【干貨】弱電工程中的防雷知識(shí)

訊道通信工程

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001／常規(guī)防雷電

   常規(guī)防雷電可分為防直擊雷電、防感應(yīng)雷電和綜合性防雷電。

• 防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器、引下線和接地體；接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。

• 防感應(yīng)雷電的避雷裝置主要是避雷器。

• 綜合性防雷電是指對(duì)同一保護(hù)對(duì)象同時(shí)采用多種避雷裝置。

• 避雷裝置要定期進(jìn)行檢測(cè)，防止因?qū)Ь€的導(dǎo)電性差或接地不良起不到保護(hù)作用。 

1、避雷針防雷電 
　　以避雷針作為接閃器的防雷電。避雷針通過導(dǎo)線接入地下，與地面形成等電位差，利用自身的高度，使電場(chǎng)強(qiáng)度增加到極限值的雷電云電場(chǎng)發(fā)生畸變，開始電離并下行先導(dǎo)放電；避雷針在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生尖端放電；形成向上先導(dǎo)放電；兩者會(huì)合形成雷電通路，隨之瀉入大地，達(dá)到避雷效果。 
　　實(shí)際上，避雷裝置是引雷針，可將周圍的雷電引來并提前放電，將雷電電流通過自身的接地導(dǎo)體傳向地面，避免保護(hù)對(duì)象直接遭雷擊。 
　　安裝的避雷針和導(dǎo)線通體要有良好的導(dǎo)電性，接地網(wǎng)一定要保證盡量小的阻抗值。 

2、避雷線防雷電 
　　是通過防護(hù)對(duì)象的制高點(diǎn)向另外制高點(diǎn)或地面接引金屬線的防雷電。根據(jù)防護(hù)對(duì)象的不同避雷線分為單根避雷線、雙根避雷線或多根避雷線。可根據(jù)防護(hù)對(duì)象的形狀和體積具體確定采用不同截面積的避雷線。避雷線一般采用截面積不小于35平方毫米的鍍鋅鋼絞線。它的防護(hù)作用等同于在弧垂上每一點(diǎn)都是一根等高的避雷針。 

3、避雷帶防雷電 
　　是指在屋頂四周的女兒墻或屋脊、屋檐上安裝金屬帶做接閃器的防雷電。避雷帶的防護(hù)原理與避雷線一樣，由于它的接閃面積大，接閃設(shè)備附近空間電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)比較強(qiáng)，更容易吸引雷電先導(dǎo)，使附近尤其比它低的物體受雷擊的幾率大大減少。避雷帶的材料一般選用直徑不小于8毫米的圓鋼，或截面積不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁鋼。 

4、避雷網(wǎng)防雷電 
　　避雷網(wǎng)分明網(wǎng)和暗網(wǎng)。明網(wǎng)防雷電是將金屬線制成的網(wǎng)，架在建（構(gòu)）筑物頂部空間，用截面積足夠大的金屬物與大地連接的防雷電。暗網(wǎng)是利用建（構(gòu)）筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行雷電防護(hù)。只要每層樓的樓板內(nèi)的鋼筋與梁、柱、墻內(nèi)的鋼筋有可靠的電氣連接，并與層臺(tái)和地樁有良好的電氣連接，形成可靠的暗網(wǎng)，則這種方法要比其他防護(hù)設(shè)施更為有效。無論是明網(wǎng)還是暗網(wǎng)，網(wǎng)格越密，防雷的可靠性越好。 

5、避雷器防雷電 
　　避雷器，又稱做電涌保護(hù)器。避雷器防雷電是把因雷電感應(yīng)而竄入電力線、信號(hào)傳輸線的高電壓限制在一定范圍內(nèi)，保證用電設(shè)備不被擊穿。常用的避雷器種類繁多，可分為三大類，有放電間歇型、閥型和傳輸線分流型。 
　　設(shè)備遭雷擊受損通常有四種情況，一是直接遭受雷擊而損壞；二是雷電脈沖沿著與設(shè)備相連的信號(hào)線、電源線或其他金屬管線侵入使設(shè)備受損；三是設(shè)備接地體在雷擊時(shí)產(chǎn)生瞬間高電位形成地電位“反擊”而損壞；四是設(shè)備安裝的方法或安裝位置不當(dāng)，受雷電在空間分布的電場(chǎng)、磁場(chǎng)影響而損壞。加裝避雷器可把電器設(shè)備兩端實(shí)際承受的電壓限制在安全電壓內(nèi)，起到保護(hù)設(shè)備的作用。 

