浅谈智能建筑弱电工程防雷接地

浅谈智能建筑弱电工程防雷接地

上海市建科工程咨询有限公司上海200032

摘要:目前,一些建筑和业主在建设弱电项目时往往忽视防雷接地,给工程带来安全隐患。本文对建筑中弱电工程防雷接地的设计和施工进行了论述,可供有关的施工人员和技术人员参考。随着信息技术的飞速发展,大量先进的通信设备被投入使用,从模拟通信到数字通信,发展的十分迅速。在建筑中也有越来越多的机房,每个机房和设备之间的电磁兼容性是最有效和最基本的衡量标准。本文论述了智能建筑弱电工程的雷电防护接地。

关键词:智能建筑;弱电工程;防雷;接地

闪电是一种自然放电现象。由于电闪放电电压高、放电时间短,其产生是无法控制的。雷电灾害严重程度分布广泛,主要有两个因素,首先,大量积累电荷的雷云有更大范围的辐射,过程中放电的范围可以覆盖到几十公里,其次地上各种网络相互渗透、错综复杂,进一步扩大了雷电灾害的范围。随着现代电子技术的飞速发展,大量的微电子器件(系统)在工业控制中得到了应用和网络化。因为它的组件有更高层次的集成,存储容量变得越来越大,提高了速度和准确性,但只有几伏,工作电压电流只有微安级的信息,因此对干扰非常敏感,如对雷电电磁脉冲和过电压承受相对脆弱,而广域网络能够增加一个系统(设备)干扰的可能性。当闪电过电压和伴随的电磁场强度达到一定的阈值时,会导致系统故障(误操作、信息丢失、特征变差、运行不稳定等),或对整个电子系统或其部件造成永久性损坏。因此,电子系统(设备)特别是网络信息系统(设备)必须受到雷电过电压的保护。鉴于上述原因,在智能建筑弱电工程中必须考虑过电压保护。

1、智能建筑弱电系统雷电防护的必要性

传统的防雷系统可以使用避雷针、屋顶分离器、法网和地网保护建筑物。然而,由于雷电感应、电磁脉冲和电路冲击等电子干扰,传统的防雷系统无法有效防止。

1.1、闪电直接击中建筑物外的供电和通讯数据线。闪电感应电流能迅速穿透建筑物内部。

1.2、大电网在城市的切换和大容量用户的激增。

1.3、建筑物内电气设备(如空调、电梯、大功率泵等)的激增。

1.4、电力供应、通讯、数据线及其他建筑物或地面上的雷击造成的电磁脉冲和浪涌电流。

1.5、静电的直接损坏通过数据线到设备配件元件。

以上五个方面是造成雷电感应、电磁脉冲和设备击穿破坏的主要因素,因此建筑弱电系统的雷电防护是一种系统工程。在设计时,必须考虑外部防雷和内部防雷整体。

2、智能建筑中弱电工程的防雷接地

2.1、外部防雷

外部避雷主要是指建筑物的防雷保护,通常是防雷技术的主要部分。外部防雷电主要由避雷针(防雷、避雷针和防雷带)和接地装置(地线、地极)保护。闪电保护可以使用一种专门设计用来接收直接闪电电流的金属物体。尤其在屋顶上,或者建筑物的突出部分(如墙角、尖顶、栏杆、屋檐等)最容易受到雷电的影响,设备和仪器在屋顶上安装,避免雷击。智能建筑具有多类荷载,应根据一级防雷建筑物的防护措施设计。为了有效地防止雷击,应使用针网或针带结合避雷针,在屋顶的最高点和其他高点设置避雷针。防雷网覆盖屋顶,延伸至墙壁,使屋顶和墙壁受到防雷保护。该网格与建筑柱内的钢筋连接,在柱内使用两个或多个钢条,柱子上的钢筋与建筑物地基自然接地。此外,钢筋、地板钢筋和外墙的所有金属构件也应与导线连接,形成一套具有多层屏蔽的防雷系统。这样不仅可以防止建筑物内部设备的损坏,还可以防止其他各种电磁方面的扰动。

