论小区弱电智能化系统的雷电防护

【摘要】一、弱电设备雷电危害的主要原因分析 雷电会导致多种不同形式的危害及破坏性，没有任何一种办法可以全面防止雷电的危害及破坏性，只有通过各种有效的办法将雷电的危害及破坏性降到...

摘要：本文就住宅小区弱电智能化系统防雷接地及运行维护解决方案作了简单概括，指出住宅小区弱电智能系统防雷接地及运行维护应从工程设计阶段就加以考虑，采取切实可行的防雷方案，以使线路和设备避免遭受雷击的危害。

关键词：小区；弱电智能化；雷电防护

中图分类号：N945文献标识码： A

引言

我们都知道，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培，由于在住宅小区弱电系统的工作电压过低，雷电波侵入对弱点设备损坏严重，造成住宅小区弱电设备或住宅小区弱电元器件寿命降低，储存的信号受到干扰或数据丢失，甚至使住宅小区弱电电子设备产生误动而导致整个系统的瘫痪，许多住宅小区弱电面临着弱电系统防雷问题。本文探讨了小区弱电智能化设备的防雷措施。

一、弱电设备雷电危害的主要原因分析

雷电会导致多种不同形式的危害及破坏性，没有任何一种办法可以全面防止雷电的危害及破坏性，只有通过各种有效的办法将雷电的危害及破坏性降到最低，在多年的实际中人们对感应雷（闪电电涌）、直击雷、球形雷的认识比较高，所以，对这些雷电的防护也相对完善，但对雷电浪涌的防护措施和防护意识相对比较薄弱。其主要的雷害情况和雷电形式有以下几种情况:

（一）感应雷（闪电电涌）是雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近的户外埋地电力线、传输信号线路、设备间连接线产生电磁感应并侵入设备，使软垫系统串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直接雷的破坏性大，但感应雷发生的几率比直击雷高得多，所以，要有效的控制，减少感应雷住宅小区弱电的破坏。

（二）直击雷是指雷电直接击在动植物上、建筑物构架上，因直击雷的热效应、电效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡，所以要有效的控制，才能减少对建筑物或动植物的伤害。

（三）雷电浪涌是近年来由于微电子的不断使用引起人们极大重视的一种雷电危害形式，同时雷电浪涌防护方式也不断完善。最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在通讯线路和电源线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成耐过电流、设备耐压的水平下降，对雷电的承受能力下降，另一方面由于电子信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵人。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜人电脑及通信设备。美国GE公司测定一般饭店、公寓、家庭等低压配电线在1OOOOh内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的雷电浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000v的就有300余次。这样的雷电浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。雷电信号系统浪涌电压的主要来源是电磁干扰、无线电干扰、闪电电磁感应和静电电磁感应干扰。金属物体受到这些雷电浪涌干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输速率和传输的准确性。排除这些雷电浪涌干扰将会极大改善网络的传输状况。

二、弱电设备防雷措施

（一）小区弱电系统的瞬态过电压保护设计

1.住宅小区弱电系统电压保护必须运用电磁兼容原理，将住宅小区弱电系统中央控制室局部的防雷接地措施归结到小区整体的雷电过电压保护，即首先对住宅小区整体的防雷系统进行合理的设计。

2.小区建筑物外部是防直接雷的区域，在这个区域内的设备最容易遭受损害，危险性最高，是暴露区，故在建筑物监控点(摄像、红外线探测器)的金属杆应做好就近接地，可由小区接地主筋引来，亦可以单独打接地桩后可靠连接，如单独接地桩接地电阻不大于4Ω。

3.雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入，从住宅小区室外到室内雷电保护区(如穿过天面、外墙等)的金属构件在每一穿越点，必须做好就近的等电位连接，保证住宅小区的安全。

