智能化系统防雷接地设计

智能化系统防雷接地设计

摘要针对建筑中弱电系统越来越庞大的现状，以智能化系统防雷接地为例，介绍了防雷接地系统、建筑物的防雷分区及分级保护。重点介绍了等电位接地技术。提出了不同供电接地系统的防雷方案，以供电气设计人员参考借鉴。

关键词智能化；防雷；接地设计

智能化系统的防雷接地十分重要，不论是智能化中心机房，还是通讯网络设备及终端设备都离不开系统的防雷接地。智能化系统是由千点万线组成的音频、视频通讯网络，如果接地不合格，系统就会出现杂音、串音，视频图像出现晃影，严重时可造成通讯网络阻断，更不能保护智能化系统线缆设备的安全。

1防雷分区

为了更好地运用各种防雷措施，合理地分配各自承担的雷电能量，将需要保护的空间按雷电电磁脉冲严酷程度分为不同层次的防雷区，进而对于在各防雷区的入口处进行等电位连接和电涌保护器配置提出防雷分区的划分。

防雷区LPZOA：此区中各对象会承受直击雷，从而流过全部雷电流，雷电磁场并未衰减。此区实际是建筑物顶部和上部侧面未受避雷针（网）保护的部分。

防雷区LPZOB：此区中各对象不会承受直击雷，但雷电电磁场并未衰减。此区实际是建筑物顶部和上部侧面避雷针（网）保护范围之内的部分。楼内没有屏蔽的窗口附近的空间也属此区，此区以避雷针（网）及接地装置进行防雷。

防雷区LPZ1：此区中各对象不会承受直击雷，但雷电流有所分流。如有屏蔽，电磁场会有所衰减。此区实际是在建筑物内部，雷电流分散到各引下线。现代建筑的钢筋结构就是一种屏蔽。此区的主要防雷措施是等电位连接和电涌保护器。

防雷分区LPZ2：如果需要进一步减少雷电流和电磁场，就要进一步引入防雷分区。此区所需防雷措施根据保护对象的需要而定。此区实际是在楼内的某个防雷和防电浪涌要求特别高的计算机房、通讯机房或监控室。进一步减少雷电电磁脉冲要求采用机房屏蔽和次级电涌保护器。

防雷分区LPZ3：如果需要再进一步减少雷电流和电磁场，就要再引入防雷分区。此区实际是在信息设备的机箱内或专用屏蔽室内。

2中心机房防雷接地设计

2.1防雷

1）中心机房设备防雷浪涌过电压及接地保护。随着信息网络的高速发展．弱电电子设备的数量和规模在不断扩大，电子器件的集成度越来越高，电子设备的工作电压也越来越低，因此，耐过电压能力也就降低。当电子设备受到浪涌过电压的袭击时，遭受破坏和受干扰影响的几率大大增加。电子设备的引雷通道主要有电源系统、网络信号系统、天线和馈线系统、独立接地系统。

合理的屏蔽和接地是减少浪涌过电压对人身及设备伤害的根本前提和途径。对此，当建筑物和进出建筑物的各种线路的屏蔽和接地措施达不到保护相应的电气及电子设备的要求时，为保证电子设备免受浪涌过电压和雷电电磁脉冲的破坏，应根据实际情况加装浪涌过电压保护器（SPD），做到既不影响设备的正常工作，又将浪涌过电压限制在相应设备的耐压等级范围内。

2）中心设备供电系统防雷及浪涌过电压保护。由于电力线是分布最广且为远距离架设的传输线，在传输途中受到直击或感应的雷电电磁脉冲的几率极高，故应对其进行全面防护，对机房所在的供电回路进行两级保护。

电源第一级（B级）用高能量防雷器，安装于电控室内，与总配电柜内供给机房的供电回路总开关输出端的Ll、L2、L3、N线对电源PE并接，用来防止电力线在引入的传输途中受到直接雷击或感应到未经衰减的雷电流（雷电击中附近地区而在电力线上产生较强的感应电流）沿电力线进入机房供电系统，防雷器前加装断路器1只。

