弱電防雷接地詳解

2021-04-12 13:59:24 字數 2877 閱讀 2958

目前在智慧型建築弱電工程中一些工程商及業主往往忽視防雷接地,給工程遺留下安全隱患;鑑於大多從事智慧型建築弱電工程的工程商來自與it行業的轉型,不太了解弱電工程防雷接地技術及施工,本文較深入地**了智慧型建築弱電工程防雷接地設計和施工,供相關工程商及技術人員參考,以起拋磚引玉之效。

一.概述

雷電是一種自然放電現象。由於雷電放電電壓高、放電時間短,它的產生人類目前無法控制。雷雲的生成、移動、放電的整個過程伴隨多種物理效應,如:

靜電感應、高溫高熱、電磁輻射、光輻射等;這些物理效應的共同作用已嚴重危害室內弱電裝置的安全執行,甚至危及工作人員的安全。雷電災害嚴重性還表現在波及面廣,主要有兩個方面的因素,首先積聚大量電荷的雷雲有較大的活動範圍及其放電過程的輻射範圍可覆蓋達幾十公里的範圍,其次地面各種網路(電力、通訊等網路)的相互滲透、錯綜複雜,使雷電災害的範圍進一步擴大。

隨著現代電子技術的蓬勃發展,大量的微電子裝置(系統)得以在工業控制中應用和聯網。由於其元器件的整合度愈來愈高,資訊儲存量愈來愈大,速度和精度不斷提高,但工作電壓僅有幾伏,資訊電流僅有微安級,因而對外界干擾極其敏感,對雷電等電磁脈衝和過電壓的承受能力相對脆弱,同時網路廣域化又增大了系統(裝置)受干擾的可能性。當雷電等引起的過電壓和伴隨的電磁場強度達到某一閥值時,輕則引起系統失靈(誤動、資訊丟失、特性變壞、執行不穩定等),重則導致整個電子系統或其元器件永久性損壞。

據統計,雷電其中又以雷擊電磁脈衝為電子系統事故的主要禍害,且有逐年上公升的趨勢。因而,電子系統(裝置)特別是網路資訊系統(裝置)必須實行雷電過電壓防護。鑑於上述原因,在智慧型建築弱電工程中必須考慮過電壓防護。

二.為什麼弱電系統必須要有合格的防雷避雷設施?

雷擊的危害性已經被很多人清楚的認識到了,但是還有施工者心存幻想,總是認為雷電不會光顧弱電系統,事實卻是無一倖免。太多的案例證明:要保證弱電系統穩定正常的長期執行,首先它的防雷避雷設施必須合格。

弱電系統本身技術指標再高,只需一次雷擊,就一切不復存在。那麼什麼樣的防雷避雷設施才算是合格的呢?

弱電系統要有自己單獨的接地體,不要和強電系統的接地體混用。儘管技術標準說到接地體的地阻值小於1歐姆二者可以合用,但實際要做到小於1歐姆相當困難,所以單獨接地是一種最可靠的方法。有人鼓吹現場施工時弱電系統可就近連線等電位作接地,但是至今筆者所有調查了解接觸到的案例都是說明這個方法行不通,根源還是又和強電系統的接地體混用在一起了,另有文章做**。

有關防雷避雷的國家標準其中之一的gb50057---94規定:弱電系統裝置接地分為訊號接地、遮蔽接地、保護接地,這幾種型別的接地就可以合用乙個接地體,其接地體的阻值要求小於4歐姆。這個資料值必須用地阻儀按照使用要求測得,就是要保證系統有乙個可靠的雷電洩放通道。

如果測試不合格,可以在接地體周圍使用降阻劑,效果較好。接地體的引出線必須用φ8以上的圓鋼條,只能用氧焊電焊連線不准採用壓接方式。

實踐證明:凡是加裝了防雷器避雷器並且按照要求做好了接地的弱電系統都基本受損較少或是不受損的渡過雷電期。筆者長期跟蹤收集了成都的五個物管公司所轄小區和樓盤弱電系統的相關資料。

城西一家物管公司管理著四個較為大型的小區,其中有2處是占地900畝和400畝的別墅,另外2處是有2000多戶的普通小區和900多戶的高檔別墅小區,都安裝有監控和防盜報警系統、車輛道閘管理系統、對講或是可視對講系統。其中很多經驗教訓值得參考。