6、綜合性防雷電 
　　是相對(duì)于局部防雷電和單一措施防雷電的一種綜合性防雷電。設(shè)計(jì)時(shí)除針對(duì)被保護(hù)對(duì)象的具體情況外，還要了解其周圍的天氣環(huán)境條件和防護(hù)區(qū)域的雷電活動(dòng)規(guī)律，確定直擊雷和感應(yīng)雷的防護(hù)等級(jí)和主要技術(shù)參數(shù)。采取綜合性防雷電措施。程控交換機(jī)、計(jì)算機(jī)設(shè)備安放在窗戶附近，或?qū)⑵鋱?chǎng)所安置在建筑物的頂層都不利于防雷。將計(jì)算機(jī)房放在高層建筑物頂四層，或者設(shè)備所在高度高于樓頂避雷帶，這些作法都非常容易遭受雷電襲擊。 

002／???????非常規(guī)防雷電 

目前，除前面介紹的常規(guī)防雷裝置外，也有采用激光束引雷、火箭引雷、水柱引雷、放射性避雷針、排雷器等防雷裝置進(jìn)行雷電防護(hù)，這些防雷裝置稱為非常規(guī)防雷裝置。

大多數(shù)非常規(guī)防雷裝置還處于研究實(shí)驗(yàn)階段，對(duì)新的更為有效的避雷技術(shù)的探索仍在繼續(xù)。 

防雷接地分為兩個(gè)概念:

一是防雷，防止因雷擊而造成損害；

二是接地，保證用電設(shè)備的正常工作和人身安全而采取的一種用電措施。接地裝置是接地體和接地線的總稱，其作用是將閃電電流導(dǎo)入地下，防雷系統(tǒng)的保護(hù)在很大程度上與此有關(guān)。

接地工程本身的特點(diǎn)就決定了周圍環(huán)境對(duì)工程效果的影響，脫離了工程所在地的具體情況來設(shè)計(jì)接地工程是不可行的。實(shí)踐要求要有系統(tǒng)的接地理論來對(duì)工程實(shí)際進(jìn)行指導(dǎo)。而設(shè)計(jì)的優(yōu)劣取決于對(duì)當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境的諸多因數(shù)的綜合考慮。土壤電阻率、土層結(jié)構(gòu)、含水情況以及可施工面積等因數(shù)決定了接地網(wǎng)形狀、大小、工藝材料的選擇。因此在對(duì)人工接地體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地網(wǎng)所在地的土壤電阻率、土層分布等地質(zhì)情況，盡量進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。接地體：又稱接地極，是與土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或?qū)w群。分為人工接地體與自然接體。 接地體做為與大地土壤密切接觸并提供與大地之間電氣連接的導(dǎo)體，安全散流雷能量使其泄入大地。

Q&A

Q:單位怎樣進(jìn)行雷電災(zāi)害防護(hù)？

A:

1、 單位應(yīng)定期由專業(yè)防雷公司檢測(cè)防雷設(shè)施，評(píng)估防雷設(shè)施是否符合國(guó)家規(guī)范要求，比如：學(xué)校、公司、區(qū)級(jí)以上醫(yī)院、四星級(jí)以上賓館、城區(qū)內(nèi)高度在45米以上的高層建筑需兩年檢測(cè)一次。
2、 單位應(yīng)設(shè)立防范雷電災(zāi)害責(zé)任人，負(fù)責(zé)防雷安全工作，建立各項(xiàng)防雷安全工作，建立各項(xiàng)防雷設(shè)施的定期檢測(cè)，雷雨后的檢查和日常的維護(hù)。如雷雨過后,安裝在電話程控交換機(jī)、電腦等電器設(shè)備電源上和信號(hào)線上的過壓保護(hù)器應(yīng)檢查有無損壞，發(fā)現(xiàn)損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
3、 建設(shè)單位在防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、土壤、氣象、環(huán)境、被保護(hù)物的特點(diǎn)，雷電活動(dòng)規(guī)律等因素綜合考慮，采用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)施工。
4、 應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備、器件、器材、避免使用非標(biāo)準(zhǔn)防雷產(chǎn)品和器件。
5、 新增加建設(shè)和新增加安裝設(shè)備應(yīng)同時(shí)對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè)，如：重新鋪設(shè)電腦網(wǎng)絡(luò)線、室外天線的移位和加高等等都應(yīng)該重新設(shè)計(jì)和建設(shè)防雷設(shè)施。

