論智能住宅小區(qū)弱電機(jī)房的防雷措施
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各大、中、小城市中將涌現(xiàn)出大量的智能住宅小區(qū)。所謂智能住宅小區(qū)是指將信息通信,計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù)運(yùn)用于住宅小區(qū),通過(guò)有效的信息傳輸網(wǎng)絡(luò),各系統(tǒng)的優(yōu)化配置和綜合應(yīng)用,向住戶提供先進(jìn)的安全防范、信息服務(wù)、物業(yè)管理等方面的功能,以期為居住者創(chuàng)造安全、舒適、便捷、高效的生活空間。因此智能小區(qū)的核心──弱電系統(tǒng)的安全運(yùn)行也就成為管理部門(mén)比較關(guān)注的問(wèn)題,近年來(lái)各地因弱電設(shè)備受損而造成的經(jīng)濟(jì)損失逐年上升,因此,對(duì)智能住宅小區(qū)弱電機(jī)房作好全面而完善的防雷措施是十分必要。
一、雷擊對(duì)弱電設(shè)備的危害
雷擊是一種自然現(xiàn)象,它能夠釋放出巨大的能量,具有極強(qiáng)的破壞力,雷電會(huì)導(dǎo)致多種不同形式的危害,造成建筑物等損壞以及人員的傷亡。而雷擊對(duì)電子設(shè)備危害不僅可因直接雷擊引起而更主要是由于發(fā)生雷擊時(shí)在電源和通訊線路中感應(yīng)的電流浪涌引起。感應(yīng)電磁脈沖沿著電力線路及信號(hào)線路進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部,導(dǎo)致通訊中斷,數(shù)據(jù)丟失及設(shè)備損壞。
二、防雷措施
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防雷措施可分為兩部分:外部防雷和內(nèi)部防雷。
1、外部防雷
外部防雷主要是指建筑物主體的防雷,一般是防止建筑物或設(shè)施避免直擊雷危害而采取的防雷措施。它主要是通過(guò)接閃器(包括避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷針等)利用引下線將雷電流引至接地體,將雷電流泄放到大地。按照《建筑物防雷規(guī)范》的要求,將雷電流引入大地時(shí)分散雷電流。外部防雷的措施已經(jīng)非常完善,在此就不再贅述。
2、內(nèi)部防雷
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OEC61312-1中描述的分區(qū)防雷的觀念已被證實(shí)是合理的、有效的。這個(gè)理論的基本思想是在過(guò)電壓到達(dá)終端設(shè)備造成損害之前,逐級(jí)地減少它至無(wú)害的水平。由外到內(nèi),防雷分區(qū)(LPZS)被定義如下:
LPZ OA:在建筑物外部,不受外部保護(hù)裝置保護(hù)的區(qū)域??赡茉馐苤睋衾?,對(duì)雷電磁脈沖沒(méi)有任何屏蔽防護(hù)。
LPZ OB:在建筑物外部受外部防雷裝置保護(hù)的區(qū)域。對(duì)雷電磁脈沖沒(méi)有任何屏蔽防護(hù)。
LPZ 1:建筑物內(nèi)部區(qū)域。有小部分雷電能量進(jìn)入的可能性。
LPZ 2:建筑物內(nèi)部區(qū)域。有低的浪涌過(guò)電壓進(jìn)入的可能性。
LPZ 3:建筑物(也可能是設(shè)備的金屬外殼)內(nèi)部區(qū)域。沒(méi)有雷電磁脈沖產(chǎn)生的干擾,也沒(méi)有浪涌過(guò)電壓。
由此可見(jiàn),防雷保護(hù)由外到內(nèi)進(jìn)行多級(jí)保護(hù)CO區(qū)為直擊雷區(qū)域,最危險(xiǎn),由外部防雷系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù),越到建筑物內(nèi)部則越安全,受損害的機(jī)會(huì)越小。因此我們?cè)诰€路由一個(gè)分區(qū)進(jìn)入到另一個(gè)分區(qū)的地方安裝浪涌抑制器,按照不同分區(qū)的具體要求安裝相應(yīng)等級(jí)的浪涌抑制器。
