隨著社會的不斷發展和科學技術的進步,人類已經從電子時代進入了信息時代,人們對生活和工作環境的要求也得到了提高。越來越多的電子信息設備和智能系統被廣泛應用于建筑中。由于這些
智能建筑物的信息化集成度較高,各種電子設備芯片耐受低,很容易受到感應雷的危害。而現在防雷驗收對直擊雷的檢查更為仔細和嚴格,反而對感應雷的檢查驗收相對沒那么重視。
一旦智能建筑物出現感應雷災害,可能造成設備的較大損失,本文介紹建筑物感應雷入侵途徑和防御措施,希望對大家有所幫助。
1、智能建筑物感應雷入侵途徑。
感應雷通常由靜電感應或電磁感應形成,對建筑物內的低壓電子設備構成嚴重威脅。以下是一些感應雷入侵建筑的方法。
①供電線路入侵。
通常,建筑物內電子信息系統的電源通常通過電力線路傳輸到室內,電力線路很容易被直接雷擊和感應雷擊中。一旦高壓電力線路被閃電擊中,通過變壓器耦合到220伏低壓,侵入建筑電子信息系統供電設備;同時,低壓線路經常受到直接雷擊或感應雷過電壓的影響,產生強大的閃電過電壓,破壞建筑電子信息系統。
②通信線路入侵。
建筑物內電子信息系統的通信線路入侵一般可包括三種情況。首先,如果建筑物周圍地面有突出物,當被雷擊時,強雷電壓會擊穿附近的土層,雷電流會直接進入電纜表面,然后擊穿外皮,使高壓入侵通信線路。第二,如果多芯電纜與各種不同來源的電線或多條電纜平行敷設,如果電線被雷擊,通常會感覺到附近電線的雷電過電壓,從而破壞建筑物的低壓電子設備。第三,在向地球放電的過程中,雷云經常感覺到線路上數千伏的過電壓,導致與線路連接的電子設備被雷擊損壞,并通過設備的連接入侵值通信線路。這種入侵方式沿通信線路分布,影響范圍廣,危害也很大。
③地電位反擊電壓被接地體入侵。
當雷電天氣出現時,強大的雷電流會通過接地體和引線泄漏到地面接地區附近的放射性電位分布。如果發現其他連接到電子設備的接地體附近,將形成高壓地電位反擊,入侵電壓可達數萬伏。建筑的避雷裝置將強大的雷電流引入地面,在周圍形成強磁場變化,通常在相鄰電線(信號線和電源線)上感應雷電過電壓,此時建筑的避雷裝置不僅不能保護電子信息系統,而且很可能引入雷電流。因此,電子信息系統的集成電線芯片耐壓性較弱,一般不超過100伏,應建立多層次的綜合防雷系統,以防止建筑感應雷的入侵。
2、防護手段
①屏蔽。
屏蔽是指在各種金屬屏蔽體的幫助下,減少或阻止電磁干擾或過電壓能量進入建筑物的一種措施。
對于建筑物的弱電系統,一般可分為建筑物屏蔽、設備屏蔽和各種電纜屏蔽。建筑屏蔽一般可結合電子信息設備信息設備的功能和重要性,總結分析其經濟投資,并采取適當的屏蔽手段。
一般可采用建筑鋼筋、金屬門窗、金屬框架、地板等有效焊接,形成法拉第籠,同時有效連接地網,形成屏蔽網。同時,建筑內的機房也應進行防靜電處理,墻壁可采用防靜電鋁塑料板,與機房共享系統連接,形成法拉第籠,有效屏蔽外部電磁場。
對于大多數現代建筑,許多建筑都采用鋼筋混凝土結構或全金屬框架。對于建筑物內設備的屏蔽,一般應結合電子設備的使用性質和雷擊時的電磁環境進行單獨屏蔽。
電子信息設備應與接地系統有效連接。對于主機和電子設備,應在雷擊前覆蓋機箱,以確保屏蔽效果。對于電纜屏蔽,如建筑物的各種電力電纜、金屬管道和通信線路,需要埋地引入。
埋地水平距離一般超過15m,應重點屏蔽各種電纜。金屬軟管、硬導管、棧橋、金屬絲紡織網等可用作屏蔽電纜。一般來說,大多數感應雷擊的發生是由于傳輸線路在交變磁場中產生感應高壓,破壞了建筑物內的電子信息系統。
因此,對傳輸線路采取屏蔽措施是避免或減少感應雷擊破壞建筑物的合理手段。
②等電位連接。
等電位連接是建筑感應雷防御的關鍵部分,主要是為了大大降低雷電流產生的電位差,控制建筑內的雷電磁場,減少雷電過電壓造成的危害,確保建筑內的電子信息設備能夠保持正常運行。
建筑等電位連接主要是連接導線或浪涌保護器,建筑防雷裝置與金屬框架、金屬裝置、外部導線有效連接,形成等電位連接,實現均壓等電位連接,避免建筑火災或其他安全事故。
③綜合布線。
在建筑內部安裝電子信息設備時,一般應盡量避免強磁場的位置,以避免在強磁場環境下損壞電子設備。
對于感應雷的防御,一般應進行綜合布線。由于鋼筋混凝土柱和整個建筑屏蔽網在外墻位置,一般雷電流通過區域鋼筋到接地裝置,因此外墻區域電流密度大,電磁場也很強,因此建筑電子設備電源線和信號線形成的電路面積應盡可能小,不能與墻體防雷系統平行,避免產生大電路感應電勢,損壞電子設備。
此外,進入建筑內的各種電氣饋線應采用金屬管或雙屏蔽電纜進行保護。
④安裝
防雷器。
在進出建筑物的電源線和信號線上均應該安裝對應的防雷器,用來泄放沿線路侵入建筑物的浪涌能量。
電源系統可以采用三級防雷,在總配電柜安裝
一級浪涌保護器,樓層配電柜安裝二級電源防雷器。
信號系統可以針對網絡信號線、電話線等安裝對應的網絡防雷器和電話防雷器等其他信號防雷器。
3、結語