試述工廠弱電系統(tǒng)的防雷保護(hù)
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摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息的不斷發(fā)展，日益繁忙的事務(wù)通過電腦、自動(dòng)化及通訊設(shè)備得以高效運(yùn)營(yíng)地井然有序，如果受雷電襲擊的后果可能是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中斷、重要數(shù)據(jù)丟失，造成無法彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失，雷電和浪涌電壓已成為電子信息時(shí)代的公害。弱電設(shè)備的防雷問題是一個(gè)綜合性的工程,工廠弱電系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)企業(yè)來說，尤其是大型的綜合企業(yè)非常重要，企業(yè)供電的可靠性、連續(xù)性和安全性要求性很高，減少雷電對(duì)弱電系統(tǒng)的損壞,防患于未然、勢(shì)在必行。本文從雷電和弱電系統(tǒng)，工廠弱電系統(tǒng)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)、弱電系統(tǒng)防雷原則與措施和弱電系統(tǒng)防雷措施五個(gè)方面分析工廠弱電系統(tǒng)防雷的保護(hù)，以期起拋磚引玉的作用。
關(guān)鍵詞：弱電系統(tǒng)；防雷；保護(hù)
一、雷電和弱電系統(tǒng)
雷電是一種很常見的自然現(xiàn)象，雷電是雷云層接近大地時(shí),地面感應(yīng)出相反電荷,當(dāng)電荷積聚到一定程度,產(chǎn)生云和云之間以及云和大地之間放電,迸發(fā)出光和聲的現(xiàn)象。雷電可分為直擊雷、感應(yīng)雷(包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng))和球形雷。
雷電波入侵智能建筑的形式有兩種，一種是直擊雷，另一種是感應(yīng)雷。一般來說，直擊雷擊中智能樓宇內(nèi)的電子設(shè)備的可能性很小，通常不必安裝防護(hù)直擊雷的設(shè)備。感應(yīng)雷即是由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓，過電流形成雷擊。感應(yīng)雷入侵電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要有以下三條途徑：雷電的地電位反擊電壓通過接地體入侵；由交流供電電源線路入侵；由通信信號(hào)線路入侵。不管是通過哪種途徑入侵形式，都會(huì)使電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。
廠區(qū)智能建筑主要由建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、信息通信系統(tǒng)(CAS)三個(gè)系統(tǒng)組成,并利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)將此三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。即將智能建筑管理系統(tǒng),以語言、數(shù)據(jù)、視頻、監(jiān)控等不同信號(hào)的配線系統(tǒng)經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì),綜合成一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng),作為建筑物內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)的綜合布線系統(tǒng)，又名弱電系統(tǒng),可分為建筑物內(nèi)綜合布線、建筑物群內(nèi)部之間的綜合布線。
以弱電系統(tǒng)的防雷而言,除雷電直擊外,最具有破壞作用的是二次效應(yīng),也就是靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷,由于雷電具有高電位、大沖擊電流、瞬時(shí)性的特點(diǎn),強(qiáng)大的閃電產(chǎn)生靜電場(chǎng)、交變電磁場(chǎng)和電磁輻射,以雷電波侵入、地電位反擊等形成雷電電磁脈沖，產(chǎn)生強(qiáng)大的變電磁場(chǎng)、使周圍的金屬產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流。信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(傳輸線等)受到這些干擾信號(hào)的影響,會(huì)使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼,影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率。
二、弱電系統(tǒng)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)
防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的原則：保護(hù)器不影響被保護(hù)設(shè)備的正常工作；雷擊產(chǎn)生沖擊波時(shí)，所采用的防護(hù)器件應(yīng)有低阻抗，將沖擊電流直接導(dǎo)入大地而不產(chǎn)生危險(xiǎn)的沖擊對(duì)地電位差；防護(hù)器件應(yīng)有較高的承受沖擊能量的能力，并有規(guī)范的接地系統(tǒng)。為了防止雷電產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓和過電流，在所有監(jiān)控設(shè)備的電源線入口、信號(hào)線連接的設(shè)備兩端均安裝相應(yīng)的避雷器。
防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)是GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，QX3－2000《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范》D562《建筑物、構(gòu)筑物防雷設(shè)施安裝》，GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》，GA173-1998《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器》，VDE0675《過電壓保護(hù)器》的GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范。
弱電防雷的綜合因素，要求將外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置統(tǒng)一考慮，著眼于全方位的雷電綜合防護(hù)，把機(jī)房建筑物的防雷、雷電電磁脈沖（LEMP）防護(hù)、設(shè)備防雷、電源系統(tǒng)防雷、線路防雷、接地系統(tǒng)、保護(hù)裝置等綜合因素考慮在內(nèi)。建筑群子系統(tǒng)，設(shè)備間子系統(tǒng)，管理子系統(tǒng)，垂直干線子系統(tǒng)和水平干線子系統(tǒng)的工作區(qū)子系統(tǒng)各系統(tǒng)之間的綜合關(guān)系，任何方面的遺漏帶來的危害都是不能低估的。
