弱电防雷系统
浅析小区弱电系统防雷方案

方面进行 分析 . 以期起抛砖 引玉的作用, 为相关部 门在 雷雨季节防止 雷击破坏起到一些指导作 用。
【 关键词 】 弱电 系 ; 统 防雷; 防雷器 ; ; 布线 电位连接
雷 电是大气 中的放 电现象。在大气层 中 , 云层 间或 云和 地之 间的电位差增大达到一定程度时 , 即发生猛烈放 电现象 ( 闪电 ) 。同时 , 电的路 径上 空气 的温度瞬 间可 以增 高几万 放
它周围有强大 的变化电磁场 , 在其中的导体 因此而感应 出 处 强大的 电动势 , 而对有 气隙的导体之间放 电 , 至产 生火花 , 甚 引起 灾害。
雷 电击 中地表物体 , 其强大的能量有将 近一 半从引下线 等安全泄放到大地 , 另外还有不到一半 的能量通过建筑物 的
电力 系统分 流 ,还有一很小部分 的能量通过弱 电线缆分 流 ,
222 电磁 感 应 ..
度, 空气由于急剧增热 而膨胀就会 引起空气剧烈振动 、 冲击 、 爆炸 , 产生强烈 的雷鸣( 打雷 ) 。
1 雷 电的侵入
雷 电波 的侵入 主要是指雷 电从地 表建筑物 、 架空线缆等 导体 的引入线引入室内 , 发生闪击和雷击 事故 。
鉴 于雷电流的特殊 性 ,峰值极大而且持续 时间很短 , 在
弱 电线缆 都改进楼道 , 统一敷 设线槽 , 这一举 措既美 观了市
涌造成 的。必须两方面都严格 的实行防雷方案 , 才能在最大
程度上减轻雷击对 弱电网络系统的破坏 。
41 网络 设 备 的防 雷 .
容, 又把弱电雷击 的概率大大降低了。
423 屏蔽等 电位连接 ..
屏 蔽的 目的是 降低或消 除电磁对 弱电系统的干扰 , 结合
当线路或设备 附近发生雷击 , 虽然没有 直接击中线路或
浅谈弱电系统的防雷

射 等物 理效 应 ,给 人类 社 会 带 来 极 大 的危 害 ,造 成 人员 伤 亡 、巨 大 破 坏 、起 火 爆 炸 、严 重 损 失 。
雷 电灾 害波及 面广 ,人 类社 会 活 动 、农 业 、林业 、 牧 业 、建 筑 、电力 、通信 、航 空航 天 、交通 运输 、
石 油化 工 、金 融证券 等各 行 各业 ,几 乎 无所 不及 。
要 预 防雷 电 ,就 要 认 识 雷 电。 闪 电可 分 为 云 闪 、云间 闪和云 地 闪 。前 者 对 飞行 器 危 害 大 ,后 者对建 ( )筑 物 、电子 电气 设 备 和 人 、畜 危 害 构 甚大 。地球 上 每 天 约发 生 8 0万 次 云 地 闪 电 ,平 0
均 每秒 10次 。 0
高耸物体 、地 面与 地 下 的 电 阻率 较 小 的 地段 容易 落雷。 雷 电侵 入 地 面 的建 ( ) 筑 物 、设 备 、人 、 构 畜 等会造成 灾 害 ,其形 式主 要有 : 直接 雷 击 ( 括 直击 雷 、侧 击 雷 )— —在 雷 包 电活动 区内 ,雷 电直接 通过人 体 、建 ( )筑 物 、 构
针对 感 应雷 的破 坏途 径 ,我 们 可 采 取 接 地 、分 流 、 屏蔽 、均压 等 电位 等 方 法 进 行 有 效 的 防护 , 以保
位 连接 、减 少 接 近 耦 合 、过 电压 保 护 等 措 施 ,通 过 在 需 要 保 护 设 备 的 前 端安 装 合 适 的避 雷 器 即过
坏 。 因此 ,雷击 电磁 脉 冲的 防护是在 入侵 通道上 将 雷电流 泄放 入 地 ,从 而达 到保护 电子设 备 的 目的 。其主 要 方法是采 用 隔 离、等位 、钳 位 、均压 、滤波 、屏蔽 、过压 过流保 护 、接 地 等方 法将 雷电过 电压 、过 电流
现代智能建筑物弱电系统防雷技术浅谈

现代智能建筑物弱电系统防雷技术浅谈【摘要】现代智能建设中通常都具备通信网络、计算机网络、办公楼宇自动化以及电视、消防等弱电系统,这些系统的防过电压能力较差,有着较高的防护要求。
而建筑物尤其是高层建筑物受到雷击的概率比较高,雷电波会沿着建筑中的缆线、金属管道等分流侵入,或者在缆线上感应浪涌过电压,并且引起空间电磁脉冲辐射在三维空间内作用电子设备,造成微电子设备的损坏。
因此本文就针对建筑物中弱电系统的防雷技术展开讨论。
【关键词】建筑物;弱电系统;防雷1.雷电的危害及破坏分类在地球的表面无时无刻不在发生的闪电,其中又被称为落地雷的落地闪电每秒钟可达三十到一百个。
雷电也是人类所面临的自然灾害之一。
雷电破坏共分为两种,一种是直击雷破坏,另外一种是感应雷破坏。
我们先来看下直接雷破坏,当雷电直接击中建筑、树木或者动物身上上时,由于受到热效应、电效应以及机械力的效应的影响,从而导致建筑物的损坏以及生物体的伤亡。
