摘 要：隨著現(xiàn)代化辦公設(shè)施的不斷優(yōu)化和電子計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以及電子設(shè)備日趨自動(dòng)化、多功能和智能化，大規(guī)模集成電路等微電子器件的使用，導(dǎo)致現(xiàn)代化辦公建筑物均存在防雷電沖擊能力弱的問(wèn)題，電子設(shè)備在日常運(yùn)行中常常被雷擊破壞，甚至造成系統(tǒng)癱瘓和人員傷亡。因此，加強(qiáng)對(duì)雷電災(zāi)害的關(guān)注，積極采取切實(shí)有效的防護(hù)措施十分必要。

關(guān)鍵詞：感應(yīng)雷；線路；設(shè)計(jì)

感應(yīng)雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應(yīng)或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的，形成感應(yīng)雷電壓的幾率很高，對(duì)建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備，尤其是電子設(shè)備威脅巨大，所以對(duì)建筑物內(nèi)部設(shè)備的防雷保護(hù)重點(diǎn)是防止感應(yīng)雷的入侵，以下進(jìn)一步分析感應(yīng)雷的防護(hù)措施：

1 配電電源線路防雷設(shè)計(jì)

1.1 從供電范圍及安全防護(hù)的可靠性分析，新建辦公樓低壓配電電源采用TN系統(tǒng)，因此從總配電箱起供電給其內(nèi)部的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng)，即系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)PE保護(hù)線對(duì)地沒(méi)有電壓，電氣設(shè)備金屬外殼直接接在專用保護(hù)線上，安全可靠。低壓配電線纜進(jìn)入建筑物端口處應(yīng)穿金屬管敷設(shè)，其長(zhǎng)度不宜小于15m，入戶前應(yīng)將金屬管與建筑物柱筋相連。

1.2 建筑物的配電電源防雷采用三級(jí)SPD防護(hù)，即安裝在辦公樓的輸入電源總配進(jìn)線柜上SPD為I級(jí)（B級(jí)）防護(hù)，用來(lái)保護(hù)建筑物內(nèi)用電設(shè)備；安裝在設(shè)備配電柜上SPD作為II級(jí)（C級(jí)）防護(hù)；安裝在各用電設(shè)備電源端SPD為III級(jí)（D級(jí)）防護(hù)，用來(lái)最終用電設(shè)備。I、II、III級(jí)試驗(yàn)的SPD連接導(dǎo)體采用銅芯導(dǎo)線，截面分別為6mm2、2.5mm2和1.5mm2。

1.3 選用SPD防護(hù)時(shí)，應(yīng)該在線路入戶端與被保護(hù)設(shè)備處加裝大通量SPD，同時(shí)可靠接地。針對(duì)TN-S系統(tǒng)特點(diǎn)要在N線與接地線之間裝設(shè)SPD，即該系統(tǒng)必須安裝4個(gè)SPD并且各線路的金屬屏蔽層均要在不同界面處做等電位連接。為了提高雷電泄放速度，連接SPD接地線不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)：電源線路多級(jí)SPD防護(hù)中連接開關(guān)型與限壓型SPD之間的線路長(zhǎng)度不宜小于10m，若是兩級(jí)限壓型SPD之間的線路長(zhǎng)度不宜小于5m。

2 信號(hào)線纜防雷設(shè)計(jì)

2.1 光纜的傳輸信號(hào)速度快，因此被廣泛應(yīng)用在電子信息系統(tǒng)中，為了避免雷電進(jìn)入光接機(jī)，應(yīng)在光纜入戶處采用穿金屬管作屏蔽防護(hù)，保持管道電氣連通，且與防雷地極相連。

2.2 信號(hào)線路防護(hù)應(yīng)在入戶前采取穿金屬管作防護(hù)措施，穿管長(zhǎng)度不宜小于15m，且埋地深度不宜小于60cm。同時(shí)金屬管及屏蔽層于LPZ0A或LPZ0B區(qū)與LPZ1區(qū)的界面處作等電位連接，并接入地網(wǎng)。線纜進(jìn)入建筑物后于設(shè)備處加裝具有相應(yīng)承受能力的信號(hào)SPD，信號(hào)線纜內(nèi)芯空線及SPD接地端對(duì)應(yīng)接地。

