淺談智能建筑弱電工程防雷接地

何成

【摘 要】隨著社會的進步，人們開始對智能建筑弱電工程中的防雷接地開始有了部分了解，本文通過分析我國在防雷接地方面的設計和施工，以供施工技術人員參考，促進該項技術的發展。

【關鍵詞】智能建筑；弱電；防雷

智能建筑是電子信息技術與建筑技術相結合的產物。隨著我國計算機應用技術的廣泛開展，智能建筑內的計算機系統越來越復雜，其防雷要求也越來越高。現代防雷技術強調的是全方位防護，綜合治理，層層設防。所以，應把智能建筑的防雷看作一個系統工程，在對建筑物防雷要求進行全面了解的基礎上，采取多層及分類保護措施相結合的綜合防護措施。

一、智能建筑弱電系統防雷設計的必要性

傳統的防雷系統為利用接閃器、引下線、法拉第籠及利用基礎內接地網進行防雷接地，能對建筑物及其中的人員起到保護。但對由于雷電感應、電磁脈沖、電路浪涌等引起的電子干擾，傳統的防雷系統不能有效防止。

1、雷電直接擊中延伸在建筑物外的供電及通信數據線，雷電感應電流可迅速侵入至建筑物內部。

2、城市大型電力電網的切換及大型電力用戶的啟停而產生的浪涌。

3、建筑物內部電氣設備（如空調主機、電梯、大功率水泵等）的頻繁啟停而產生的浪涌。

4、供電、通信及數據線路與其連接的其他建筑物或地面被雷擊中而傳輸或感應的電磁脈沖和浪涌電流。

5、雷電通過數據線路對設備電流表元件直接的損害。

以上5個方面為引起雷電感應，電磁脈沖，造成設備擊穿損傷的主要因素，所以建筑物弱電系統的防雷是一個系統工程。設計時，必須全面考慮，將外部防雷及內部防雷作為一個整體來統一考慮。

二、防雷接地要求及注意事項

機房或設備間的接地，按其不同的作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護接地。為了防止雷擊的危害而進行的接地，叫做防雷保護接地；為了防止可能產生聚集靜電荷而對用電設備等所進行的接地，叫做防靜電接地；為了實現屏蔽作用而進行的接地，叫做屏蔽接地或隔離接地。智能建筑弱電工程綜合布線接地要與設備間、配線間放置的應用設備接地系統一并考慮。符合應用設備要求的接地系統也一定滿足綜合布線接地的要求。埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體稱為接地體。從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導體稱為接地線。接地體和接地線統稱為接地裝置。在接地裝置中，接地電阻表示與大地結合好壞的指標。上列各種接地的接地電阻值必須參照國家標準中的規定。接地就以接地電流易于流動為目標，因此接地電阻越低的電流越容易流動。綜合布線的接地希望盡量減少成為干擾原因的電位變動，所以接地電阻越低越好。

三、智能建筑弱電系統常用防雷措施

具體而言，智能建筑弱電系統常用的防雷措施包括以下幾種：

1.接地。接地系統分為防雷接地、保護接地、工作接地、直流接地及屏蔽接地等。不同的接地系統滿足不同的要求，其中防雷接地相對復雜，問題較多，如處理不當可能會留下嚴重隱患，甚至會造成巨大經濟損失。有些建筑受環境限制，無法將防雷接地與保護接地分開，通常會利用大樓基礎鋼筋網作為共同接地體，采用統一的接地方法。電源通常采用TN-S系統，在底層變電所對應位置設置總等電位銅排，由總等電位銅排引出各接地。

2.等電位連接。在設有弱電設備的室內敷設等電位連接帶，其以最短的距離連接各接地端，包括機柜、電氣及電子設備的外殼、機架、計算機直流地、防靜電地、屏蔽線、保護地、防雷器接地端等，其主要作用是減少各弱電設備之間、弱電設備與建筑物金屬構件之間由于雷擊所致的電位差；通常采用網型或星型連接結構。

3.屏蔽。弱電系統采取可靠的屏蔽措施，主要作用是阻擋或衰減雷擊導致的電磁脈沖輻射及各類纜線上的電磁感應，屏蔽措施的主要對象包括建筑物、設備及各種纜線。纜線的屏蔽通常采用屏蔽電纜或穿金屬管的方法來實現，注意屏蔽層兩端均要可靠接地；此外，一些重要的弱電機房要按照屏蔽機房施工標準進行進地。