如果雷电直接击中露天智能系统设备可以导致其损坏;如果直接击中架空线缆,则会熔断电缆。
而感应雷又被称为二次雷,相对直击雷而言感应雷的发生机率更大,所谓感应雷是指闪电在放电的过程中,附近导体受到影响会产生静电感应及电磁感应,导致金属部件之间会出现火花及高电压。
感应雷又分为静电感应、电磁感应以及雷电波侵入等三种不同类型。
其中静电感应是指出现带电的雷云时,雷云下的建筑物及其相关的传输线路会感应出电荷,其极性与雷云的极性是相反的,发生雷击后会释放被束缚的电荷,从而产生大幅度的脉冲电压。
而电磁感应是在雷电击中避雷针时,引下线的周围就会产生较强的瞬变电磁场,电磁场中的电源线路、信号线路以及弱电系统设备就会感应较大的感应脉冲电压。
上述两种冲击过电压被称为浪涌过电压或者雷电感应过电压。
与直击雷相比,浪涌过电压系统的设备的损害相对较轻,但是其有着发生隐蔽性、放电时间持久性以及雷击破坏面积大的特点,因此发生的机率高出直击雷数倍,百分八十以上的雷害事故都是由其造成的。
浅谈智能建筑弱电工程防雷接地

浅谈智能建筑弱电工程防雷接地智能建筑作为当下建筑业的发展趋势,不仅注重建筑设计和智能化系统的应用,对于弱电工程防雷接地系统也非常重视。
弱电工程防雷接地系统是智能建筑的基础设施之一,其设计和施工关乎建筑安全和系统稳定运行,具有非常重要的意义。
我们来简单了解一下智能建筑弱电工程防雷接地系统的作用和意义。
弱电工程是指建筑物中除了供电配电系统以外的其他低电压、小电流系统的总称,如通信系统、网络系统、安防系统、智能化控制系统等。
而防雷接地系统作为弱电工程中的一个重要组成部分,主要用于防止雷击损坏建筑或设备,并确保建筑和设备的安全运行。
在智能建筑中,各种智能系统的稳定运行离不开弱电工程防雷接地系统的保障,因此其重要性不言而喻。
智能建筑弱电工程防雷接地系统设计时需要考虑的因素有很多,首要的是建筑的实际情况。
建筑的高度、外形、屋面结构、周围环境等因素都会对防雷接地系统的设计产生影响,因此需要对建筑进行全面的分析和评估。
其次是建筑内部的弱电系统的需求和布局,不同的智能系统对于防雷接地系统的要求也会有所不同,因此需要对各个系统的特点和需求进行综合考虑。
最后还需要考虑施工和维护的方便性,确保防雷接地系统的设计能够满足实际施工和维护的要求,避免日后出现不必要的困扰和损失。
在实际的施工中,智能建筑弱电工程防雷接地系统的施工工艺也有很多要求。
首先是材料的选择和使用,不同的材料对于防雷接地系统的性能和稳定性都会产生影响,因此需要选择符合标准要求的材料进行施工。
其次是施工过程中的技术要求,包括接线、焊接、固定等方面的要求,需要严格按照标准要求和设计要求进行操作,确保系统的稳定性和安全性。
最后是验收和测试,施工完成后需要对防雷接地系统进行全面的测试和验收,确保系统的性能和功能达到设计要求,并对施工质量进行全面评估。
除了设计和施工,智能建筑弱电工程防雷接地系统的维护和管理也非常重要。
一般来说,防雷接地系统的管理工作主要包括定期检查、测试和维护。
弱电机房系统防雷方案

监控系统设备雷电防护建议方案一、雷电对安防监控系统的危害众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次:①设备损坏,人员伤亡;②设备或元器件寿命降低;③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
目前,世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。
用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。
但是,随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。
避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压,而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。
每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不鲜,其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏,自动化监控失灵的事件也常有发生。
雷电对安防监控子系统的危害有以下几种形式:一、雷电直接击在室外暴露的视频线、控制线上,雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机和监控主机或矩阵机,造成监控系统不能正常工作。
