DETECTION 防雷检测

现代化的智能建筑主要由三部分组成:建筑物自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和信息通信系统(CAS)。利用计算机网络技术和通信技术将这三个系统集成于智能建筑中，形成统一的管理系统，对语音、数据、视频、监控等不同信号的配线进行统一的规划设计，将其综合在标准的布线系统中，作为建筑物之间、建筑群内部以及智能建筑与外界通信的传输网络。

智能建筑中线缆密布、各种设备繁多、微电子设备复杂，并且它们自身的防护能力薄弱。因此，为保证各子系统和众多的设备安全、正常、可靠地运行，必须采取专门的措施对它们加以保护，防雷、接地和抗干扰是常用的、必要的和有效的保护方法。

一、智能建筑的防雷

1.智能建筑的防雷措施

智能建筑的防雷主要是防止感应雷和直击雷对它的破坏。雷电能使周围的金属物产生感应电势和感应电流，严重干扰无线通信和有线通信，一旦这种干扰侵入微电子设备的信号入口端，将使这些微电子设备中的器件被击穿、烧毁，从而使网络瘫痪、设备报废。因雷击而造成设备损坏的例子不胜枚举，某高校就曾发生因雷击损坏校园网络设备而使校园网中断一个多月的事件。

根据智能建筑的功能、发生雷击的可能性大小及后果、建筑物本身的重要性，通常智能建筑都应具备以下几种防雷措施。

(1)天线的防雷保护天线通常装设在建筑物顶部，要求天线与屋顶上的防雷装置连接在一起，且连接点不能少于两点。如果天线超出大楼的雷电防护范围时，则应装设单独的避雷针对天线进行防雷保护，并且避雷针的引下线要与天线防雷接地装置可靠地连接在一起。

(2)供电系统的防雷保护可对供电系统采用避雷器进行分级保护。从高压柜、低压柜、主配电箱到各分配电箱进行分级保护，把雷电过电压降到设备能够承受的水平。

(3)对进出建筑物的金属管、电线、线缆的防雷保护进出建筑物的各种金属管道、电缆以及引入、引出线，要求在进出口处与建筑物的防雷接地装置相连接。如电缆的金属外皮和钢套管等要与电气设备的接地装置相连接。在电缆线转换成架空线的地方还要装设避雷器加以防护。

(4)对信息及传输网络的防雷保护应根据雷电对电子信息设备不同的干扰、袭击途径来采取相应的措施。如雷电引起的雷电波、感应过电压会沿导线(配电线、信号线和天线等)侵入各电子设备。雷电能量还有可能直接作用在电子设备上损坏元器件或是导致其误动作;雷电还可能通过地电位反击来损坏电子元器件、导线及器件的绝缘。

针对以上可能出现的情况，可以采取以下的应对措施加以防护:对系统设备进行等电位连接;将缆线装入金属管道后再进行敷设，用以加强屏蔽，减小雷电感应的干扰;有条件的可对设备、机房和建筑物也采用屏蔽措施;加装避雷器以限制进入设备的雷电压幅值。另外，还可以根据电子信息设备的不同特点采用分组保护。

据相关的统计资料显示，雷击损坏电子信息设备的事故70%以上是雷电由供电线路侵人后造成的。因此，应重点加强对供电系统的防雷保护工作。

2.智能建筑的接地

建筑物的接地按连接方式可以分为单独接地和联合接地两大类。

单独接地将直流接地、保护接地和防雷接地分开设置。单独接地的优点是可以消除来自地线的干扰源，是因为智能建筑中的有些设备如通信系统、计算机设备等要求单独接地而采取的接地措施、为了防止不同的接地系统之间引入不同电位而导致人身和设备事故，根据接地规范的要求，各接地系统间的距离必须大于2Om，且接地极与接地线间要保持绝缘，绝缘电阻要求在2MΩ以上，接地电阻应小于4Ω。

联合接地是指将各种接地通过接地线全部连接在一起所构成的接地方式。除特殊情况外，一栋建筑物中只能存在一个接地系统，以防止引入不同电位而导致人身和设备事故。所以，智能建筑中的智能系统设备的接地如无特殊要求，均采用联合接地方式。

(1)联合接地的优点智能建筑采用联合接地的优点是很明显的，具体有以下几点。

①联合接地的总接地电阻比较小(一般在1Ω以下，有的只有0.2Ω甚至更小)，这是因为各接地极是并联的。

②在同样的接地电阻值大小要求下，采用联合接地可以减少接地极数量，简化接地系统，节约投资。

③采用联合接地时，即便有一个接地体发生故障不起作用，对接地的影响也不大，可由其他接地体来完成接地工作，提高了接地的可靠性。

④利用智能建筑的基础钢筋作接地极用时，可以得到比人工接地极小得多的接地电阻，有利于减小接触电压，便于接地电流的散流。

(2)联合接地的缺点

①因为联合接地的接地电阻很小，接地电流可能会很大，如果接地线(截面)选择不当，则很容易烧毁接地线，使一些设备失去可靠的接地。

②联合接地时，接地线和所有外部导电部分和外露金属部分相连。当发生故障并在接地线上呈现很高的电压时，此高电压将加到电气设备的金属外壳和外部导电部分上，有可能损坏设备的绝缘，造成触电事故伤害人身。