多級(jí)分級(jí)(類)保護(hù)原則:即根據(jù)電氣、微電子設(shè)備的不同功能,不同受保護(hù)程序和所屬保護(hù)層確定保護(hù)要點(diǎn)作分類保護(hù):根據(jù)雷電和操作瞬間過(guò)電壓危害的可能通道從電源線到數(shù)據(jù)通信線路都應(yīng)做多級(jí)層保護(hù)。
?。?)電源部分防護(hù)
弱電設(shè)備的電源雷電侵害主要是通過(guò)低壓線路侵入。我國(guó)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94 2000年版)3.3.8.5提出:在電氣接地裝置與防雷的接地安置共用或相連的情況下,當(dāng)?shù)蛪弘娫淳€路用全長(zhǎng)電纜或架空線換電纜引入時(shí),宜在電源引入的總配電柜處裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器。但隨著科技的不斷發(fā)展及人們對(duì)雷電危害認(rèn)識(shí)的不斷提高,建筑物的電源總進(jìn)線處都相應(yīng)設(shè)置了浪涌保護(hù)8D,作為一級(jí)保護(hù)。采用一級(jí)電源浪涌保護(hù)器很難滿足需要,必須用多級(jí)保護(hù)的概念,多級(jí)相互配合,充分發(fā)揮各級(jí)器件的優(yōu)點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)整體性能。
弱電機(jī)房的電源浪涌保護(hù)通常作三級(jí)保護(hù):電源引入的總配電柜處安裝設(shè)浪涌保護(hù)器,作為一級(jí)保護(hù);通常弱電機(jī)房均由總配電柜單獨(dú)配出一個(gè)回路器,為機(jī)房供電,因此需要在機(jī)房配電箱處安裝浪涌保護(hù)器,作為二級(jí)保護(hù);在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS的前端應(yīng)對(duì)地加裝浪涌保護(hù)器,作為三級(jí)保護(hù),有了這三級(jí)的保護(hù),就可將雷電述電壓(脈沖)鉗制在1KV以下,達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。當(dāng)然:浪涌保護(hù)的級(jí)數(shù)可根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行增減,以求經(jīng)濟(jì)合理的方案,達(dá)到抑制浪涌的目的,保護(hù)弱電設(shè)備。
?。?)信號(hào)部分防護(hù)
感應(yīng)雷電通信及網(wǎng)絡(luò)線路入侵分為兩種情況:a、當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌夤鼡衾状驌魰r(shí),強(qiáng)雷電。電壓將鄰近土堆擊穿,進(jìn)而擊穿通信及網(wǎng)絡(luò)線路電纜外皮,使高壓侵入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);b、雷云對(duì)地面放電時(shí),在通信及網(wǎng)絡(luò)線路上感應(yīng)出上千伏的過(guò)電壓,擊壞與線路相連的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備。因此僅做好電S部分防護(hù)是不夠的,還應(yīng)做好信號(hào)部分的防護(hù)措施。信號(hào)保護(hù)器可采用通信容量大的粗保護(hù)與具有快速反應(yīng)的細(xì)保護(hù)相結(jié)合的多級(jí)保護(hù)電路,將來(lái)自信號(hào)線路上的感應(yīng)電流通過(guò)臂電支路泄放到大地。對(duì)子信息系統(tǒng),分為粗保護(hù)和精細(xì)保護(hù)。粗保護(hù)量級(jí)根據(jù)所屬保護(hù)區(qū)的級(jí)別確定,細(xì)保護(hù)要根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來(lái)進(jìn)行選擇。
?。?)等電位聯(lián)結(jié)