4.過電壓保護。雖然接地、屏蔽等一系列措施均會降低弱電系統的過電壓幅值，但是仍然有可能超出設備的承受標準，因此設置過電壓限壓裝置可有效限制侵入的浪涌過電壓。

四、防雷接地操作

1.電源接地

合理的屏蔽及良好的接地為減少浪涌通過電壓對人身及設備的破壞提供了根本保證。為保證微電子設備免受浪涌過電壓的破壞，應根據實際情況在電源系統、天線饋線系統、信號系統和接地系統等4個方面進行具體的設計，加裝多級浪涌保護器。根據規范規定，入戶為低壓架空線路和電纜宜安裝三相電壓型SPD作為第一級保護，分配電柜線路輸出端宜安裝限壓型SPD作為第二級保護，在電子信息設備電源進線處宜安裝限壓型SPD或安裝串接式限壓型SPD，對直流電源的信息設備，視其工作電源需要，選用相適配的直流電源SPD作為末級保護。根據建筑物電子信息系統防雷設計，將雷電電磁脈沖防護等級分為4級，即A、B、C、D級，針對不同級別的雷電電磁脈沖防護等級采用相配套的浪涌保護器進行保護。

2.通信線路防雷接地

信號系統的SPD的設計原則應考慮設備的通流量、限制電壓、傳輸速度、插入損耗等具體問題。具體設計為：首先，在交換機每個中繼線人口處，加裝線路浪涌保護器，每線一個。其次，局域網防護：目前，局域網廣泛運用于各行各業，由于局域網服務器、終端機、連線之間電纜線路較長，容易因沖擊電度，或者可以大幅度減少傳熱溫差，非常有利于較低壓力的加熱蒸汽源的利用和節能，都能為企業創造更大的效益。

3.配線架防雷接地

每個樓層配線架接地端子應當可靠地接到配線間的接地裝置上。從樓層配線架至接地極接地導線的直流電阻不得超過1Ω，并且要永久性地保持其連通。每個樓層配線架（柜）應該并聯連接到接地極上，不應串聯。如果應用系統內有多個不同的接地裝置，這些接地極應該相互連接，以減小接地裝置之間的電位差。布線的金屬線槽或金屬管應該接地，以減少阻抗。

4.設備防雷接地

首先，金屬構件。將防護區域內所有金屬構件連接是出于增加分流途徑和均衡途徑，使雷電電磁脈沖的作用減弱，使均衡電壓更低，并使系統結構趨于防護的優化。不過連接時必須考慮金屬的電化次序，以防止產生腐蝕。

其次，電源線。利用屏蔽接地引入的方式將衰減70% 的雷電流能量引入后第一級防護必須考慮使用放電能力強的防雷器，為在此產生的雷電流較強。在通過單獨供電時由于布線與接閃鐵塔可能平行，由此而耦合進的能量只要用過電壓保護器對地進行限壓即可。電源防護：在機房弱電配電輸出端安裝電源避雷器；在機房UPS 輸入端安裝電源避雷器；在機房弱電井道處安裝電源避雷器；在電梯機房電源進線處安裝電源避雷器。

最后，信號線。有線電視、監控前端信號采集設備：在室內監控機房的視頻線進線端安裝信號避雷器；在室內監控機房的控制線進線端安裝信號避雷器；在室外不帶云臺攝像機處安裝組合信號避雷器；在室外帶云臺攝像機處安裝組合信號避雷器；在室內有線電視信號線進線處安裝信號避雷器；在室內網絡信號線進線處安裝信號避雷器；在消控系統集中報警控制器輸出端和區域報警控制器輸入端分別安裝信號避雷器。

五、結束語

在建筑行業蓬勃發展的時代，很多開發商為了追求自己的利益，在智能建筑弱電工程防雷接地技術方面沒有足夠的重視，使得很多工程在后期的時候總會出現一些關于雷擊方面的問題。然而，隨著智能建筑弱電工程越來越成為一個被人們重視的工程，因此在智能建筑弱電工程中實施防雷接地的設施是非常重要的。

參考文獻：

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[3] 曾益保.電氣自動化在智能建筑中的應用[J].消費導刊.2009（14）

（作者單位：甘肅省隴南市氣象局）