邱 洋，于伟娟，刘 林

1.许昌市气象局，河南 许昌 461000

2.信阳市气象局，河南 信阳 464000

0 引言

许昌市位于河南省中部，北距郑州80km，改革开放以来，许昌市始终坚持以经济建设为中心，以加快发展为主题，综合经济实力不断增强，社会事业全面发展。一个欣欣向荣、充满活力的许昌正在崛起。近年来，智能大厦建筑如雨后春笋般迅速发展，在其内部密布着众多的电子设备和各种计算机系统，雷电是其主要干扰源之一，由雷灾引发的各种灾害和事故呈现上升的趋势，如何对建筑物进行安全有效的防护，降低雷电的危害程度和雷灾损失，一直是国内外研究学者和工程技术人员共同关注的重大问题。

1 智能大厦的集成系统及防雷设计理念

1.1 智能大厦的体系

当前国际标准（IEC）对防雷分区划分（内部防护和外部防护）的方法和国家标准对防雷分类（直击雷、感应雷和防止雷电波侵入）的方法对智能建筑系统防雷进行科学划分。根据防雷的设计，我们将智能大厦分为以下几个体系：建筑物外部防雷；电源系统防雷；电视监控系统防雷；计算机网络系统防雷；电话通信系统防雷；火灾报警系统防雷；安全门禁一卡通防雷；有线电视防雷；天馈系统防雷；光纤系统防雷。

1.2 智能大厦防雷设计理念

现代防雷技术主要通过接闪、分流、接地、等电位连接、屏蔽、安装SPD等方式对建筑物进行防护，智能大厦作为科技含量较高的建筑物，包含各种集成系统，它的雷电防护措施应是一个全方位、立体型的综合设计方案，主要解决防雷分区保护和雷电通道以及接地的问题，作为现代防雷的主要措施，在建筑物的弱电系统上加装SPD已经成为现在防雷的重要的一环，但必须强调的是防雷是一个系统的工程，需要上面的6大基本措施的相互配合，紧密协作才能真正得到防护的效果。

2 智能大厦外部防雷措施

2.1 避雷针

智能大厦外部防雷设施不仅要求具有良好的防雷效果，并且对避雷针的外观也有很高的要求，避雷针与大厦整体建筑风格应协调统一，且美观，甚至成为大厦引人注目的亮点。

2.2 避雷带和避雷网

根据《建筑物防雷设计规范》的要求，避雷带可采用圆钢或扁钢制成，其材料应符合以下要求：圆钢直径不小于8mm ，扁钢截面积不小于48mm2，厚度不小于4mm。避雷带可沿建筑物四周女儿墙上敷设，并与避雷针、引下线、天面电磁屏蔽网做良好的。引下线应采用圆钢或扁钢制成，优先选用圆钢。

3 电源系统的防雷防护措施

IEC中电源系统的防护要求采取分级防护的措施，一般来说电源系统分为3级进行防护。但是现在智能大厦的弱电设备很多，对通过输电线路进来的电流极其敏感。所以智能大厦的很多设备采取了4到5级的精细防护。

4 电视监控系统防雷

电视监控系统（CCTV）的防雷保护比较复杂，首先需要明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备，在分析其损坏原因的基础上，以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等，方可以正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置。

4.1 前端设备的防雷

1）有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直接雷击，但需考虑防止雷电前端设备过电压对设备的侵害，比如安装在地下停车场等的摄像机等。

2）为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装匹配的避雷器，如电源（220V或DC24V）、视频线、信号线和云台控制线。因此，可以选择“三合一”或者“二合一”的监控摄像机多功能电涌保护器。

4.2 传输线路的防雷

1） CATV系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线，架设在前端与终端之间。

2） 采用通信管道或架空方式时，应注意传输线缆与其它线路的最小间距和与其它线路共杆架设的最小垂直间距。

4.3 终端设备的防雷

1）在CCTV系统中，监控室的防雷尤为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。

2）与硬盘录像机等连接且布线经过室外的信号线路主要为视频信号传输线及云台控制线，因此对于硬盘摄像机的信号保护，需要在由外面进入中心监控机房的线路接入设备之前，安装对应的浪涌保护器。

5 电话通信系统防雷

电话通信系统（TCS）的功能主要有语音通信、数据通信、图形图像通信。根据电话外线的数目安装一定数目的电话通讯防雷器，主要主要的就是电话的接口和保护的线路的数目。

6 火灾报警系统防雷

火灾报警及消防联动控制系统一般使用RS232数据控制线，从安全性和成本考虑，通常只需要在主机的数据采集端安装数据信号浪涌保护器，而无须在感烟探测器、感温探测器探头处安装数据信号浪涌保护器。

7 有线电视防雷

对于卫星通信（VSTV）、有线电视（CATV）、卫星电视（SATV）等系统，其卫星天线一般安装在建筑物天面，如卫星天线未在建筑物防直击雷避雷针、带的保护范围之内，需要增加接闪器作保护，如在建筑物防直击雷避雷针、带的保护范围之内，只需要将天线馈线等外设线路穿金属管屏蔽，外端连接避雷带、天线支架或者引下线，内端连接机房接地汇流排或者建筑物柱内钢筋即可起到良好的雷电防护作用。

8 光纤网络防雷

随着光纤通信技术的迅速发展，在加紧建设光纤通信的同时，光缆的防强电、防雷电问题已经引起了有关方面极大的重视，进行了不同程度的研究，并提出两种不同的防护措施。

1）第一种防护措施，是在光缆接头处将缆内金属构件在接头处前后断开，不作电气连接和接地处理，且在直埋光缆的上方设置屏蔽线。第二种防护措施，是在光缆接头处将缆内金属构件作电气连通，并作接地处理，在直埋光缆的上方不设屏蔽线。

2）在地理地质状况不是很好的地方，要埋设一组合格的地线是十分困难的，采用第一种防护措施，光缆接头处不接地，可以减少很多接地装置，从而可大大减少工程费用和维护工作量。另外，光缆接头处缆内金属构件不连通，相当于加了分割波波器，限制了感应纵电动势在光缆中长距离的积累。

3）光缆线路一般均为直埋光缆，大多都是在距公路较近地址埋设，部分架在明线杆路上，并都与高压输电线、交流电气铁道、地面各种建筑物形成了相互合理的关系，保持有一定间隔距离，并在线路上采取了相应的防护措施。

[1]国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94,2000.

[2]建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004.

[3]建筑物防雷设计安装99D562.北京:中国建筑标准设计研究所出版.