[浅析智能建筑对防雷设计的要求]智能建筑对保安系统的要求是什么
【摘要】本文扼要说明了传统防雷局限性以及智能建筑对防雷的要求,根据IEC的标准,论述在智能建筑中应采取相应的防雷措施,防止雷电的侵害 【关键词】智能建筑,直击雷,感应雷,避雷针,防雷保护区
一、前言。在智能建筑中,系统内的电子设备的数量和规模不断扩大,大量采用计算机技术。而电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低,过电压耐受能力差的弱点。当其受到电磁脉冲,特别是闪电电磁脉冲的袭击,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏等,给各行各业以及人们日常生活造成巨大损失。
二、雷电对智能建筑的危害。
1、直击雷击是指雷云之间或雷云与地之间在建筑物的某一点放电。其主要危害有:(1)?强大的雷电流通过被击物体时产生热效应,这种热效应所产生巨大的热量会使被击物体温度突升,甚至引起火灾。(2)?达数十甚至数百千安雷电流通道,会使空气急剧膨胀,并以超生速向四周扩散,其外围附近的冷空气被强烈压缩,形成“激波”,它会破坏其附近的建筑物、树木及人员伤害等。
2、感应雷击是指雷电通过静电感应或电磁感应对被击物体的损坏。雷电流有50℅是直接流入大地,还有50℅是流入各电气道(如电源线、信号线和金属管道等)。当雷闪放电发生或雷击输电线路时,强大的雷电流会产生强大的电磁场。它通过直接或电容耦合方式在输电线路上形成暂态过电压以流动波形式沿线路传播,一般在以雷击中心1.5-2km范围内都可能产生危险过电压, 损坏电路上的设备。据统计:在整个瞬变脉冲事故中雷击产生过电压约占20℅左右。因此,感应雷击危害其主要有:(1)雷电产生电磁感应的破坏。由于雷电有极大的峰值和徒度,在其周围形成强大的变化的电磁场,处在变化电磁场中的导体会感应出10000v的过电压,该电压由导线可传至较远电气设备,对微电子设备及系统造成废灭性袭击。(2)雷电产生地电位反击的破坏。智能建筑内计算机及微电子设备均要求有“干净”的地,如果在建筑不同接地系统被泄入雷电流时,引起电位不均,高电位的地会反击地电位的地,导致电气设备损坏。
三、防雷保护区域的划分
建筑物防雷区域(LPZ)的划分为:
(1)LPZOA区是直接雷击区域,在该区域内各物体都可能受到直接雷击,产生全雷电流,雷闪电磁场未产生衰减,从防雷保护角度看,该区域属于保护以外区域。
(2)LPZOB区是不受直接雷击区域,该区域内各物体不可能受到直接雷击,但雷闪电磁场未产生衰减,该区域受防雷装置保护。
(3)LPZO1区是不受直接雷击区域,在该区域内各物体不可能受到直接雷击,在该区域内,所有导体上的雷电流比LPZOB区减少,其减少程度取决于屏蔽措施和等电位联结做法。
(4)如果需要进一步减少雷电流和雷闪电磁场,应按需要保护系统的要求,选择后续防雷区域(LPZO2)。
四、智能建筑中的防雷措施
防雷工程通常分为直击雷及感应雷。直击雷防御系统是捕捉雷电闪击保护建筑物及设备。感应雷防御系统是为了降低雷击时的冲击电位差和电磁脉冲。传统的防雷技术一般是在建筑物屋面装设接闪器,由接闪器和引下线将雷电流导入接地极,流向大地,并在电网中加装避雷器等防雷措施,采用这些措施,虽然可以有效防止直击雷和消弱电压波的强度,减少雷击的破坏程度,但这些措施并不能完全消除电网中的又雷击引起的暂态过电压,感应雷电脉冲一般都在千伏以上,普通的电气设备一般可允许闪电脉冲电压6000V,但对于计算机设备,其信号电压很低,一般只有100V左右,最小仅有10V左右,当其闪电脉冲电压为在几十伏或到几百伏就会见计算机损坏。因此,微电子设备的抗冲击电磁干扰和过电压保护是一项系统工程,
五、SPD的安装位置GB 50057———1994有如下规定
(1)LPZO(A或B)区与LPZO1区交界面,应安装第一级SPD,架空线进户时应选用(10/350滋s波形)电压开关型SPD,电缆埋地进户时应选用(8/20滋s波形)限压型SPD,安装位置应在进线开关箱中。(2)LPZO1和LPZO2交界面安装第二级SPD,要安装位置的下端带有大量的电子信息设备和计算机,安装在楼层配电箱、计算机房、保安监控中心中。(3)LPZO2与后续防雷区交界面安装第三级SPD,保护计算机和电子设备免受雷电感应过电压或操作过电压的危害。(4)通信网络和计算机网络按要求也宜安装SPD。
六、接地形式:接地形式分为独立接地系统和共同接地系统。
1、独立接地系统指在建筑物中,将设备的工作接地,保护接地与防雷接地分设不同的接地系统。
(1)独立接地系统,根据不同的建筑物和设备的不同,其接地冲击电阻大小也不同。
(2)防雷接地设置若未与电气设备的接地装置或埋地金属管道相连时,两者间的距离应符合下式的要求,且不应小于2m。
SD≥0.2Rch
SD:防雷接地装置与电气设备接地装置的距离2、共同接地系统在建筑物中,将设备的工作接地,保护接地与防雷接地连在一起,即采用共同的接地方式。采用共同接地的目的,就是(1)节省材料,降低成本;(2)防止反击过电压。
七、接地可靠性的检查:电器安装工程中接地可靠性检查是涉及安全及电气设备正常运行的极其重要的质量问题,其按以下步骤进行。
(1)接地电阻的检查。接地装置时接地极和基地县的总称,测量独立设置的接地电阻时,应该测量接地极和基地县的总电阻,而不应揭开断接卡,只测断技术以下至接地极的电阻。(2)插座接地线的检查。插座接地线检查时,不能只看其接地线有无和用插座检查器还不够,而要在断电情况下,用万能表测量插座接地线与接地干线之间的电阻,但因接地干线原理插座,可用插座零线代替。(3)设备的接地检查。设备的接地线的检查,不能只看其有无,而要在接地线符合截面积要求情况下,采用插座监测的方法进行。
参考书籍:
[ 1 ]王常余编著:接地技术220问。上海:上海科学技术出版社,2001
[ 2 ]张占松杨宜民许立梓编:现代电工手册。广东科技出版社
