吳加銀
摘要:本文以宜春市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)糧管所辦公樓綜合防雷工程為實例,通過對該建筑物所處氣象、地理、地質、土壤、環(huán)境、建筑結構、設備、綜合布線的勘測,分析雷擊損害的可能性。依據防雷規(guī)范,設計該建筑物內電子信息系統(tǒng)綜合防雷工程。
關鍵詞:電子;信息系統(tǒng);綜合防雷;實例
中圖分類號: TU895 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.080
隨著電子信息化程度的不斷提升,計算機、網絡設備等弱電設備遭受雷擊的情況十分普遍。而該糧管所辦公樓(以下簡稱辦公樓)曾因防雷措施不完善遭受雷擊??茖W合理的綜合防雷設計對保障該建筑物防雷安全尤為重要。
1 防雷現(xiàn)狀及氣象、地理等基本特征
宜春市地處長江中下游江西中西部的丘陵地帶,年平均雷暴日數為62.8天/年。辦公樓為空曠地段孤立建筑物,土質為黃泥粘土,土壤電阻率為360Ωcm。大樓自身的特點和所處位置的氣象、地理、地質、土壤、環(huán)境決定了其容易遭受雷擊。2009年辦公樓曾遭受雷擊,原因是辦公室網絡交換機因未安裝閃電感應和閃電電涌防護措施。
2 防雷類別和內部電子信息系統(tǒng)防雷級別
2.1 防雷類別
根據《建筑物防雷設計規(guī)范》確定辦公樓的防雷類別:
建筑物年預計雷擊次數N=kNgAe=1.5×6.28×0.054=0.51(次/年)
根據《建筑物防雷設計規(guī)范》判定該建筑物為第二類防雷建筑物。
2.2電子信息系統(tǒng)的防雷等級
根據《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設計規(guī)范》,建筑物電子信息系統(tǒng)防雷等級是通過計算建筑物已有的防雷裝置攔截效率E確定的:E=1-Nc/N =0.969。0.90 3 雷電感應和雷電波侵入防雷設計方案 3.1 電源系統(tǒng)過電壓防護 供電電源系統(tǒng)的防護等級按B級應采取三級電源保護。第一級在大樓地下室總配電間低壓端設計開關型電源電涌保護器,此級保護處于LPZOB區(qū)與LPZ1區(qū)交界處。第二級在各樓層配電板處設計限壓型電源電涌保護器,在信息中心機房、監(jiān)控有線機房設計40KA(8/20μs)限壓型電源電涌保護器。此級限壓型與前一級開關型電源電涌保護器級間距離應大于10米,以達到電涌保護器之間的能量匹配。第三級在東西各1個弱電井電源進線處設計20KA(8/20μs)限壓型電源電涌保護器。此級限壓型與前一級限壓型電涌保護器級間距離應大于5米。電涌保護器前端應配制空氣斷路器,第一級為100KA,In=60KA,Imax=100KA;第二級為40KA,In=40KA,Imax=80KA;第三級為32KA,In=20KA,Imax=40KA。電涌保護器連接導線截面積第一級≥16平方毫米,第二級≥10平方毫米,第三級≥6平方毫米。電力線路上通過以上的電源電涌保護,可有效的對電源線路上雷電波侵入進行抑制。 3.2 信號系統(tǒng)過電壓防護 有線電視、監(jiān)控線采取了屏蔽,將電纜金屬外護層進、出建筑物在LPZ0B與LPZ1區(qū)等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬光纜接頭、金屬擋潮層、金屬加強等電位連接并接地。電話電纜套金屬鋼管埋地引入,在入戶端等電位連接并接地。 3.3等電位連接與共用接地系統(tǒng)設計 辦公樓電子信息系統(tǒng)等電位連接采用S型和M型相結合的形式,此種連接方法方便靈活,安全性高。電源、信號電涌保護器、電氣設備的接地線、PE線、金屬門窗、金屬地板、電梯軌道、電纜橋架、金屬管路、電纜金屬外皮、信息系統(tǒng)的金屬部件(包括箱體、殼體、機架)及系統(tǒng)等電位聯(lián)結網,均以最短路徑連接(焊接)。LPZ0、LPZ1、LPZ2區(qū)的防雷區(qū)的交界處,與等電位連接帶相連。建筑物樓頂的避雷帶,金屬管道,金屬均壓環(huán),建筑物樓、板、柱,基礎地網的鋼筋,連接(焊接或綁扎)成電氣通路的“法拉第籠”,整棟大樓均處于等電位狀態(tài)。 3.4 屏蔽及綜合布線 屏蔽是減少電磁脈沖干擾的基本措施。辦公樓采取將鋁合金門窗、玻璃幕墻支架、金屬門窗、建筑物的梁、板、柱及基礎內的鋼筋,相互連接成連通的系統(tǒng),構成金屬屏蔽的“法拉第籠”式。對于信息系統(tǒng)的屏蔽措施,將機房的金屬門窗、靜電地板支架、墻面銅絲網與機房局部等電位連接,電話線埋地穿鋼管進入電話機房,并同金屬管道在入戶端等電位連接并接地。光纖在入戶端將所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強芯直接接地,屏蔽層應電氣貫通,使感應環(huán)路阻抗最小,產生感應電流最大,起到電感耦合的最大效應,從而降低了系統(tǒng)的感應電壓,以保護電子信息設備不受損害。 4 結語 該辦公樓電子信息系統(tǒng)綜合防雷設計是在分析該建筑物雷擊事故的情況,經現(xiàn)場全面勘察,本著安全可靠、技術先進、經濟合理的原則進行設計、施工,工程竣工投入使用以來,盡管雷電活動依然頻繁,但再未發(fā)生雷擊事故,這充分佐證了該建筑物現(xiàn)有電子信息系統(tǒng)綜合防雷工程的有效性。 參考文獻 [1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部,建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057-2010)[S].中國計劃出版社,2010. [2]四川省建設廳,建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設計規(guī)范(GB50343-2004)[S].中國建筑出版社,2004. [3]南京信息工程大學電子工程系防雷工程技術中心組編,梅衛(wèi)群、江如燕.建筑防雷工程與設計(第二版)[M].氣象出版社,2006. [4]南京信息工程大學電子工程系雷電防護教研室,施廣全.信息系統(tǒng)的雷電防護[M].防雷與電磁兼容專業(yè)系列教材,2007. [5]劉興順.建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術設計手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,2004. [6]龔細明,苗健,段和平.計算機信息系統(tǒng)雷電防護技術初探[J].氣象與減災研究,2005.