2.2、内部防雷

从理论上来看,通过对雷电的防护可以有效的避免对相关设备设施造成的损坏。在当前的许多防雷原理设计上,通过各种形式的连接,使得这些设备可以在第一时间内对雷电做出反应,对后续的雷电防护工作起着很好的作用。一旦由于雷击引起的瞬态达到设备的危险阈值,保护装置瞬间响应,具有保护设备的作用。内部防雷分为弱电流系统供电线路的防雷和弱电设备的通信端口信号的防雷系统。

(1)电力线防雷系统。

电力线的防雷系统主要是防止雷电的传播。

电力线对智能建筑中的计算机和相关设备有害。根据防雷试验项目的草案,应采取分级保护和排放水平的原则。在电源总进口处,安装有大流量电流的一级电源防雷装置,即B级过电压保护器;将第2(C)类或3类(D)电源防雷装置添加到重要地板或重要设备电源的进入线。

(2)电气设备各信号端口防雷系统。

由于该电路具有较高的瞬时冲击能量,网络通信设备能够承受更高的能量。

为了保证网络通信系统的安全运行,在网络通信接口中安装了防雷装置。

(3)等电位连接。

根据避雷器的结构,引入强电磁场的相邻导线(电源线和信号线路)感应雷击过电压,因此,明确防雷系统的结构,避免可能受到的电子设备的雷电干扰。一般计算机等电子设备的电压小于或等于100V,因此有必要建立等电位连接,以保证电子设备的安全,减少电势差。

电线或浪涌保护器过电压保护器都包含在防雷装置、电气设备、金属门窗等防雷范围内。

金属管道和金属焊接的弱电系统相互连接,形成统一的传导系统,以避免接地线之间的电位差,消除产生的过电压。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属/槽、防静电屏蔽电缆外、信号设备接地、安全保护和电涌保护器接地端应在等电位连接网络连接接地末端的最短距离内。整个建筑结构的梁、板、柱都是等电位连接的一部分,应该焊接或捆绑成一个统一的导电系统,并连接到集成的通用地面设备上。

建筑接点设置总等电位接地端子,如每一层地板设置潜在接地端子、设备室或设备设置在局部等电位接地端子之间。普通接地装置与总等电位接地连接,再一次连接到预留地板接地端子的局部等电位接地端子。防雷接地和通讯工作需要直流接地,安全防护工作共用一个连接接地装置,称为共用接地系统,根据接入设备要求的最小值确定接地电阻。智能系统采用普通接地装置,当使用建筑金属体作为接地装置时,接地电阻不应大于1Ω。当接地电阻要求时不能达到,可以使用埋入式接地体,在地上设置外延接地体,通常的做法是在这些接地体的周边范围之内采用当前被各个层面所能接受的减阻剂或新技术等措施。每一种电子设备的内部系统是不一样的,有的电子设施在内部设置上是相对简单的(我们生产生活中经常见到的消防方面的系列设备等)可以与S型等电网络相连(单点接地)。在这种结构中,所有的金属部件都直接连接到机房,而不需要特殊的接地线来引导总等电位接地端子。除了等电位点外,它还应与共同地面系统的其他部分充分绝缘。

在信号传输结束时,设备安装抗过载保护系统防感应雷击,目的是保护设备周围,它对系统的安全稳定运行起着重要的作用,为了确保计算机系统的安全,电源接线室的房间安装雷电浪涌保护器,所有电气设备加加强过载保护。

结束语

智能建筑是电子信息技术与建筑工程相结合的产物。随着我国技术的不断发展,智能建筑中的计算机系统越来越复杂,其防雷要求越来越高。现代防雷技术强调综合保护、综合管理、层层防御。因此,智能建筑弱电工程作为系统工程,必须全面理解电气化防御的要求,实施综合防护措施强化的多层分类和保护措施。

参考文献:

[1]刘建,马月球,黎晓军.智能建筑弱电系统接地连接技术[J].电脑知识与技术(学术交流).2007(12)

[2]吴慎山,李美凤.综合布线系统的电磁兼容性设计[J].低压电器.2008(20)

[3]曾益保.电气自动化在智能建筑中的应用[J].消费导刊.2009(14)

标签:;  ;  ;  

浅谈智能建筑弱电工程防雷接地
下载Doc文档

猜你喜欢