二、雷电直接击在室外暴露的电源线上,雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机和电源设备,造成监控系统不能正常工作。
三、雷电感应到视频线、控制线、电源线(包括主机供电线路、摄像机供电线路、电视屏幕供电线路)上,雷电流将沿线缆向两边流动而毁坏摄像机、电源设备及监控主机。
二、雷电设计说明系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面:外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。
内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以及人员的安全而设置的。
通过在需要保护设备的前端安装合适的避雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。
将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。
弱电系统防雷电应急预案

弱电系统防雷电应急预案
为减少在雷雨季节弱电系统(包括:闭路监控系统、楼宇对讲,红外周边防范、消防报警控制系统、车场道闸系统等)遭受雷电的冲击破坏,保护设备安全,制订以下防雷措施。
1.在雷雨季节必须坚持关注天气预报并加强设备巡视和保养。
2.检查各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统
3.检查和测量所属电器设备的接地情况,是否符合《电气装置安装施工及验收规范》要求,这是避免雷击的关键。
4.雷电来临之际立刻关停易受雷击破坏的设备(包括消防报警控制系统、车场道闸系统、闭路监控系统、红外线报警系统、楼宇对讲系统、天线接收系统等)。
5.电子系统应外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。
6.设备和装置外露可导电部分作电位基本相等的电气连接即等电位连接。
7.将工作接地与防雷接地分开布线,禁止互联互通。
8.过电压是一种高强电压、大电流、瞬间发生的电压。
其破坏力相当强,在其发生的同时还产生渐弱的空间感应电势,极性与之相反。
因此,使用良好的接地才能减除其破坏。
9.工程主管与护卫部协调工作,保证小区安全巡视,维修部设专人值守,保证出现意外雷电时能及时抢修,排除故障。
试述工厂弱电系统的防雷保护

试述工厂弱电系统的防雷保护摘要:随着计算机技术和电子信息的不断发展,日益繁忙的事务通过电脑、自动化及通讯设备得以高效运营地井然有序,如果受雷电袭击的后果可能是整个系统的运行中断、重要数据丢失,造成无法弥补的经济损失,雷电和浪涌电压已成为电子信息时代的公害。
弱电设备的防雷问题是一个综合性的工程,工厂弱电系统的安全运行对企业来说,尤其是大型的综合企业非常重要,企业供电的可靠性、连续性和安全性要求性很高,减少雷电对弱电系统的损坏,防患于未然、势在必行。
本文从雷电和弱电系统,工厂弱电系统防雷保护设计、弱电系统防雷原则与措施和弱电系统防雷措施五个方面分析工厂弱电系统防雷的保护,以期起抛砖引玉的作用。
关键词:弱电系统;防雷;保护中图分类号:tm7文献标识码:a 文章编号:1009-0118(2011)-02-000-02一、雷电和弱电系统雷电是一种很常见的自然现象,雷电是雷云层接近大地时,地面感应出相反电荷,当电荷积聚到一定程度,产生云和云之间以及云和大地之间放电,迸发出光和声的现象。
雷电可分为直击雷、感应雷(包括静电感应和电磁感应)和球形雷。
雷电波入侵智能建筑的形式有两种,一种是直击雷,另一种是感应雷。
一般来说,直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小,通常不必安装防护直击雷的设备。
感应雷即是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成雷击。
感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有以下三条途径:雷电的地电位反击电压通过接地体入侵;由交流供电电源线路入侵;由通信信号线路入侵。
不管是通过哪种途径入侵形式,都会使电子设备及计算机系统受到不同程度的损坏或严重干扰。
厂区智能建筑主要由建筑自动化系统(bas)、办公自动化系统(oas)、信息通信系统(cas)三个系统组成,并利用计算机网络技术、通信技术将此三个系统进行系统集成。