4.住宅小区弱电系统中央控制室的电源线和通讯线在进入小区建筑本体、小区弱电系统中央控制室周边的交界处，以及终端设备的前端，应根据国际雷电电磁脉冲防护标准，安装雷电防护的不同类别的电源类浪涌保护器，以及通讯网络类浪涌保护器。浪涌保护器是用以防护电子设备遭受雷电闪击及其他干扰造成的传导电涌过电压的有效手段。

同时要求:在不同使用范围内应选用不同性能的浪涌保护器，在选用电源浪涌保护器时要考虑供电系统的形式、额定电压等因素。信号浪涌保护器应满足工作电平、信号传输带率、网络类型的需要，同时信号浪涌保护器接口应与被保护设备兼容，信号浪涌保护器由于串接在线路中，在选用时应选用插入损耗较小的浪涌保护器，所有小区弱电电源防雷器都具有老化显示；信号浪涌保护器的安装应严格依据厂方提供的安装要求进行安装，保证住宅小区弱电的安全。

（二）采用联合接地以消除电位差

在当代的建筑工程中，大多都是钢筋混凝土结构，由于建筑物结构中的钢筋数量很多，彼此距离非常近，因此在建筑工程中形成了一个比较完整的法拉第笼，在雷电发生时，住宅小区弱电系统多个闭合的电气通路有阻止对雷电流进入建筑物内部的效果，所以外界的雷电流不会使建筑工程表面的法拉第笼内的电气线路和设备造成危险的电位，当雷电击到建筑工程的顶部金属件时，建筑工程的顶部金属件作为接闪器，会使冲击电流经过建筑工程柱内的钢筋向下直接流入大地，在建筑工程的表面形成电气屏幕，由建筑工程的表面形成电气屏幕在闭合金属导电框架中产生的感应电流，对冲击电流流向建筑工程中心时电气屏幕所产生的感应电压、建筑工程的表面形成电气屏幕会起到阻碍作用，建筑工程的表面形成电气屏幕产生一个围绕整个建筑物的磁场，把建筑工程内部的其他垂直导体包围起来，并且在建筑物柱顶部和底部感应出等量的电压，使得建筑工程的表面形成电气屏幕上所有的垂直导体与建筑物内部的垂直导体的电位差都不大，因此防雷的最好措施就是建立法拉第笼，在建筑工程表面建立一个法拉第笼，保证整个建筑工程的安全。

（三）运行维护

1.在日常的使用中，物业公司应建立起弱电运行、维护的台账，对系统设备出现的雷害问题要力求了解雷害事故地点附近的情况，分析附近地质、地形和周围环境特点及当时的气象情况，保留雷击损坏部件，如有必要可对现场进行拍照或录像，做好各种记录，根据上述调查情况，组织有关专家分析，提出改进措施，对系统设备出现问题多的地方找出产生该问题、故障的原因并及时整解，记录在案，以便日后借鉴。

2.每年雷雨季节前应对住宅小区接地系统进行检查和维护。主要检查接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、连接处是否紧固、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开住宅小区地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，发现问题应及时处理，保证接地防雷系统的完好及住宅小区的安全。

3.住宅小区的接地网的接地电阻每年必须进行一次测量。在每年雷雨季节前应对住宅小区的接地网的接地电阻和住宅小区运行中的避雷器（SPD）进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，发现住宅小区防雷模块显示窗口出现异常及时处理，保证接地防雷系统的完好及住宅小区的安全。

结束语

综上所述，住宅小区弱电智能化系统的防雷是一个系统的工程，必须注重综合防雷，立体防御，从多方面入手作好防雷措施，尤其要重视对弱电设备的浪涌保护并应根据小区的实际情况采取有效的防雷方案，以保证整个小区弱电智能化系统的安全平稳运行。

参考文献：

[1]贾文敏.浅谈智能建筑中弱电系统的防雷接地[J].化工设计通讯，2004，01:53-55+59.

[2]郭明利.智能建筑中弱电系统的防雷设计与应用[J].低压电器，2009，16:11-14+26.

[3]韩玮.某城市综合体弱电智能化工程设计[D].陕西师范大学，2013.