隨著微電子技術的發展,現在的電子器件供電電壓更低耗電更少、體積更小、功能更強,但是也變得更脆弱更容易受到雷電的傷害。這都是雷擊或是雷電感應引起的瞬間高電壓惹的禍,這種直擊雷或是雷電感應引起的瞬間高電壓可以**纜上達到驚人的幾十萬伏以上,即便是220v供電電源的通斷也能**纜或是器件上產生約10v以上的電壓,如果不採取防護措施其後果是不言而喻的。首先洩放通道必須通暢,保護元件用特性陡峭效能良好的敏感器件。

在實際工程應用中,安放在野外的攝像機容易遭到雷擊,所以在它的訊號端接放電管,在它的供電端接壓敏電阻或是瞬態抑制二極體,然後就近用地籠接地。兩年多時間過去了,特別是2023年8~9月期間,好幾天據氣象局統計成都地區發生雷擊閃電都超過7千多次,但該小區沒有攝像機被雷擊損壞。相對應的另外乙個物業公司,其中一小區,在去年底建設弱電系統時,筆者就苦口婆心的多次建議他們一定要搞好接地和加裝防雷避雷器。

他們的主管工程師總認為我在聳人聽聞、誇大其詞,堅持只簡單的搞了接地不願意加裝防雷避雷器,結果在8~9月的雷擊期,小區所有35個室外槍機和16個室外球機全部被擊毀,有20個槍機剛剛維修好又第二次被擊毀,而且是在全系統預先斷電的情況下,教訓慘痛。

三.弱電防雷接地設計

為了避免雷電由交流供電電源線路入侵,可在大廈的變配電所的高壓櫃內的各相安裝避雷器作為第一級保護,在低壓櫃內安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護,以防止雷電侵入大廈的配電系統。為謹慎起見,可在大廈各層的供電配電箱中安裝電源避雷器作為第**保護,並將配電箱的金屬外殼與大廈的防雷接地系統可靠連線。

智慧型大廈內的通訊線路多由綜合佈線系統擔當。綜合佈線系統由六個子系統組成,下面從這六個方面分析一下對綜合佈線系統的弱電防雷保護:

(1)建築群子系統:

由連線兩個及以上建築物之間的纜線和配線裝置組成。若採用光纜作為建築物間網路連線介質,不需要安裝避雷器,甚至可以架空鋪設。若採用雙絞線,則必須穿管埋地敷設。

進入建築後,採用雙絞線敷設時,導線必須單獨敷設在弱電金屬橋架或金屬管道內。金屬橋架和金屬管道與綜合接地系統良好連線,充當導線的遮蔽層,不能與強電導線共用強電金屬橋架或強電金屬管道。

(2)裝置間子系統:

由進線裝置,程式控制交換機、計算機等各種主機裝置及其配線裝置組成。它是佈線系統最主要的管理區域,通常分為語音管理和數字管理兩部分。語音裝置管理區子系統連線大樓外的各種線路,經與垂直幹線子系統跳接後,連通各語音管理子系統,為防雷電破壞應安裝通訊避雷櫃作為通訊線路的第一級防雷措施。

連線進出大樓的大對數通訊電纜必須埋地敷設,以防進出大樓的通訊線路引入的感應雷。資料裝置管理子系統即是計算機網路核心裝置,是採用大對數雙絞電纜作為傳輸主幹纜。需要在機櫃中安裝計算機網路防雷器,作為計算機網路的第一級防雷措施。

若採用光纜作為計算機網路主幹線,則絕對避免了雷電影響,是最好的防雷措施。

弱電系統防雷接地的技術措施

1 建築物金屬屋頂 立面金屬表面 鋼柱 鋼梁 混凝土內鋼筋和金屬門窗框架等大尺寸金屬件,應作等電位聯結並與防雷裝置相連 2 弱電系統的防雷接地宜與建築物其他的接地共用接地系統。共用接地電阻 1 當互相鄰近的建築物之間有電力和通訊電纜連通時,宜將其接地網互相連線,否則,宜作有效隔離。3 需要保護的電子...

弱電系統防雷接地的技術措施 x

1 建築物金屬屋頂 立面金屬表面 鋼柱 鋼梁 混凝土內鋼筋和金屬門窗框架等大尺寸金屬件,應作等電位聯結並與防雷裝置相連 2 弱電系統的防雷接地宜與建築物其他的接地共用接地系統。共用接地電阻 1 當互相鄰近的建築物之間有電力和通訊電纜連通時,宜將其接地網互相連線,否則,宜作有效隔離。3 需要保護的電子...

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