弱电工程防雷方案简述
一、弱电工程概述
智能建筑弱电工程中有些工程队往往忽视防雷接地,给弱电工程遗留下安全隐患。本文较深入地探讨了智能建筑弱电工程防雷接地设计方案,供相关弱电工程技术人员参考,以起抛砖引玉之效。
随着通信科学技术的不断发展,特别是无线移动技术的步伐日益加快,而通信设备属于弱电设备, 它耐雷电及过电压的能力很弱,因而各种通信设备及计算机设备遭受雷击损坏已成为影响通信系统安全运行的重要因素。总的来讲,有两种过电压方式侵入设备从而损坏设备:
一种由弱电工种中的电源线、信号传输线、天馈线及地线侵入的雷电流。
另一种是内部操作过电压,如变压器的空载、电机的启动、开关的开启等引起的浪涌电压,足以使许多微电子设备遭受不同程度的损坏,直接造成巨额的经济损失,更重要的还会导致整个通信网络瘫痪,从而对我们保障武警消防系统的通信系统、内部管理系统的设备安全性、可靠性就提出了更高的要求。由此可见通信系统和计算机网络系统的雷电防护安全问题愈显得日益突出,势在必行。
二、弱电工程具体防雷系统解决方案
弱电防雷是一项综合工程,它包括防直击雷、防感应雷以及接地系统的设计。本方案参照信息产业部批准的中国通信行业标准:“通信基站防雷与接地设计规范”;“通信工程电源系统防雷技术规定” 及“通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范” ,结合我公司产品的特点和工程设计的经验,提出了本解决方案。
(1). 防雷慨述
雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象,它给人类的生活带来很大影响,雷电造成的灾害自远古以来一直威胁着人类和地球上的一切生物,随着科学技术的发展,微电子设备的增多,计算机的普及,雷电的危害性愈来愈突出。感应雷的危害已被社会愈来愈重视。而感应雷是指由于闪电过程中产生的磁场与各种电子设备的信号线,电源线以及天馈线之间的耦合而产生的脉冲电流,也指带电雷云对地面物体产生的静电感应电流,若能将电子设备上电源线,信号线或天馈线上感应的雷电电流通过相应的防感应雷避雷器引导入地,则达到了防感应雷的目的。
(2).雷电破坏弱电设备的途径主要有以下几个方面:
1.直击雷对建筑物或邻近地区的雷电放电,从而导致建筑物内部通信网络环路中,由于电磁感应产生瞬态过电压造成设备损坏;
2.雷电通过供电系统侵入设备造成的损坏;
3.雷电通过通信线路(如DDN/X.25、PSTN、ISDN、邮电专线、视频传输线、音控线、帧中继等)的感应传入弱电系统损坏设备;
4.雷电通过天馈线路传入系统损坏设备;
5.接地措施处理不符合规范要求,引起的地电位反击;
6.静电感应产生瞬间电荷反击,传入网络系统造成设备损坏。
综上所述,雷击不仅会造成建筑物和通信网络、设备的损坏,而且还会危及人生安全。因此应采取综合防雷措施,既要防御直击雷对建筑的危害,又要防御感应雷沿各种途径进入室内,对人员、设备的危害。
(3)、设计依据及原则
1设计依据:
A.《电子计算杌机房设计规范》GB50147—93
C.《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GB64—83
D.《电子设备雷击保护导册》GB7450—87
E.《建筑物电气设计手册》
F. 《计算机信息系统防雷保安器》 GA173-1998。
H.《建筑物防雷设计规范》GB50057—94
I.《雷电电磁脉冲的防护》IEC1312—1.2.3.
2设计原则:
通过对贵单位的设备情况分析,现提出我公司对该项目的设计原则:
a、避雷器件在线路中应不影响被保护设备的正常工作。
b、重点考虑先进性、安全性、实用性。
c、考虑机房的整体性、美观性。
d、设计施工的可操作性。
三、弱电工程具体防雷措施
为了保证福建省武警消防总队的大楼、供电系统、监控、消防、通讯系统及电梯系统的防雷安全运行,我们对福建省武警消防总队大楼提出如下防雷解决方案:
3.1 接地系统:
防雷工程设计中无论是防直击雷还是防感应雷,接地系统是最重要的部分。任何一个设备系统均需要一个良好的接地,它不仅是泄放雷电波的根本,而且良好的接地抑制了由于地电位的上升而造成的地电位反击,根据国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174─93)的规定:“电子计算机机房的接地一般有四种:交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷保护地,其接地电阻£1W。又据国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)以及《电子计算机机房设计规范》中指出:接地引线宜采用25mm2以上的铜芯线。关于接地体的选用,经过与专业技术人员的共同探讨,认为采用传统材料──钢材作接地体,辅以降阻剂,造价高且不宜达到要求£1W,并且钢材易腐蚀,降阻剂易流失,稳定性差。几年后,随着钢材的腐蚀及降阻剂的流失,接地电阻很快就会成倍上升,这样对于今后再改善接地电阻就造成相当大的浪费和不便,且现有的场地也不允许使用很多的钢材和占用很大的面积。故我们共同认为采用低电阻非金属接地模块来作接地体,该产品还列入国家火炬计划,国家级科技成果推广计划,国家级军事电子产品计划,并由中国人民保险公司承担产品及工程质量保险。它的突出优点在于节省钢材(也节省费用,尤其施工费用),由于是非金属,增加了接地体寿命,耐酸、碱腐蚀,其材料与土壤有很强的亲和力,对降低接地电阻具有很明显的作用。且稳定性极好,使用几个模块就能达到较低的接地电阻,这样占用的面积就小,不需要使用很多的钢材,占用很大的面积。