2.3 進(jìn)出建筑物的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其傳輸線路上SPD的設(shè)置：II級(jí)防護(hù)系統(tǒng)宜采用二級(jí)信號(hào)SPD；計(jì)算設(shè)備的輸入/輸出端口處安裝相應(yīng)的計(jì)算機(jī)SPD。

2.4 信號(hào)線路SPD的安裝規(guī)定：信號(hào)線路SPD應(yīng)連接在被保護(hù)設(shè)備的端口上。SPD輸出端與被保護(hù)設(shè)備的端口相連。SPD也可安裝在機(jī)柜內(nèi)，固定在設(shè)備機(jī)架上或附近支撐物上。SPD接地端宜采用截面積不小于1.5mm2的銅芯導(dǎo)線與設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的局部等電位接地端平直接入。

3 消防系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)

3.1 對(duì)消防系統(tǒng)線路作電源防護(hù)，設(shè)計(jì)方案與配電電源防護(hù)相同，且主機(jī)電源為III級(jí)防護(hù)，裝設(shè)的SPD應(yīng)良好接地，但應(yīng)注意一般要求接地電阻必須達(dá)到10歐姆以下。

3.2 與消防主機(jī)連接的設(shè)備主要有聯(lián)動(dòng)控制、24V直流電源裝置、火警電話、自動(dòng)噴淋裝置等，其兩端的數(shù)據(jù)線路都必須串接信號(hào)SPD。

4 綜合布線及屏蔽措施

4.1 在防雷設(shè)計(jì)中，必須考慮現(xiàn)代綜合辦公建筑物中照明、動(dòng)力、電話和計(jì)算機(jī)等設(shè)備管線的敷線關(guān)系。為保證在防雷裝置接閃時(shí)這些管線不受影響，應(yīng)該將這些電線穿于金屬管內(nèi)，以確?？煽科帘?，同時(shí)，應(yīng)該把這些管線的垂直部分設(shè)置在高層建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下線的柱筋，以確?？s小被感應(yīng)的范圍。管線較長(zhǎng)時(shí)，其兩端需要接地。

4.2 充分利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋，即建筑物內(nèi)地板、墻面及梁、柱內(nèi)在鋼筋，作好屏蔽措施。無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)，還是通訊機(jī)房等，其所有建筑物均基本為框架式建筑，故建筑物本身的梁與柱構(gòu)成了大型格柵屏蔽，即籠式避雷網(wǎng)。對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同且鋼筋密度不夠時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)按建筑需要增加網(wǎng)格密度。

5 等電位連接

為減少雷電流所引起的電位差及防止地電位反擊，進(jìn)出建筑物處電纜穿金屬管道即屏蔽層及各類金屬管線屏蔽層應(yīng)連接在等電位連接帶上，且就近接地。在進(jìn)入設(shè)備區(qū)前再進(jìn)行二次等電位連接后接地。同時(shí)，防雷接地、PE線、設(shè)備保護(hù)地和防靜電地等連接到一起防止地電位反擊。各級(jí)SPD良好接地后就近與等電位連接帶作電氣連接。

6 共用接地系統(tǒng)

為了防止雷電反擊，建筑物中電氣部分的接地和防雷接地連成一體，使建筑物內(nèi)的鋼筋間構(gòu)成一個(gè)法拉第籠，在整個(gè)建筑內(nèi)的電氣裝置和導(dǎo)體都與其相連，這樣就避免受到反擊。共用接地系統(tǒng)的接地電阻按照50Hz電氣裝置的接地電阻確定，并且不應(yīng)大于按人身安全所確定的電阻值。

在高層建筑防雷設(shè)計(jì)中，應(yīng)在建筑物每三層設(shè)均壓環(huán)：將引下線與水平層圈梁鋼筋接成閉合通路，再接到接地裝置上就形成了一個(gè)安全可靠的防雷網(wǎng)。

7 結(jié)束語(yǔ)

防雷工作應(yīng)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程來(lái)考慮，強(qiáng)調(diào)全面防護(hù)（包括建筑物、傳輸線路、設(shè)備和接地等），綜合治理并且要做到科學(xué)、可靠、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)

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[3]楊金夕.防雷接地及電氣安全技術(shù)[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介：閻瑋（1988，2-），山西大同人，本科，電氣工程及其自動(dòng)化方向，北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所。