③防雷接地、保护接地、电气设备的工作接地和电子信息设备采取联合接地时，雷电流或是电力设备接地故障电流可能会引起电子信息设备的性能不稳、误动作或是拒动作等故障的发生。

(3)智能建筑联合接地的原则智能建筑中各种接地先按下列原则进行连接后，再全部接到由基部钢筋等做成的联合接地网上。

①保护接地和系统接地可采取联合接地。

②计算机设备接地和电医疗气设备接地可以和电子信息设备接地、计算机线路滤波器接地、计算机机壳接地采用联合接地。

③防雷接地必须单独和接地网连接。

④保护接地和电子信息设备的接地可采用联合接地。

⑤联合接地时，通常情况下其接地电阻不超过lΩ；在接触电压和跨步电压不超过安全值时，总接地电阻也可以超过lΩ。

(4)智能建筑采用联合接地的特点

①提供基准电位值。联合接地为建筑物内的通信和电子信息设备提供了基准电位，从而消除各电路流经公共接地线阻抗时糯合所产生的干扰，避免了电路受电磁和“地电位差”的影响。

②足够的热稳定性。智能建筑内的钢筋很多，总的截面积很大，不管是雷电流或是故障电流均不会使其熔断，因此，联合接地是安全的。

③减小相对电位差。智能建筑的钢筋混凝土结构和钢筋网基础，具有很高的导电性能，各部分紧密地连接在一起形成导电性非常好的“法拉第笼”。当雷电流从顶部钢筋沿引下线流入基础钢筋进入大地时，建筑物的电位上升，如图7-1所示。对地而言，建筑物内的相关设备的电位上升了U，但对建筑物而言，它们的电位只上升了ΔU。ΔU称为雷击时对地现在电位，一般不超过真正对地电位U的1%。大接地电流系统中，如果接地电阻按2000/I选用，则接地电阻所产生的对地电位U不超过20OOV，人和设备的承受的电位不超过2000V的1%，即20V，显然这个电压对人而言是安全的。其他系统发生接地故障时，联合接地极所呈现的电压都小于2000V，所以，智能建筑采用联合接地时，对人、设备都是安全的。因为电压值比较小，所以不会造成通信设备和电子信息等弱电设备的性能不稳或误动、拒动等故障的发生。

④接地电阻低。智能建筑基础下面的钢筋很多，只要形成连续牢靠的电气连接，即使在土壤电阻率很高的地方，根据对多个建筑物基础接地网的实际测量，联合接地的电阻一般均在lΩ以下，有的甚至低于0.2Ω。如此低的接地电阻，即使高压系统采用联合接地也是安全的，接地电流的散流方便，产生的电位差不会超过允许的范围。

二、智能建筑的抗干扰

电磁干扰无处不在。电磁干扰能使智能建筑中的电图7-1智能建筑遭雷击子信息设备产生误码、误动作，使信号系统产生噪声污后电位变化情况染。电磁干扰严重的，会导致电子元器件和设备的损坏，影响设备的正常工作或便其工作性能下降。因此，净化建筑物中的电磁环境，防止杂散电磁波的干扰，提高智能建筑内电子侣息系统和设备的抗干扰能力就显得非常必要。抗干扰正成为智能建筑必不可少的技术措施。

首先了解一下对智能建筑内设备造成干扰的干扰源。

1.干扰源

智能建筑系统的干扰源主要有以下几点。

(1)广播、通信、雷达和导航设备的信号频谱。这些设备的发射功率大，通常会产生有用信号和无用信号干扰。

(2)工业、科学、医疗以及感应式加热设备的辐射磁场。这些设备的发射功率大，屏蔽不严时造成功率泄漏，发生高次谐波干扰。

(3)架空电力线及电气牵引系统的电磁干扰。如城市电车在滑动受电时偶尔产生的火花或电弧。

(4)汽车及日光灯照明设备的电磁干扰。汽车的干扰主要来自点火系统、发电机、风扇以及电动机等。日光灯启动时会产生电击脉冲，由此可造成射频干扰及传导干扰。日光灯工作时镇流器会产生工频谐波干扰造成供电质量下降。

(5)公用电源、静电放电和电磁脉冲的干扰。

2.干扰的传播路径

上述各种干扰信号在智能建筑系统中传播的方式主要有电容耦合、电感耦合、电磁波辐射以及通过接地系统、电源线、信号线和控制线等来传播。

各种干扰信号以传导和辐射的方式对设备和系统产生干扰。消除和抑制各种干扰信号的主要方法和措施有电场屏蔽、电磁屏蔽、磁场屏蔽、电子设备接地、等电位接地和滤波等。

3.抗干扰措施

(1)为防止供电电压在受雷击时或其他原因所产生的波动，电子设备应采取稳压电源供电。

(2)选择智能化机房的位置时应考虑远离强功率发射源及电梯的机房。

(3)尽量采用屏蔽线缆，并对其屏蔽层进行可靠的接地。

(4)建筑物内的钢筋要全部焊接连通，保证电气上的连通。

(5)对容易被干扰的电路或容易产生干扰的电路进行屏蔽或隔离。

(6)在电源端采用低通滤波器，消除电网中的高频干扰。

(7)防止各种接地之间的相互干扰。

(8)根据环境申的电磁干扰情况来采用有效的屏蔽方法

(9)采用隔离和光纤数字传输技术。

(10)使用电源线路滤波器对照明装置电源接线端子进行屏蔽。