003／安防監(jiān)控系統(tǒng)防雷

直擊雷防護(hù)，是防雷保護(hù)不可或缺的重要基礎(chǔ)，是整個(gè)防雷保護(hù)系統(tǒng)重要組成部分。
1.前端設(shè)備的直擊雷防護(hù)
安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備有室外和室內(nèi)兩種，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直接雷擊，可不考慮直擊雷防護(hù)。而安裝于室外的設(shè)備，多數(shù)處于相對(duì)開闊地帶，直擊雷風(fēng)險(xiǎn)較大，則必須考慮直擊雷防護(hù)問題。安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備，如攝像頭等，應(yīng)置于接閃器有效保護(hù)范圍之內(nèi)。為了防止電磁感應(yīng)，攝像機(jī)的電源線和信號(hào)應(yīng)穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)可靠接地。
2傳輸線路的直擊雷防護(hù)
為了使傳輸線路免遭直擊雷的侵害，傳輸線路應(yīng)盡量避免架空架設(shè)，最好穿金屬管埋地敷設(shè)，金屬管的兩端應(yīng)可靠接地。
3終端設(shè)備的直擊雷防護(hù)
終端設(shè)備機(jī)房（監(jiān)控機(jī)房）所在建筑物應(yīng)采取防直擊雷保護(hù)措施，應(yīng)滿足《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

 防雷接地系統(tǒng)
所有防雷保護(hù)系統(tǒng)均應(yīng)有可靠、有效的接地。接地系統(tǒng)是防雷系統(tǒng)必要組成部分之一。安防監(jiān)控系統(tǒng)前端、終端設(shè)備均應(yīng)有良好的防雷接地，接地系統(tǒng)應(yīng)符合規(guī)范要求。一般獨(dú)立于監(jiān)控機(jī)房所在建筑物的前端設(shè)備均須設(shè)有獨(dú)立接地。但在此需要特別指出的是：若不滿足獨(dú)立接地要求，則應(yīng)做共用接地。

布線應(yīng)注意的問題
為減少雷害風(fēng)險(xiǎn)，任何導(dǎo)線、金屬線路均應(yīng)盡可能避免與直擊雷防護(hù)裝置平行捆扎，而應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范要求布線，預(yù)留一定的安全距離。

交流電源浪涌保護(hù)器的選用
對(duì)于安防監(jiān)控系統(tǒng)的所有交流電源進(jìn)線端均做有效的防雷保護(hù)。前端設(shè)備的交流電源進(jìn)線處應(yīng)安裝相應(yīng)的電源浪涌保護(hù)器。進(jìn)入到監(jiān)控機(jī)房的電源線應(yīng)考慮三級(jí)防護(hù)，可在建筑物的總配電房的電源進(jìn)線處安裝一級(jí)電源浪涌保護(hù)器，在監(jiān)控機(jī)房所在樓層配電箱的電源進(jìn)線處安裝二級(jí)電源浪涌保護(hù)器，在監(jiān)控機(jī)房重要設(shè)備的電源進(jìn)線處安裝三級(jí)電源浪涌保護(hù)器。

傳輸線路的防護(hù)
最安全的布線方式，應(yīng)采取全程穿金屬管埋地敷設(shè)，同時(shí)，金屬管兩端務(wù)必做有效接地。實(shí)際工程中，很多情況下條件不允許時(shí)，可以全程穿金屬管架空走線；或者不作全程穿金屬管，但在電纜進(jìn)入監(jiān)控機(jī)房和前端設(shè)備前務(wù)必穿金屬管埋地敷設(shè)，埋地長(zhǎng)度應(yīng)不小于15cm，在入戶端將電纜金屬外皮、金屬管與防雷接地有效連接。所有傳輸線路的兩端均應(yīng)安裝相應(yīng)的浪涌保護(hù)器。
光線通訊線路的防護(hù)
一般來講，光纖線路不必作加裝防護(hù)雷電浪涌保護(hù)裝置，因?yàn)楣饫w線路本身不屬于導(dǎo)體，也就不會(huì)感應(yīng)、傳遞過電壓浪涌。但應(yīng)注意，光纖線纜一般有金屬加強(qiáng)芯和金屬鎧層用于保護(hù)光纖線纜，則在光纖用戶端必須做好接地保護(hù)。

