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摘 要:随着社会的进步，人们开始对智能建筑弱电工程中的防雷接地开始有了部分了解，本文通过分析我国在防雷接地方面的设计和施工，以供施工技术人员参考，促进该项技术的发展。
关键词:智能建筑 弱电 防雷
中图分类号： TU984 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
智能化建筑弱电工程的实施与质量控制是目前国内智能化建筑行业关注的热点，防止和减少雷电对建筑物电子信息系统的危害，是其中的一项重要内容。本文从外部防雷措施和内部防雷措施协调统一等方面，浅谈一下弱电工程防雷接地，以推进智化能建筑弱电工程更有序更有成效地运行，让智能化建筑名符其实和发挥应有投资效果。
二、智能建筑弱电系统防雷设计的必要性
传统的防雷系统为利用避雷针、屋顶接闪器、法拉弟笼及基础内接地网进行防雷接地,能对建筑物及其中的人员起到保护。但对由于雷电感应、电磁脉冲、电路浪涌等引起的电子干扰,传统的防雷系统不能有效防止。
1、雷电直接击中延伸在建筑物外的供电及通信数据线,雷电感应电流可迅速侵入至建筑物内部。
2、城市大型电力电网的切换及大型电力用户的启停而产生的浪涌。
3、建筑物内部电气设备(如空调主机、电梯、大功率水泵等)的频繁启停而产生的浪涌。
4、供电、通信及数据线路与其连接的其他建筑物或地面被雷击中而传输或感应的电磁脉冲和浪涌电流。
5、雷电通过数据线路对设备电流表元件直接的损害。
以上5个方面为引起雷电感应,电磁脉冲,造成设备击穿损伤的主要因素,所以建筑物弱电系统的防雷是一个系统工程。设计时,必须全面考虑,将外部防雷及内部防雷作为一个整体来统一考虑。
三、防雷接地要求及注意事项
机房或设备间的接地，按其不同的作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地。为了防止雷電的危害而进行的接地，叫做防雷保护接地；为了防止可能产生聚集静电荷而对用电设备等所进行的接地，叫做防静电接地；为了实现屏蔽作用而进行的接地，叫做屏蔽接地或隔离接地。智能建筑弱电工程综合布线接地要与设备间、配线间放置的应用设备接地系统一并考虑。符合应用设备要求的接地系统也一定满足综合布线接地的要求。埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体称为接地体。从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体称为接地线。接地体和接地线统称为接地装置。在接地装置中，用接地电阻来表示与大地结合好坏的指标。上列各种接地的接地电阻值必须参照国家标准中的规定。接地就以接地电流易于流动为目标，因此接地电阻越低的电流越容易流动。综合布线的接地希望尽量减少成为干扰原因的电位变动，所以接地电阻越低越好。
四、等电位连接与共用接地系统设计
1、电子信息系统的机房应设等电位连接网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器（SPD）接地端等均应以距离与等电位连接网络的接地端子连接。等电位连接网络的结构形式有：S型和M型两种结构形式。
2、在直击雷非防护区（LPZ0A）或直击雷防护区（LPZ0B）与第一防护区（LPZ1）交界处应设置总等电位接地端子板，每层楼宜设置楼层等电位接地端子板，电子信息系统设备机房应设置等电位接地端子板。各接地端子板应设置在便于安装和检查的位置，不得设置在潮湿或有文化馆性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性的要求。
3、共用接地装置应与总等电位接地端子，通过接地干线引至楼层等电位接地端子板，由此引至设备机房的局部等电位接地板。接地干线宜采用多股铜芯导线或铜带，其截面积不应小于16mm2。接地干线应在电气竖井内明敷，并应与楼层主钢筋作等电位连接。
4、不同楼层的综合布线系统设备间或不同雷电防护区的配线交接间应设置局部等电位接地端子板。楼层配线柜的接地线应采用绝缘铜导线，截面积不应小于16mm2。
5、接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。
6、接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。
7、当设置人工接地体时，人工接地体宜在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体，并可作为总等电位连接带使用。
8、防静电、抗干扰接地方案:抗干扰地线是设备系统的低电平信号,为了安全起见,需设置一条安全地线,以防外壳感应电对人体的伤害,但要注意其接线方法:其一，内壳与外壳用金属件连成一体,外壳与接地体用金属件连接,须可靠耐用。其二，抗干扰信号地、包括屏蔽线须单独与接地体相连。
