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智能建筑的防雷保护

2016-10-21于兆龙高兴时

装饰装修天地 2016年1期
关键词:防雷措施电子设备智能建筑

于兆龙 高兴时

摘要:智能化建筑在现代建筑中并不陌生,且呈现出良好的发展势头。电子设备以及计算机系统是智能化建筑中必不可少的组成部分,在智能化建筑中发挥着十分重要的作用。但是电子设备以及计算机系统的重要天敌就是雷击,一旦遭受雷击,将造成严重的灾害事故。因此文章首先探讨了智能化建筑中雷电入侵的基本形式和途径,接着分析了智能化建筑中防雷的主要措施,最后就智能化建筑中综合布线系统的防雷措施展开了相关探讨,期望对同行有所裨益。

关键词:智能建筑;电子设备;防雷措施

近年来,智能化建筑的发展速度日益加快,其能够提供高效、安全、舒适以及便利的生活和工作环境,日益受到人们的廣泛青睐。在智能化建筑中包含的有大量的电子设备以及计算机系统,这些电子设备以及计算机系统一般都属于耐电压等级比较低,防干扰要求比较高的弱电设备,其最担心遭受雷击。

一、雷电波入侵智能建筑的形式

对于智能化建筑而言,雷电波对其入侵的形式主要有直击雷和感应雷两种方式。通常来说,直击雷对智能化建筑内的电子系统击中的可能性比较小,但是感应雷(也就是由雷闪电流产生强大的电磁场变化和导体感应出的过电压以及过电流所形成的雷击)一旦击中了智能建筑,将产生无法估量的损失。感应雷通常通过三种途径来入侵微电子设备以及计算机系统:①雷电的地电位反击电压通过接地体入侵;②由交流供电电源线路入侵;③由通信信号线路入侵。无论是何种形式和途径入侵,都会导致电子系统遭受不同程度的损坏或者严重的干扰。

二、智能化建筑的防雷保护措施

1.保护电源系统

可以采取电子避雷器实行分级保护,从高压柜、低压柜、主配电箱以及分配电箱上采取逐级保护的措施,以便于降低雷电过电压,促使各项设备能够承受的其该电压水平。

2.保护电子设备

依据雷电脉冲LEMP对电子设备所采取的不同袭击途径,运用综合防治的措施进行雷击防护。例如由于雷电能量对电子设备相连的各种导线上发生作用,进而产生雷电波、感应过电压则沿着导线直接入侵到电子设备的内部,比如配电线、信号线以及天馈线等等;又比如由于雷电能量直接子啊电子元件上产生耦合作用,导致电子元器件出现误动作以及损坏等现象;针对上述存在的各类问题,可以采取如下措施进行防范:第一,采取等电位联结系统各个设备;第二,采取穿金属管敷线的方式,提高屏蔽的能力,降低感应效应;第三,采取对设备、机房以及建筑物的屏蔽措施;第四,配备电子避雷器,以便于阻止雷电侵入到电子设备中而引起的过电压幅值。

3.保护信息系统

依据不同的电子设备自身的敏感性特点以及不同的部位,采取区别对待和妥善处理的分极保护的措施。对于智能化建筑的信息系统而言,主要是通过综合布线系统来实现的。通常而言,综合布线系统包含以下6个子系统:①建筑群子系统。②设备间子系统。③管理子系统。④垂直干线子系统。⑤水平干线子系统。⑥工作区子系统。

三、智能化建筑中综合布线系统的防雷保护措施

以下针对智能化建筑中的综合布线系统的防雷措施进行详细论述。

1.建筑群子系统

其主要的组成部分为连接两个及以上建筑物之间的缆线以及基本设备。因为用于引下线的钢筋以及整个建筑物的屏蔽网均位于外墙处,而雷电流需要经过此处的钢筋方能分流到接地装置上,因此外墙位置的电流密度较大,电磁场较强。因此如果需要运用光缆来作为建筑物之间的网络连接介质,则无需安装避雷器,还可以采取架空铺设的方式。但是如果需要运用双绞线,则需要穿管地埋敷设。若进入建筑后还是运用双绞线敷设,还需将导线敷设在弱电金属桥架或者是金属管道的内部。并良好连接金属桥架、金属管道和综合接地系统,充当导线的屏蔽层,不能和强电导线共用强电金属桥架或者强电金属管道。

