通常雷電如今電器設備的形式分為兩種:直擊雷電和感應雷電。雷電直接擊中線路并經過電器設備入地的雷擊過電流的為直擊雷。由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓和過電流形成的雷擊為感應雷。如何通過設計良好的綜合布線系統進行防雷呢?
目前,在智能大樓防雷系統設計上,是執行的國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057- 94,設計由避雷網(帶),避雷針或混合組成的接閃器,立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架,屋面板鋼筋等構成一個整體,避雷網通過全部立柱基礎的鋼筋作為接地體,將強大的雷電流入大地。計算機系統安置在建筑物內,受建筑物防雷系統保護,直擊雷擊中計算機網絡系統的可能性非常小,計算機設備抗直擊雷能力很低,防護設備非常昂貴,通常不必安裝防護直擊雷的設備,而計算機網絡必須防感應雷。
感應雷可由靜電感應產生,也可由電磁感應產生,形成感應雷電壓的機率很高,對建筑物內的低壓電子設備威脅巨大,計算機網絡系統及電話程控交換機的防雷工作重點是防止感應雷入侵。入侵計算機系統的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑:
1、通過計算機通信線路入侵
可分為三種情況:(1)當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電壓將鄰近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵線路。(2)雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。(3)若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。
2、通過交流電220V電源供電線路入侵
計算機系統的電源由電力線路輸入室內,電力線路可能遭受直擊雷和感應雷。直擊雷擊中高壓電力線路,經過變壓器耦合到220伏低壓,入侵計算機供電設備;另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷過電壓。在220伏電源線上出現的雷電過電壓平均可達10000伏,對計算機網絡系統可造成毀滅性打擊。
3、地電位反擊電壓通過接地體入侵
雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近放射型的電位分布,若有連接電子設備的其他接地體靠近時,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線(包括電源線和信號線)上感應擊雷電過電壓,因此建筑物避雷系統不但不能保護計算機,反而可能引入了雷電。計算機網絡系統等設備的集成電線芯片耐壓能力很弱,通常在 100伏以下,因此必須建立多層次的計算機防雷系統,層層防護,確保計算機特別是計算機網絡系統的安全。
在防雷系統設計中,目前通常作法是下面兩點
1、建立聯合接地系統,形成等電位防雷體系
將建筑物的基礎鋼筋,梁柱鋼筋,金屬框架,建筑物防雷引下線等連接起來,形成閉合良好接地的法拉第籠,將建筑物各部分的交流工作地,安全保護地,直流工作地,防雷接地與建筑物法拉第籠良好連接,避免接地線之間存在電位差,消除感應過電壓產生的原因。
2、電源系統防雷
在高壓端各相安裝防雷裝置作為第一級保護,在低壓側安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護,在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護。另外,還應設計綜合布線系統防雷。
隨著計算機運用的普及,計算機網絡防雷系統是保證建筑物(特別是高層建筑物)內計算機系統可靠運行的基本措施,在建筑物設計施工特別是綜合布線系統設計施工時,應得到高度重視。
如今,隨著經濟技術的不斷發展,計算機應用已經得到普及,計算機網絡防雷系統是保證建筑物內計算機系統或者其他智能系統能正常穩定運行的基本措施,在建筑物設計施工階段特別是在進行綜合布線系統設計施工時,應該根據相關的規定以及考慮周圍的環境因素等等,盡量做到合理并且規范。
(審核編輯: 小王子)
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