屏蔽及防靜電接地國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB60057-94明確規(guī)定,各防智區(qū)交接處,必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié):尤其建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)房弱電機(jī)房,遭受直擊智的可能性比較小,所以在此處賒采取電涌保護(hù)器進(jìn)行感應(yīng)雷防護(hù)外,還應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)方式來(lái)進(jìn)行防雷保護(hù)。不僅要將進(jìn)出機(jī)房線路的金屬屏蔽管、金屬橋架,配電盤(pán)的外殼,進(jìn)入室內(nèi)的水管,采暖瞥,機(jī)房的金屬屏蔽膳,金屬隔斷,金屬門(mén)窗以及靜電地板的金屬支架連接在等電位連接環(huán)(或網(wǎng))上,同時(shí)還應(yīng)將電氣保護(hù)的PE地也接至等電位連接體上。等電位連攘在建筑的共用接地的方式,最好的方法是通過(guò)建筑的主筋來(lái)接地,所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑物的信息系統(tǒng)機(jī)房時(shí),最好在室內(nèi)預(yù)留出與建筑物主筋相連接的等電位聯(lián)結(jié)板,便于等電位的連接。
我們生活的空間存在著大量的磁場(chǎng),同時(shí)雷電也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾,而屏蔽是抗電磁干擾最有效的方法。要將弱電機(jī)房?jī)?nèi)的金屬門(mén)窗與吊頂內(nèi)的龍骨進(jìn)行多次連接,如有必要,可在機(jī)房?jī)?nèi)單獨(dú)作屏蔽網(wǎng),采用金屬管參與等電位聯(lián)結(jié),與屏蔽措施相配合,所有的信息設(shè)備均應(yīng)與建筑物保護(hù)1米遠(yuǎn)的距離,可有效地屏蔽電磁干擾。
靜電也是產(chǎn)生浪涌的原因之一。靜電在我們生活中無(wú)處不在,人體因步行和移動(dòng)帶電有時(shí)高達(dá)2-10KV,可以產(chǎn)生對(duì)弱電系統(tǒng)的危害。因此防靜電也是弱電機(jī)房的重要任務(wù)之一,比較常用的方法是在機(jī)房?jī)?nèi)鋪設(shè)防靜電地板。目前,國(guó)內(nèi)最新防靜電地面材料為防靜電瓷質(zhì)地板。之外,機(jī)房?jī)?nèi)裝修材料也必須是防靜電的,內(nèi)墻和頂棚表面應(yīng)使用防靜電防火墻板或噴涂導(dǎo)靜電環(huán)氧涂料,送風(fēng)管道和送風(fēng)口應(yīng)使用導(dǎo)電三聚氰氨材料,避免空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生靜電積聚。
3、接地
建筑物應(yīng)該有一個(gè)良好的接地系統(tǒng)。因?yàn)樗蟹览状胧┒夹枰ㄟ^(guò)接地系統(tǒng)把電源泄入大地,從而保護(hù)設(shè)備和人身安全。另外,還有防干擾的屏蔽問(wèn)題,防靜電的的問(wèn)題,都需要通過(guò)建立良好的接地系統(tǒng)來(lái)解決。接地系統(tǒng)通常采用綜合接地,利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的水平及垂直鋼筋可靠焊接作接地體。當(dāng)基礎(chǔ)下有防水層時(shí),則需在墊層內(nèi)或建筑物外側(cè)作一圈水平接地體,將基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋網(wǎng)與此接地體可靠連接,所有防雷引下線,等電位聯(lián)結(jié)引下線等均要與接地體可靠焊接。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,智能住宅小區(qū)的弱電機(jī)房的防雷系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,必須作好外部防雷,內(nèi)部防雷及接地等措施,尤其是對(duì)弱電設(shè)備的浪涌保護(hù)更不容忽視。根據(jù)工程的實(shí)際情況作出經(jīng)濟(jì)、合理及有效的防雷方案,保護(hù)整個(gè)小區(qū)弱電系統(tǒng)的安全運(yùn)行是十分重要的。
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