防雷措施加以分析。
1 屏蔽
屏蔽的目的是防止雷電波對(duì)電子、電氣設(shè)備工作性能的影響,針對(duì)智能建筑大體可分為建筑物屏蔽、設(shè)備屏蔽和各種線纜及管道的屏蔽。屏蔽技術(shù)是利用金屬網(wǎng)、管、箔、殼、等導(dǎo)電材料把需要保護(hù)的設(shè)備包圍起來(lái),衰減或阻擋過(guò)電壓和電磁干擾施加在電子、電氣設(shè)備上的破壞。其中將建筑物外部進(jìn)行籠式全屏蔽防雷是最安全可靠的技術(shù)措施,重點(diǎn)應(yīng)用于中心機(jī)房和通訊樞紐等重要場(chǎng)所。屏蔽層與電子、電氣設(shè)備安全距離應(yīng)滿足以下條件要求。
(1)雷電擊于格柵形大空間屏蔽以外的場(chǎng)合下,安全距離ds =W Sf/10;
(2)雷電直擊在格柵形大空間屏蔽上的場(chǎng)合下,安全距離ds=W。式中W為格柵形屏蔽的網(wǎng)格寬度,Sf為屏蔽系數(shù)。
2 合理布線
為保證智能建筑物的通信電纜、光纜、各種有關(guān)連接硬件防雷工作有效、可靠,應(yīng)做好以下幾方面工作。
(1)為了縮小雷電感應(yīng)的范圍面,不要將電纜布設(shè)在建筑物四周,通常系統(tǒng)主干線的垂直部分盡量布置在高層建筑物的中心,避免靠近防雷系統(tǒng)引下線柱鋼筋的位置;
(2)通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制設(shè)備、照明設(shè)備在安裝時(shí)所需要的各種線路、管道在進(jìn)入建筑物時(shí)應(yīng)進(jìn)行等電位連接,并在機(jī)柜處安裝網(wǎng)絡(luò)避雷器;
(3)每一樓層的配線柜都應(yīng)用銅排或粗銅線引到接地體,當(dāng)電纜、光纜進(jìn)入建筑物時(shí),其金屬護(hù)套或金屬構(gòu)件應(yīng)有良好的接地措施;
(4)綜合布線系統(tǒng)有源設(shè)備的正極或外殼,與配線設(shè)備的機(jī)架應(yīng)絕緣,并用單獨(dú)導(dǎo)線引到接地匯流排,與配線設(shè)備、電纜屏蔽層等接地,采用聯(lián)合接地方式。
3 等電位聯(lián)接
等電位聯(lián)結(jié),是用導(dǎo)線將防雷建筑物接地線與建筑物內(nèi)的金屬構(gòu)建連接起來(lái),使整個(gè)建筑物形成一個(gè)良好的導(dǎo)電體。其作用是消除建筑物內(nèi)電子、電氣設(shè)備的金屬外殼與建筑物內(nèi)接地體間的電位差。就智能建筑物而言,SM型混合等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)模式比較有效和實(shí)用。等電位聯(lián)接通常采用以下幾種方法:
(1)用導(dǎo)線將處在防雷區(qū)間的電子電氣設(shè)備、防雷裝置、電纜橋架、各種金屬管線和弱電系統(tǒng)的金屬外殼、構(gòu)架等相互聯(lián)接起來(lái),形成了建筑物的法拉第籠,從而消除雷電到來(lái)時(shí)感應(yīng)過(guò)電壓的產(chǎn)生。
(2)整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)中的鋼筋是等電位聯(lián)接的一部分,應(yīng)該綁扎或焊接成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng),并且接到綜合共用的接地裝置上。
(3)進(jìn)入建筑物電源供電系統(tǒng)的防雷措施包括電源主配電、UPS電源設(shè)備等,采用TN-S接地系統(tǒng)的電源在建筑物內(nèi)總配電屏中(I處)、二級(jí)配電屏中(II處)、和設(shè)備端前(III處)分別安裝一、二、三級(jí)防雷保護(hù),防雷器的安裝如圖1所示。三級(jí)保護(hù)防雷器的雷電通流為一般分別為lOOkA、40KA、20KA。
4 過(guò)電壓保護(hù)
過(guò)電壓保護(hù)是通過(guò)安裝在電子、電氣設(shè)備電源線、控制線等線路上的各種電涌保護(hù)器(SPD)實(shí)現(xiàn)的。如圖2所示,保護(hù)器由氣體放電模塊、氧化鋅壓敏模塊、限流電阻模塊、瞬變抑制二極管模塊、自恢復(fù)保險(xiǎn)模塊、熱斷路器模塊等幾個(gè)功能塊組合而成。使用時(shí)通過(guò)功能模塊的選擇和搭配,可以形成了不同功能、不同型號(hào)、不同應(yīng)用場(chǎng)地的SPD?,F(xiàn)場(chǎng)施工安裝時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)第一級(jí)SPD(電壓開(kāi)關(guān)型)安裝在總電源進(jìn)線處,其作用是保護(hù)從室外引來(lái)的線路;如安裝在變壓器低壓側(cè)或總配電柜內(nèi)。第二級(jí)SPD(限壓型)應(yīng)安裝在設(shè)備的配電箱內(nèi),其作用是保護(hù)后續(xù)配電盤(pán)的設(shè)備,如安裝樓層配電箱、電梯控制室、消防控制室等的配電箱內(nèi);第三級(jí)SPD(浪涌吸收器)安裝在計(jì)算機(jī)設(shè)備、電子設(shè)備、控制設(shè)備前的插座箱內(nèi);
(2)保護(hù)器的額定工作電壓與設(shè)備或線路承載的工作電壓越接近越好;
(3)保護(hù)器的在線阻抗不要太大,一般交流單相負(fù)荷大于0.5 kVA時(shí),線阻抗小于等于4Q,交流單相負(fù)荷小于等于0.5kVA時(shí),線阻抗小于等于10Ω;
(4)若線路無(wú)屏蔽,各設(shè)備之間的過(guò)電壓水平應(yīng)考慮線路的感應(yīng)電壓。
5 結(jié)束語(yǔ)
隨著智能化建筑的不斷發(fā)展,綜合防雷技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用也將更加廣泛?,F(xiàn)代智能建筑防雷技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是全方位、全時(shí)段、多層次的,通過(guò)電纜、設(shè)備、配線架等方面嚴(yán)格把關(guān),遵守多級(jí)分類的保護(hù)原則對(duì)雷電進(jìn)行綜合防護(hù)。不僅要有完善的內(nèi)部防雷措施,還要有可靠的外部防雷電電磁脈沖的措施,確保智能建筑各信息系統(tǒng)的電子、電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
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