2.设备间子系统

其主要组成部分为进线设备、程控交换机、计算机等各类主机设备以及配线设备。其属于布线系统中最为重要的管理区域,一般可分为语音管理和数字管理两个部分。语音设备管理区子系统和大楼外的各种线路相连接,其和垂直干线子系统后跳接后,直接将各个语音管理子系统连通。对其可以采取安装通信避雷柜来作为通信线路的第一级防雷措施,同时必须埋地敷设连接进出大楼的大对数通信电缆,以避免进出大楼的通信线路所引入的感应雷;而数据设备管理子系统则属于计算机网络核心设备,其主要利用大对数双绞电缆来作为传输主干缆。可通过安装计算机网络防雷器于机柜中来用作计算机网络的第一级防雷措施。如果运用光缆作为计算机网络的主干线,则能够绝对避免雷电的影响,属于最好的防雷措施。

3.管理子系统

其主要由配线设备、输入以及输出设备等共同组成,并设置于各层配线间。其也可以分为数据以及语音两个部分。语音部分主要是运用BIX安装架在墙面上进行固定,并由接线板和绕线环等组成,需安装信号避雷器来作为通信线路的第二级防雷措施;对于数据部位来说,其若采用的是双绞线来作为垂直主干线,同样需要安装信号避雷器在机柜中作为计算机网络的第二级防雷措施,避免因引下线泄放雷电流而产生的电磁场突变所导致的感应雷。

4.垂直干线子系统

其主要组成部分为设备间的配线设备、跳线设备以及设备间到各个楼层配线间的连接电缆。其也包含语音主干线和数据主干线两个部分。语音主干线依据程控交换机以及电信系统的标准做法,利用屏蔽大对数双绞电缆。由于信号避雷器已经在管理区子系统中进行安装,因此该部分无需再安装防雷设备;数据主干线类若采用大对数双绞电缆,类似于语音主干线,也无需再安装防雷设备。而如果直接选用光缆来作为计算机的网络主干线,则能够绝对避免雷电流的破坏。

5.水平干线子系统

其主要由连接管理子系统到工作区子系统的水平布线以及信息插座等工作构成。数据点以及语音点全部运用双绞线在金属桥架和金属管道内进行敷设。因金属桥架和金属管道直接连接综合接地系统,能够形成信号线路的屏蔽层,加之防雷保护装置已经安装与管理子系统中,因此该部分无需继续安装防雷装置。但是若进行防雷设计,还需关注防雷装置和水平布线系统之间的关系。其一,需于金属管内穿插这些缆线,已达到可靠的屏蔽;其二,需在高层建筑物的中心位置设置线路主干线的垂直部分,避免接近用作引下线的柱筋,以降低被感应范围;其三,应注意电源线、天线等线路的引入做法,防止雷电波侵入。

6.工作区子系统

工作区子系统,主要是由连接在信息插座上的各种设备组成的。对于连接计算机网络的数据点,其在管理子系统中已经采取了相应的防雷措施。因此在工作区子系统中通常无需再添加防雷设施,如果需要运用调制解调器拉通过语音点来连接计算机,因为语音线路和外线需要连接,因此需要安装信号避雷器,同时做好相应的屏蔽措施,以便于降低雷电电磁脉冲的危害。

总之,在智能化建筑系统中,防雷保护已经迫在眉睫。文章通过分析雷电波对智能化建筑入侵的形式以及途径等,提出了智能化建筑的防雷保护措施,尤其是对综合布线系统的防雷优化措施进行了详细的论述,对于提高智能化建筑系统的防雷能力具有十分重要的作用。我们相信,随着科学技术的进一步发展,我国在防雷技术方面还将取得更大的成绩。

参考文献:

[1]王益鑫,周志忠,陈敏.建筑智能化系统防雷接地的技术分析[J].通讯世界,2015,11.

[2]张博,周春晓.智能建筑的防雷与接地方法探讨[J].中国建材科技,2015,02.

[3]王俊如.智能建筑若干有效防雷接地技术分析[J].由东工业技术,2015,07.

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