浅谈智能建筑弱电工程防雷接地(3)

浅谈智能建筑弱电工程防雷接地(3)
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浅谈智能建筑弱电工程防雷接地(3)
七、弱电接地系统建议采用联合接地
现代的城市建筑物都是钢筋混凝土或金属结构，只要将建筑物的基础、柱、梁内的钢筋通过焊接或绑扎，就能形成多个闭合的电气通路；由于建筑结构中的钢筋或金属件很多，彼此又非常接近，因此形成一个完善的法拉第笼，在这个笼内的电气线路和设备不会因外界的雷电流而造成危险的电位，因为多个闭合的电气通路将阻止雷电流进入建筑物内部。

当雷电直接击到作为接闪器的建筑物的顶部金属件或钢筋网时，冲击电流经过建筑物外围柱内的钢筋或金属柱向下流入大地，并在建筑物的表面形成电气屏幕。

当冲击电流流向建筑物中心时，被由屏幕在闭合金属导电框架中产生的感应电流所抑制，电气屏幕所产生的感应电压降将伴生一个围绕整个建筑物的磁场，这个磁场包围着建筑物内部的其他垂直导体，并在每个柱子的顶部和底部感应出等量的电压，因此电气屏幕上任何一个垂直导体与建筑物内部的垂直导体的电位差很小，不会超过不允许的接触电压，因此建立安全的法拉第笼是防雷的最好措施；而现代城市建筑本身在建筑设计时就是设计的这样一个安全的法拉第笼。

弱电接地系统由于采用专用接地系统时必须与防雷接地分开，两者在地下的接地极和引出的线路均要求相距15米以上，以免雷击时通过接地系统对弱电设备产生危险的影响和干扰；这在现代化的建筑密集型城市几乎是不可能实现的，要将各类接地线分开，会造成地线过多过长，易于接收干扰，现代的弱电设备大都具有高数据率，因此其信号频率较高，通过电容耦合，即使分开而彼此距离相近时，同样会造成回路间的干扰。

由于这些原因，最好采用环式接地系统，即将电子设备的机壳连接到一个统一的弱电接地环，弱电接地环再与防雷接地环多点连接，进行联合接地；为了防止雷电反击，所以与防雷接地网进行多点连接，为了减少干扰，尽可能消除各接地点间的电位差，应做到以下几点：
1. 电源设备的中性线要用绝缘线，不应与其他金属设备接触；
2.弱电设备接地环采用120mm×0.35mm或80mm×0.35mm铜箔；
3. 接地线采用最短路径，并用截面足够的铜导体；
4. 防雷接地环与弱电设备接地环多点连接,使电子设备在雷击时处于等电位，同时可以减少跨步电压和接触电压；
5. 屏蔽线对电缆和同轴电缆的屏蔽层都采用两端接地。

八、设备接地
应该说明的是，防雷工程不能阻止雷电发生，只能将由雷电引起的危害降低到最低程度。

1. 金属构件：将防护区域内所有金属构件连接是出于增加分流途径和均衡途径，使雷电电磁脉冲的作用减弱，使均衡电压更低，并使系统结构趋于防护的优化。

不过连接时必须考虑金属的电化次序，以防止产生腐蚀。

2. 电源线：利用屏蔽接地引入的方式将衰减70%的雷电流能量引入后第一级防护必须考虑使用放电能力强的防雷器，因为在此产生的雷电流较强。

在通过单独供电
时由于布线与接闪铁塔可能平行，由此而耦合进的能量只要用过电压保护器对地进行限压即可。

3. 信号线：有线电视、监控系统、消控系统、网络信号线等没有采用均衡措施。

基本程序完成后，等电位连接措施将为一个防护区域内的所有金属导体提供一个完善的电位补偿系统。

当瞬态现象无论从何处侵入，电位补偿系统都能使该区域内所有导电物体电位处于基本相等或绝对相等，尽管这个电位相对于远处有很大的电压差，重要的是，该区域内部不存在足以损坏设备的电位差。

4. 末端信号传输、控制、处理设备：设备防感应雷、防浪涌保护系统是围绕着以设备为保护目标的一种安全防范措施，它对系统的安全、稳定运行起着至关重要的作用，通常人们把防浪涌保护只作为一种防止雷击及雷击感应的一种防范措施，这种观点是狭隘的，其实防雷仅为抗浪涌保护功能中的一小部分。

它绝大部分的工作在于防止大楼整体供电系统中的多种浪涌现象、高频现象、非谐波现象的产生和缓解以上现象对设备的干扰，通过地线系统释放多余的不符合运行标准的残余电流、电压、频率。

例如：大楼中的空调、电梯设备等大功率电器设备总是处于一种待机状态，当一台或多台大型电器设备同时起动时楼内电压会明显下降，当这些设备同时暂停时楼内电压又会明显升高，当这些变化因素超出UPS主机适应范围时就会造成计算机系统的瘫痪，我们很难从管理上控制大楼内所有的用户不带入或不使用某些高频或超高频设备，这些设备在使用中不仅向空间释放超频率辐射，更会通过此类应用设备的频率反击在电网中产生非谐波现象，为防止此三类主要计算机隐患的产生，真正确保计算机系统的安全，在进入机房的市电配线柜里安装雷电浪涌保护器，对机房所有用电设备予与第一级防雷防浪涌保护，在机房区UPS电源处安装雷电浪涌保护器予以二级防浪涌保护，并建议对几台最重要的弱电设备以予三级防浪涌保护；例如，在核心骨干交换机处安装RJ45信号避雷器，如须保护的数据设备较多，可采用19英寸集中式安装支架。

5. 前端信号采集设备：在室内监控机房的视频线进线端安装信号避雷器；在室内监控机房的控制线进线端安装信号避雷器；在室外不带云台摄像机处安装组合信号避雷器；在室外带云台摄像机处安装组合信号避雷器；在室内有线电视信号线进线处安装信号避雷器；在室内网络信号线进线处安装信号避雷器；在消控系统集中报警控制器输出端和区域报警控制器输入端分别安装信号避雷器。

6. 电源防护：在机房弱电配电输出端安装电源避雷器；在机房UPS输入端安装电源避雷器；在机房弱电井道处安装电源避雷器；在电梯机房电源进线处安装电源避雷器。