五、防雷接地操作
1.电源接地
合理的屏蔽及良好的接地为减少浪涌通过电压对人身及设备的破坏提供了根本保证。为保证微电子设备免受浪涌过电压的破坏,应根据实际情况在电源系统、天线馈线系统、信号系统和接地系统等4个方面进行具体的设计,加装多级浪涌保护器。根据规范规定,入户为低压架空线路和电缆宜安装三相电压型SPD作为第一级保护,分配电柜线路输出端宜安装限压型SPD作为第二级保护,在电子信息设备电源进线处宜安装限压型SPD或安装串接式限压型SPD,对直流电源的信息设备,视其工作电源需要,选用相适配的直流电源SPD作为末级保护。根据建筑物电子信息系统防雷设计,将雷电电磁脉冲防护等级分为4级,即A、B、C、D级,针对不同级别的雷电电磁脉冲防护等级采用相配套的浪涌保护器进行保护。
2、通信线路防雷接地
信号系统的SPD的设计原则应考虑设备的通流量、限制电压、传输速度、插入损耗等具体问题。具体设计为:首先，在交换机每个中继线人口处,加装线路浪涌保护器,每线一个。其次，局域网防护:目前,局域网广泛运用于各行各业,由于局域网服务器、终端机、连线之间电缆线路较长,容易因冲击电度,或者可以大幅度减少传热温差,非常有利于较低压力的加热蒸汽源的利用和节能,都能为企业创造更大的效益。
3、配线架防雷接地
每个楼层配线架接地端子应当可靠地接到配线间的接地装置上。从楼层配线架至接地极接地导线的直流电阻不得超过1Ω，并且要永久性地保持其连通。每个楼层配线架（柜）应该并联连接到接地极上，不应串联。如果应用系统内有多个不同的接地装置，这些接地极应该相互连接，以减小接地装置之间的电位差。布线的金属线槽或金属管应该接地，以减少阻抗。
4、设备防雷接地
首先，金属构件。将防护区域内所有金属构件连接是出于增加分流途径和均衡途径，使雷电电磁脉冲的作用减弱，使均衡电压更低，并使系统结构趋于防护的优化。不过连接时必须考虑金属的电化次序，以防止产生腐蚀。
其次，电源线。利用屏蔽接地引入的方式将衰减70% 的雷电流能量引入后第一级防护必须考虑使用放电能力强的防雷器，为在此产生的雷电流较强。在通过单独供电时由于布线与接闪铁塔可能平行，由此而耦合进的能量只要用过电压保护器对地进行限压即可。电源防护：在机房弱电配电输出端安装电源避雷器；在机房UPS 输入端安装电源避雷器；在机房弱电井道处安装电源避雷器；在电梯机房电源进线处安装电源避雷器。
最后，信号线。有线电视、监控前端信号采集设备：在室内监控机房的视频线进线端安装信号避雷器；在室内监控机房的控制线进线端安装信号避雷器；在室外不带云台摄像机处安装组合信号避雷器；在室外带云台摄像机处安装组合信号避雷器；在室内有线电视信号线进线处安装信号避雷器；在室内网络信号线进线处安装信号避雷器；在消控系统集中报警控制器输出端和区域报警控制器输入端分别安装信号避雷器。
六、结束语
在智能大楼的弱电系统中,由于设备的不断尖端化,精密化,容易遭受雷电磁脉冲的影响越来越大,我们作为设计人员应该在设计施工时充分考虑到这些问题，合理的进行防雷设计，尽量减少因此造成的人员及财产伤亡。
参考文献
[1]智能建筑电气设计手册6陈一才中国建材工业出版社2008-08-01
[2]周志敏等,电子信息系统防雷接地技术.人民邮电出版社,2009-7-1
[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057一2010
关键词:智能建筑 弱电 防雷
中图分类号： TU984 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
智能化建筑弱电工程的实施与质量控制是目前国内智能化建筑行业关注的热点，防止和减少雷电对建筑物电子信息系统的危害，是其中的一项重要内容。本文从外部防雷措施和内部防雷措施协调统一等方面，浅谈一下弱电工程防雷接地，以推进智化能建筑弱电工程更有序更有成效地运行，让智能化建筑名符其实和发挥应有投资效果。
二、智能建筑弱电系统防雷设计的必要性
传统的防雷系统为利用避雷针、屋顶接闪器、法拉弟笼及基础内接地网进行防雷接地,能对建筑物及其中的人员起到保护。但对由于雷电感应、电磁脉冲、电路浪涌等引起的电子干扰,传统的防雷系统不能有效防止。
1、雷电直接击中延伸在建筑物外的供电及通信数据线,雷电感应电流可迅速侵入至建筑物内部。
2、城市大型电力电网的切换及大型电力用户的启停而产生的浪涌。
3、建筑物内部电气设备(如空调主机、电梯、大功率水泵等)的频繁启停而产生的浪涌。
4、供电、通信及数据线路与其连接的其他建筑物或地面被雷击中而传输或感应的电磁脉冲和浪涌电流。
5、雷电通过数据线路对设备电流表元件直接的损害。
以上5个方面为引起雷电感应,电磁脉冲,造成设备击穿损伤的主要因素,所以建筑物弱电系统的防雷是一个系统工程。设计时,必须全面考虑,将外部防雷及内部防雷作为一个整体来统一考虑。
三、防雷接地要求及注意事项