即将智能建筑管理系统,以语言、数据、视频、监控等不同信号的配线系统经过统一的规划设计,综合成一套标准的布线系统,作为建筑物内部之间的传输网络的综合布线系统,又名弱电系统,可分为建筑物内综合布线、建筑物群内部之间的综合布线。
电力系统弱电装置防雷技术(二篇)

电力系统弱电装置防雷技术1雷击的形成及入侵途径1.1雷击形成主要有两种形式:直接雷击和感应雷击直接雷击是指雷电直接作用在物体上,产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。
感应雷击是指雷电放电时,在附近导体上产生的静电效应和电磁感应,由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花,称之为感应雷击。
1.2感应雷击的入侵途径有以下几种变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。
对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。
由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强,因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。
对于集成化程度较高的微电子设备,其耐冲击能力差,受雷击更易使微电子设备受到损坏。
通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。
电源线引入感应雷击。
变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。
试验表明,雷电频谱在几十MHz以下频域,主要能量集中分布在工频附近。
因此,雷电与市电相耦合的概率很高,容易造成通信线路及通信串口烧坏。
为了扩大信号覆盖范围,就要尽可能地增加天线架设高度(65m以上的铁塔约占50%)。
但是,在提高信号覆盖范围的同时,也增加了铁塔引雷的概率。
2外部防护:外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施,这种防护措施比较常见,相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m-4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。
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弱电防雷系统1 概述随着微电子设备的广泛应用,雷电的危害越来越大。
雷电,已被联合国国际减灾委员会确定为对人类造成最严重的十大自然灾害之一,并被联合国确定为"电子化时代的一大公害"。
据历年气象资料统计,山东省年平均雷暴日为37.5 天,属于雷暴活动和雷电灾害较频繁的省份之一。
另据不完全统计,山东省每年因雷击损失近2 亿元,诱发多起较大火灾事故。
从雷击事故统计来看,程控机、计算机网络系统等微电子设备遭受雷击的事故占很大比重,并呈逐年上升趋势。
各种电子设备机房在现代化智能大楼中起着至关重要的作用,保障机房内微电子设备免遭雷击和系统的正常运行,显得尤为重要。
泰安地质大厦是集办公、酒店、客房于一体的智能建筑群,内有大量电子信息设备,一旦遭遇雷击,可能导致系统瘫痪,从而造成重大损失,因此弱电防雷系统十分重要。
2 设计依据1)《建筑物防雷设计规范》GB50057-942)《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-943)《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-874)《电信专用房屋设计规范》YD5003-925)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343—20046)《电子计算机场地通用规范》GB/T 2887-20007)《计算机场地安全要求》GB/9361-16888)《电子计算机机房设计规范》GB/50174-16939)《Protection of Structures against Lighting》IEC1024-1:199310)《Protection against lighting electromagnetic impulse》IEC1312-1-2-3 :1995-0211)《Insulation coordination for equipment within low-voltage systems》IEC664-1:1992-0212)《Electrical installations of buildings》IEC 364-4:1993-023 现状分析3.1 所处地理环境情况:泰安地质大厦位于泰安市区。
