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智能建筑的防雷保护措施

智能建筑的防雷保护措施

点击数:7589 次   录入时间:03-04 11:40:50   整理:http://www.55dianzi.com   防雷保护技术
  智能建筑内设有大量的电子系统。
  
  这些电子系统通常属于高精度、高灵敏度、高频率和高可靠性设备,防干扰性能要求高,但是设备的耐电压等级却很低,最怕受到雷击。
  
  1.智能建筑的防雷总体设计
  
  针对智能建筑内的电子系统的防雷设计,其特点是综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”。
  
  (1)优化现代避雷针。随着现代微电子技术设备的发展和广泛应用,优化避雷针是不可缺少的。这就是在分析了传统避雷针某些局限性之后,采取一些改进措施,即气隙放电、阻抗限流等,也就是展宽雷电波形、降低波头幅度,把大部分雷电能量消耗在优化避雷针体上,有效地抑制和削弱了地电位和二次雷击效应,克服了原来的避雷针缺点。
  
  (2)楼顶设计接闪装置。“法拉第笼”的制作即在楼顶设计接闪器。接闪器(接闪装置)有三种形式:避雷针、避雷带和避雷网,其作用是引雷或叫截获闪电,即把雷电流引下,其制作是利用钢柱或立柱内钢筋作为防雷引下线,下接接地装置。引下线,上与接闪器连接,下与接地装置连接,它的作用是把接闪器截获的雷电流引至接地装置。下线的粗细和数量直接影响雷击过电流的分流效果,引下线多,每根引下线通过的雷电流就小,其感应范围就小。
  
  (3)优化设备屏蔽避免电位差。
  
  1)设备本身及设备间做好屏蔽。建筑物的金属结构物遍及各处,不用很多钢材就可很容易连接起来形成法拉第笼,即立体笼式综合接地系统,从而使建筑物内的电子系统得到很好的屏蔽。不仅能防御空间电磁波的辐射,还可使建筑物内部的分流和均压达到最佳效果。
  
  屏蔽的做法应根据建筑物内电子系统的要求决定。根据设备的性质不同,做好屏蔽。
  
  2)避免接地线之间存在电位差。引下线相互之间的距离不应小于规范中的规定。当建筑物很高,引下线很长时,应在建筑物的中间部位增加均压环,以减小引下线的电感电压降,使之分流和降低雷击电压,雷电流通过接地装置瞬间泄放人地。建筑内的竖向金属管道应每3层与圈梁的均压环相连,均压环应与防雷装置专设的引下线相连。当建筑物超过30m高时,应将30m处墙上的栏杆、金属门窗等直接或通过金属门窗埋铁与防雷装置连接。智能建筑内各种交、直流设备众多,线路纵横交错,应将交、直流工作地、安全保护地、防雷接地与建筑物“法拉第笼”良好连接,形成等电位体,避免接地线间存在电位差,消除感应过电压。
  
  2.接地系统的要求与优化
  
  智能建筑应建立综合接地系统,采用“法拉第笼”方式选材,接地电阻≤1Ω。
  
  (1)接地体的传统材料。传统接地体(系统)使用的是金属导体,最常见的有角钢、圆钢、钢管、铜棒、铜网等。这些材料是用成本高、寿命短、不稳定,不宜在土壤高电阻率地区使用。如在砂石和岩石地层使用很难达到防雷接地电阻≤4Ω的要求。
  
  (2)接地模块。低电阻接地模块是一种以非金属材料为主体的接地体,它是由导电性、稳定性较好的非金属矿物质和电解质组成。使用接地模块做接地系统,成本低寿命长稳定。适合高土壤电阻率地区(如在砂石、岩石地层)使用。因为接地模块能成倍增大接地体与土壤层间的接触面积,降低接地体与土壤之间的接触电阻,防雷接地电阻一般很容易达标。
  
  3.避雷器的设置和选用
  
  (1)电源避雷器。从供电线路侵入的感应雷,实施多级防雷是电子系统防雷的关键。为了避免感应雷电流由交流供电电源线路入侵,可在智能建筑变电间的高压柜内安装避雷器一级保护;在低压柜内安装阀门式防雷装置作为二级保护,以防止雷电侵入智能建筑的配电系统。还可在智能建筑各层的供电配电箱中安装电源避雷器三级保护,并将配电箱的金属外壳与智能建筑的接地系统连接。电源、通信、广播等线路采用埋地电缆引入,外皮两端接地。
  
  EG系列的电源避雷器,选用性能良好、质量可靠的压敏电阻,当供电线路正常运行时压敏电阻处于高阻状态,不影响供电线路正常工作。当线路中由于雷击或操作过电压时引起最大峰值电流或高能量脉冲时,压敏电阻以纳秒(ns)级的响应速度呈现低阻状态,迅速将过电压限制在很低水平。当高能量脉冲过后,系统的续流值为零。“E”型系列电源避雷器,采用EGG型过压保护器。具有免停电更换、超负荷或失效后自动脱离等功能。工作稳定可靠。
  
  (2)信号避雷器
  
  1)计算机信号避雷器。随着信息技术的发展,计算机数据通信已广泛地应用于军政、电信、金融、商贸及办公自动.化等系统中。因此,必须做好数据通信设备的防雷击保护。EGB2系列信号避雷器主要用于保护电子系统免遭感应雷引起瞬时过电压及冲击电压的冲击,保护电子系统安全。EGB2系列信号避雷器采用通流容量大的粗保护和快速响应细保护相结合多级保护电路,将来自信号线路的感应雷电流通过雷电支路泄放人地,将瞬时过电压限制在安全值以内。
  
  2)程控交换机信号避雷器。程控交换机等电子系统,原使用的气体放电管保护方式响应速度慢,保护作用欠佳。为防止从信号传输线入侵的雷电感应冲击波,该信号避雷器,采用波道分流、多级泄能的线对线、线对地的并联或串联式的过流过压保护方式,抑制从信号传输线上感应的雷电冲击波,使设备免遭雷击。该系列避雷器,多用在程控交换机,音视频、数据设备配线架上的保护单元,提供线对线保护和线对地保护。
  
  C、天馈线避雷器。通信、雷达、导航、卫星地球站、广播电视等,凡具有天馈系统的电子设备,天馈系统多安装在高楼顶部或高架铁塔上易遭雷击。用天馈避雷器,可防各系统的收信机、发射机等设备遭雷击。同时可用集中或分布参数元件组成高低通滤波器组合网络,将雷电冲击波和有用信号分开,使雷电泄放入地,解决了放电管避雷器响应时间长等弊病。


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