电源第二级（C级）浪涌过电压保护器装于中心机房所在的配电箱处，保护器与配电箱总开关输出端的Ll、L2、L3、N线对电源PE并接，用来防止从一级防雷器过渡后剩留的雷电流威胁值及电力网的波动、浪涌和人为操作等过电压沿供电线侵入本楼的用电设备，保护器前加装断路器1只。

2.2接地

机房除使用直流电源的计算机设备外。还大量使用380/220V交流电的各种电气设备，如计算机的外部设备、空调设备、机柜上的风机等，所以，机房同时存在几种不同的接地，各种接地线应采用绝缘导线从共同地极主干线上单独引入机房，专线专用，严禁不同地线混用，接地电阻要求不大于1Ω。

1）直流工作地。计算机及微电子设备大部分采用中、大规模集成电路，为使同一系统计算机、微电子设备的工作通路具有同一“电位”参考点，应将所有设备的“零”电位点连接于一个接地装置上．可以稳定电路的定位，防止外来干扰，即称为直流工作接地。弱电微电子设备直流工作接地电阻的大小、接法及接地之间的关系，应依不同系统要求而定，一般要求电阻不大于1Ω，接地电阻越小越好。

2）交流工作地。交流工作地的作用是为了确保人身和设备的安全。在计算机系统的交流设备中，交流工作地的实施就是将中性点用绝缘导线串联起来接到配电柜的中线上．然后用接地母线将其接地，交流工作地的接地电阻应不大于

4Ω。机房中心交流工作地由UPS输出配电箱统一采用专用地线，使工作电源的零地电位低于网络设备的技术要求，交流工作地由地极主干线上单独引入机房。

3）安全保护地。安全保护地的作用就是在绝缘被击穿时保护人身和设备的安全。机房内的安全保护地是将所有机柜的机壳用数根绝缘导线串联起来，再用接地母线与大地相连。活动地板下采用BV6铜芯线，间隔1.2M纵横交错与地板撑脚焊接，构成静电后再接至接地汇流铜排。安全保护地的接地电阻应不大于4Ω，同一接地点由地极主干线上单独引入机房。

4）防雷保护地。计算机系统的电源防雷采用两级电源防护．防雷保护器设置在电源配电箱内对电源线进行保护。信号防雷采用一级防护信号将信号接人机房端直接防护。由于防雷安全要求高，防雷接地线采用BVR50铜芯线直接从大楼防雷接地极处接入，主要是把雷电电流由受雷装置引接到接地装置。

为消除机房内设备间接地电位差及静电散流，宜于在机房静电地板下和地面上刷绝缘漆。用20mm×1.0mm铜带按间距1200mm×l200mm编成网格，形成等电位面，网格与接地体连接，静电地板支架与等电位体连接，利于静电散流泄放，并于设备附近设置接地排一套。将机房内所有设备、机架金属外壳及进出机房的金属管道、桥架线槽、金属门窗、通信电缆金属屏蔽层和光缆的金属加强芯等铜芯线就近接于K12接地排上，以保护工作人员的安全及设备的正常工作。

3维护与保养

每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。接地网的接地电阻应每年进行一次测量。每年雷雨季节前应对运行中的防雷器利用元件老化测试仪进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，发现防雷模块显示窗口出现红色时要及时处理。设备遭受雷击后应对损坏情况进行调查。

4结束语

我国每年因雷击破坏建筑物内计算机网络系统和供电系统的事件时有发生，所造成的损失是非常巨大的，因此智能化系统的防雷就显得尤其重要。现代防雷体系是在分析雷害途径的基础上，划分不同层次的防雷区域，采取不同的防雷措施，全方位、多层次，统筹安排，综合治理，极大地提高智能化系统的可靠性。

参考文献

[1]李志刚.智能化系统防雷接地设计[J].南京广播电视大学学报,2010,02.