視頻信號(hào)防雷的注意事項(xiàng)
視頻信號(hào)防雷，概念比較簡(jiǎn)單，但也常常出現(xiàn)因工作環(huán)節(jié)上的疏忽導(dǎo)致防雷保護(hù)失敗，同時(shí)導(dǎo)致視頻防雷自身遭到損壞。目前，市場(chǎng)上大部分信號(hào)防雷產(chǎn)品，一般采用兩級(jí)保護(hù)方式，前一級(jí)作為粗保護(hù)，一般采用氣體放電管作為保護(hù)器件，后一級(jí)為細(xì)保護(hù)，一般采用TV S作為保護(hù)器件。
1.直流電源防護(hù)，控制線信號(hào)保護(hù)
直流電源防護(hù)、控制線信號(hào)保護(hù)與視頻信號(hào)保護(hù)的常見問題一致，連接方式一般為壓接式?，F(xiàn)場(chǎng)工程人員必須注意的，正確連接此類防雷器。

日常維護(hù)要?jiǎng)t：

（1）避雷針、避雷帶、支架、接地引下線、接地體、連接線等郵件，均應(yīng)采用熱鍍鋅等方法，有效防止銹蝕，日常使用應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行除銹防腐。
（2）應(yīng)定期檢查避雷器的使用情況，發(fā)現(xiàn)有損壞、老化的情況應(yīng)及時(shí)更換。

004／???????注意事項(xiàng)

  弱電防雷接地施工注意事項(xiàng)：

　　1、弱電系統(tǒng)的接地，按用途分有保護(hù)性接地和功能性接地。保護(hù)性接地分為：防電擊接地、防雷接地、防靜電接地和防電蝕接地;功能性接地分為：工作接地、邏輯接地、屏蔽接地和信號(hào)接地。不同的接地有不同的要求，應(yīng)按設(shè)計(jì)決定的接地施工。

　　2、需要接地的弱電系統(tǒng)的接地裝置應(yīng)符合下列要求：

　?。?）當(dāng)配管采用鍍鋅電管時(shí)，除設(shè)計(jì)明確規(guī)定處，管子與管子、管子與金屬盒子連接后不必跨接，但應(yīng)遵守下述規(guī)定：

　　a、管子間采用螺紋連接時(shí)，管端螺紋長(zhǎng)度不應(yīng)小于管接頭長(zhǎng)度的1/2，螺紋表面應(yīng)光滑、無銹蝕、缺損，在螺紋上應(yīng)涂以電力復(fù)全脂或?qū)щ娦苑栏?。連接后，其螺紋宜外露2~3扣。

　　b、管子間采用帶有緊定螺釘?shù)奶坠苓B接時(shí),螺釘應(yīng)擰緊;在振動(dòng)的場(chǎng)所,緊定螺釘應(yīng)有防松動(dòng)措施。

　　c、管子與盒子的連接不應(yīng)采用塑料納子，應(yīng)采用導(dǎo)電的金屬納子。

　　d、弱電管子內(nèi)有PE線時(shí)，每只接線盒都應(yīng)和PE線相連。

　?。?）當(dāng)配管采用鍍鋅電管，設(shè)計(jì)又規(guī)定管子間需要跨接時(shí)，應(yīng)遵守下述規(guī)定：

　　a、明敷配管不應(yīng)采用熔焊跨接，應(yīng)采用設(shè)計(jì)指定的專用接下來線卡子跨接。

　　b、埋地或埋設(shè)于混凝土中的電管，不應(yīng)用線卡跨接，可采取熔焊跨接。

　　c、若管內(nèi)穿有裸軟PE銅線時(shí)，電管可不跨接。此PE線必須與它所經(jīng)過的每一只接線盒相連。

　?。?）配管采用黑鐵管時(shí)，若設(shè)計(jì)不要求跨接，則不必跨接。若要求跨接時(shí)，黑鐵管之間及黑鐵管與接線盒之間可采用圓鋼跨接，單面焊接，跨接長(zhǎng)度不宜小于跨接圓鋼直徑的6倍;黑鐵管與鍍鋅橋架之間跨接時(shí)，應(yīng)在黑鐵管端部焊一只銅螺栓，用不小于4mm的銅導(dǎo)線與鍍鋅橋架相連。

　?。?）當(dāng)強(qiáng)弱電都采用PVC管時(shí)，為避免干擾，弱電配管應(yīng)盡量避免與強(qiáng)電配管平行敷設(shè)，若必須平行敷設(shè)，相隔距離宜大于0.5m。

　  （5）當(dāng)強(qiáng)弱電用線槽敷設(shè)時(shí)，強(qiáng)弱電線槽宜分開;當(dāng)需要敷設(shè)在同一線槽時(shí)，強(qiáng)弱電之間應(yīng)用金屬隔板隔開。

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