气象数据表明,该地区年平均雷暴日高达25.4(d/a),按照GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的定义,其地区雷暴日等级为:多雷区。
据山东省气象局统计资料:山东地区雷电灾害呈逐年递增趋势,且造成的损失也越来越大。
2000年夏,泰安市工商银行监控系统遭雷击全部毁坏,直接经济损失20多万元;2002年7月22日,泰安监狱内监控系统被雷击坏,导致狱内不能正常工作,经济损失16万元。
2005 年5 月10 日,在泰安市一次强雷暴过程中,全市有20 多家单位计算机机房的仪器设备遭到不同程度的损坏。
泰安地质大厦设计地上19层,地下1层,楼高80米,周围地势空旷,遭受雷击可能性极大。
3.2 建筑物情况泰安地质大厦:地上19层,地下1层,楼高80米,建筑面积约3万m2。
内设设备主控机房、系统集成机房、防灾中心,计算机主机房,计算机网络设备机房、电话通信设备机房、各楼层设备间等区域。
根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》规定,属于B级雷击防护建筑。
3.3 电子信息设备的类型、分布情况主要电子信息设备有:网络设备、监控设备、卫星接收设备、计算机、视听播出设备等,分布在地下一层到地上十九层、电梯机房层。
3.4 低压配电及接地情况两路10kV专用电源和一路10kV公网电源引入本建筑地下变配电室。
低压配电系统采用380/220V放射式与树干式相结合方式。
3.5 信号线路情况室外引入信号线路主要有:电话线路、计算机网络线路、有线电视线路、控制系统信号线路、视频信号线路等。
3.6 建筑物防雷情况该建筑物防雷设计等级为二类,满足直击雷、侧击雷防护要求。
过电压保护:在变配电室低压母线上装一级电涌保护器(SPD),工艺总配电箱内装二级电涌保护器,工艺机房配电箱及弱电机房配电箱内装二级电涌保护器。
屋顶室外风机、室外照明配电箱内装一级电涌保护器。
3.7 建筑物接地情况本建筑物防雷接地、变压器中性点接地、电气设备保护地、计算机机房等接地共用同一接地体,设计接地电阻不大于1欧姆。
接地型式采用TN-S系统。
4雷害发生的形式、可能性和危害性简析4.1雷害发生有以下形式:(1)直击雷直击雷是雷电直接击在建筑物上或建筑物外的电子设备,如摄像机。
由于雷击时,雷电压高达几百万-几千万伏,雷电流高达几万到几十万安,强大的雷电流所经的物体上的水份受热汽化膨胀,而产生强大的热效应和机械效应,从而使建筑物遭受到破坏,同时可能会引起火灾。
(2)雷电波侵入由于缺乏完善的防直击雷措施,雷闪可能袭击远离通信站的高压架空线路上,也可能落地击中埋地敷设的低压线路上,或雷电击中通信铁塔时,在天馈线路上产生的高电位、大电流的雷电冲击波沿着这些导体侵入建筑物内,称为雷电波侵入。
即使变压器高压线路侧加装采用高压避雷器等防雷措施,但并不能完全消除雷击引起的雷电过电压,仍会有一部分幅值的雷电过电压对低压系统的用电设备,特别是对通信系统、计算机系统造成很大的威胁。
(3)雷电感应当雷击中避雷针时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。
处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。
这种现象叫电磁感应。
当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。
这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv,信号线路上可40-60kv。
这种现象叫静电感应。
研究表明:静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。
电磁感应和静电感应称为感应雷,又叫二次雷击。
它对设备的损害没有直击雷来的猛然,但它要比直击雷发生的机率大得多。
按原邮电部的统计,感应雷造成的雷击事故约占雷击事故总和的80%。
(4)反击避雷针的作用是靠它对雷云电场引起的畸变将雷闪吸引到自身,并安全导入地中,从而使位于其保护范围内的设备和建筑物免遭直接雷击。
应该注意避雷针所引下的是幅值极大、上升陡度很高的雷电流,雷电流入地处的地电位升高,引下线周围空间形成强烈的电磁脉冲。
雷击点附近的通讯线路、信号控制线路、射频传输线路会通过反击和电磁耦合的方式,形成暂态过电压,并以雷电波的形式沿线路传播,危害电子设备。