在雷擊發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生巨大瞬變電磁場(chǎng)，在1KM范圍內(nèi)的金屬環(huán)路，如網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到雷擊，將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊系統(tǒng)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞系統(tǒng)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)方面的防雷工作是較易被忽視的。
關(guān)鍵詞：弱電系統(tǒng)；防雷；保護(hù)
一、雷電和弱電系統(tǒng)
雷電是一種很常見的自然現(xiàn)象，雷電是雷云層接近大地時(shí),地面感應(yīng)出相反電荷,當(dāng)電荷積聚到一定程度,產(chǎn)生云和云之間以及云和大地之間放電,迸發(fā)出光和聲的現(xiàn)象。雷電可分為直擊雷、感應(yīng)雷(包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng))和球形雷。
雷電波入侵智能建筑的形式有兩種，一種是直擊雷，另一種是感應(yīng)雷。一般來說，直擊雷擊中智能樓宇內(nèi)的電子設(shè)備的可能性很小，通常不必安裝防護(hù)直擊雷的設(shè)備。感應(yīng)雷即是由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓，過電流形成雷擊。感應(yīng)雷入侵電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要有以下三條途徑：雷電的地電位反擊電壓通過接地體入侵；由交流供電電源線路入侵；由通信信號(hào)線路入侵。不管是通過哪種途徑入侵形式，都會(huì)使電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。
廠區(qū)智能建筑主要由建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、信息通信系統(tǒng)(CAS)三個(gè)系統(tǒng)組成,并利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)將此三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。即將智能建筑管理系統(tǒng),以語言、數(shù)據(jù)、視頻、監(jiān)控等不同信號(hào)的配線系統(tǒng)經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì),綜合成一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng),作為建筑物內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)的綜合布線系統(tǒng)，又名弱電系統(tǒng),可分為建筑物內(nèi)綜合布線、建筑物群內(nèi)部之間的綜合布線。
以弱電系統(tǒng)的防雷而言,除雷電直擊外,最具有破壞作用的是二次效應(yīng),也就是靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷,由于雷電具有高電位、大沖擊電流、瞬時(shí)性的特點(diǎn),強(qiáng)大的閃電產(chǎn)生靜電場(chǎng)、交變電磁場(chǎng)和電磁輻射,以雷電波侵入、地電位反擊等形成雷電電磁脈沖，產(chǎn)生強(qiáng)大的變電磁場(chǎng)、使周圍的金屬產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流。信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(傳輸線等)受到這些干擾信號(hào)的影響,會(huì)使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼,影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率。
二、弱電系統(tǒng)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)
防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的原則：保護(hù)器不影響被保護(hù)設(shè)備的正常工作；雷擊產(chǎn)生沖擊波時(shí)，所采用的防護(hù)器件應(yīng)有低阻抗，將沖擊電流直接導(dǎo)入大地而不產(chǎn)生危險(xiǎn)的沖擊對(duì)地電位差；防護(hù)器件應(yīng)有較高的承受沖擊能量的能力，并有規(guī)范的接地系統(tǒng)。為了防止雷電產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓和過電流，在所有監(jiān)控設(shè)備的電源線入口、信號(hào)線連接的設(shè)備兩端均安裝相應(yīng)的避雷器。
防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)是GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，QX3－2000《氣象信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)規(guī)范》D562《建筑物、構(gòu)筑物防雷設(shè)施安裝》，GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》，GA173-1998《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器》，VDE0675《過電壓保護(hù)器》的GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范。
弱電防雷的綜合因素，要求將外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置統(tǒng)一考慮，著眼于全方位的雷電綜合防護(hù)，把機(jī)房建筑物的防雷、雷電電磁脈沖（LEMP）防護(hù)、設(shè)備防雷、電源系統(tǒng)防雷、線路防雷、接地系統(tǒng)、保護(hù)裝置等綜合因素考慮在內(nèi)。建筑群子系統(tǒng)，設(shè)備間子系統(tǒng)，管理子系統(tǒng)，垂直干線子系統(tǒng)和水平干線子系統(tǒng)的工作區(qū)子系統(tǒng)各系統(tǒng)之間的綜合關(guān)系，任何方面的遺漏帶來的危害都是不能低估的。
在雷擊發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生巨大瞬變電磁場(chǎng)，在1KM范圍內(nèi)的金屬環(huán)路，如網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到雷擊，將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊系統(tǒng)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞系統(tǒng)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)方面的防雷工作是較易被忽視的。