4.2 雷害发生的可能性根据建筑物现场布局、电源供电线路和通信线路、地线等情况分析,本建筑物弱电系统遭受雷击的可能性如下:(1)直击雷直击雷通过以下途径发生雷害:●雷电直击机房所在建筑物,造成建筑物毁坏和引起火灾,对主机房构成威胁。
●雷电直击输电线路,产生过电压过电流侵入到机房,致使系统瘫痪。
●雷电直击通讯天线,沿天馈线进入网络系统,造成通信接口、接收系统、室内单元、路由器等网络主要通信设备损坏。
●雷电直击网络通信有线线路(如光缆、帧中继、X.25 专线、电话线等),致使线路损坏;同时产生的雷电电涌沿通信线路侵入到网络系统内,造成设备损坏。
由于建筑物已经进行防雷设计,可以避免直击雷和侧击雷侵害。
(2)雷电波入侵雷闪可能袭击远离建筑物外的架空线路上,也可能落地击中埋地敷设的线路上,产生的高电位、大电流的雷电冲击波沿着这些导体侵入建筑物内。
电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道,雷云通过静电感应和电磁感应,很容易在电力线上感应出高电位。
当雷云对地放电后,这些高电位便沿电力线运动,形成过电压波,可达几十kV 至上千kV,并从电力线的负载保护地线入地,击穿设备。
此外,当雷电打在建筑物避雷装置上时,引下线由于线路电感的作用,只能将50%的电流引入大地,余下总电流的25%将通过电力线屏蔽槽、水管、暖气管、金属门窗等与地面有连接的金属物质联合引雷,剩余的25%将流窜至电源线、局域网线等。
对主机房设备而言,部分雷电流将由UPS 输入电源线对交流地线进行L-PE、N-PE 泄放,局域网线对逻辑地线等进行泄放,并最终击坏设备。
即使变压器高压线路侧加装采用高压避雷器等防雷措施,但并不能完全消除雷击引起的雷电过电压,仍会有一部分幅值的雷电过电压对低压系统的用电设备,特别是对通信系统、计算机系统造成很大的威胁。
(3)雷电感应当雷电流通过避雷针引下线泄放入地时,引下线自上而下产生一个变化旋转快速运动的电磁场,建筑物内的电源线、网络线等相对切割磁力线,产生感应高压并沿线路传输击毁设备。
广域网的雷害主要是感应雷害。
一般来说,广域网保护的最大雷电流为5kA。
连接广域网一般有DDN 租用专线、ISD 专线、帧中继以及微波通讯方式。
对于专线的接收端口,它的耐压应为5倍工作电压,即Vdc25V,插入信号避雷器,使之在雷电作用下,短路保护5kA 电流,而端口残压小于25V;对于电话线备份来说,它的工作电压为48V 加93√2 V 振铃电压共计175V,插入信号避雷器的启动电压185V,残压小于Vdc330V,因为调制解调器的耐压为Vdc330V。
广域网遭受雷击的概率一般在28%左右。
对于局域网络系统,由于雷电引起的电磁脉冲在机房内产生191A/m(2.4Gs)的变化电磁场,就会引起网络设备(SWITCH、REPEATER、HUB、ROUTER、MODEM、NIC 等)端口芯片的烧毁。
为此,必须考虑对设备端口的过电压防护。
(4)反击雷电通过引下线引入大地时,由于大地电阻的存在,必然引起局部地电位升高。
交流配电地和直流逻辑地将这种高电位引入机房,通常造成UPS 输出、输入端被击穿,小型机及其他网络设备连接端口被击穿。
另外,雷电流沿防雷系统中各引下线泄放过程中,将在防雷系统中产生暂态高电压,如果引下线与网络设备绝缘距离不够且设备与防雷系统不共地,将在两者之间出现高电压,发生放电击穿,导致设备损坏,甚至危及人身安全。
5弱电系统防雷解决方案5.1 基本防雷措施及原理建筑物内部防雷措施主要有屏蔽、等电位连接和共用接地系统、过电压防护以及综合布线等,主要是针对雷击电磁冲(Lightning electromagnetic impulse,LEMP)防护而言的。
在进行内部防雷保护之前,需首先明确防雷分区这个概念。
防雷区(LPZ)是指闪电电磁环境需要限定和控制的区域,LPZ 的划分原则如图1 所示。
LPZ 的划分主有以下几个目的:①可以计算出各LPZ 内空间雷击电磁脉冲的强度,以确认是否需采取进一步的屏蔽措施;②确等电位连接的位置(一般是各LPZ 交界处);③确定在不同LPZ交界处选用的电涌保护器(SPD)的具体指标;④选敏感电子设备的安全放置位置。
⑤确定在不同LPZ 交界处等电位连接导体的最小芯线截面。
图1 防雷分区概念(1)屏蔽屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。
由于计算机对雷击电磁脉冲极为敏感,5.57A/m(0.07Gs)的磁场强度即可造成计算机误动作,191A/m(2.4Gs)的磁场强度即可使其元件击穿。