机房或设备间的接地，按其不同的作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地。为了防止雷電的危害而进行的接地，叫做防雷保护接地；为了防止可能产生聚集静电荷而对用电设备等所进行的接地，叫做防静电接地；为了实现屏蔽作用而进行的接地，叫做屏蔽接地或隔离接地。智能建筑弱电工程综合布线接地要与设备间、配线间放置的应用设备接地系统一并考虑。符合应用设备要求的接地系统也一定满足综合布线接地的要求。埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体称为接地体。从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体称为接地线。接地体和接地线统称为接地装置。在接地装置中，用接地电阻来表示与大地结合好坏的指标。上列各种接地的接地电阻值必须参照国家标准中的规定。接地就以接地电流易于流动为目标，因此接地电阻越低的电流越容易流动。综合布线的接地希望尽量减少成为干扰原因的电位变动，所以接地电阻越低越好。
四、等电位连接与共用接地系统设计
1、电子信息系统的机房应设等电位连接网络。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器（SPD）接地端等均应以距离与等电位连接网络的接地端子连接。等电位连接网络的结构形式有：S型和M型两种结构形式。
2、在直击雷非防护区（LPZ0A）或直击雷防护区（LPZ0B）与第一防护区（LPZ1）交界处应设置总等电位接地端子板，每层楼宜设置楼层等电位接地端子板，电子信息系统设备机房应设置等电位接地端子板。各接地端子板应设置在便于安装和检查的位置，不得设置在潮湿或有文化馆性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性的要求。
3、共用接地装置应与总等电位接地端子，通过接地干线引至楼层等电位接地端子板，由此引至设备机房的局部等电位接地板。接地干线宜采用多股铜芯导线或铜带，其截面积不应小于16mm2。接地干线应在电气竖井内明敷，并应与楼层主钢筋作等电位连接。
4、不同楼层的综合布线系统设备间或不同雷电防护区的配线交接间应设置局部等电位接地端子板。楼层配线柜的接地线应采用绝缘铜导线，截面积不应小于16mm2。
5、接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。
6、接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。
7、当设置人工接地体时，人工接地体宜在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体，并可作为总等电位连接带使用。
8、防静电、抗干扰接地方案:抗干扰地线是设备系统的低电平信号,为了安全起见,需设置一条安全地线,以防外壳感应电对人体的伤害,但要注意其接线方法:其一，内壳与外壳用金属件连成一体,外壳与接地体用金属件连接,须可靠耐用。其二，抗干扰信号地、包括屏蔽线须单独与接地体相连。
五、防雷接地操作
1.电源接地
合理的屏蔽及良好的接地为减少浪涌通过电压对人身及设备的破坏提供了根本保证。为保证微电子设备免受浪涌过电压的破坏,应根据实际情况在电源系统、天线馈线系统、信号系统和接地系统等4个方面进行具体的设计,加装多级浪涌保护器。根据规范规定,入户为低压架空线路和电缆宜安装三相电压型SPD作为第一级保护,分配电柜线路输出端宜安装限压型SPD作为第二级保护,在电子信息设备电源进线处宜安装限压型SPD或安装串接式限压型SPD,对直流电源的信息设备,视其工作电源需要,选用相适配的直流电源SPD作为末级保护。根据建筑物电子信息系统防雷设计,将雷电电磁脉冲防护等级分为4级,即A、B、C、D级,针对不同级别的雷电电磁脉冲防护等级采用相配套的浪涌保护器进行保护。
2、通信线路防雷接地
信号系统的SPD的设计原则应考虑设备的通流量、限制电压、传输速度、插入损耗等具体问题。具体设计为:首先，在交换机每个中继线人口处,加装线路浪涌保护器,每线一个。其次，局域网防护:目前,局域网广泛运用于各行各业,由于局域网服务器、终端机、连线之间电缆线路较长,容易因冲击电度,或者可以大幅度减少传热温差,非常有利于较低压力的加热蒸汽源的利用和节能,都能为企业创造更大的效益。
3、配线架防雷接地
每个楼层配线架接地端子应当可靠地接到配线间的接地装置上。从楼层配线架至接地极接地导线的直流电阻不得超过1Ω，并且要永久性地保持其连通。每个楼层配线架（柜）应该并联连接到接地极上，不应串联。如果应用系统内有多个不同的接地装置，这些接地极应该相互连接，以减小接地装置之间的电位差。布线的金属线槽或金属管应该接地，以减少阻抗。
4、设备防雷接地
首先，金属构件。将防护区域内所有金属构件连接是出于增加分流途径和均衡途径，使雷电电磁脉冲的作用减弱，使均衡电压更低，并使系统结构趋于防护的优化。不过连接时必须考虑金属的电化次序，以防止产生腐蚀。
其次，电源线。利用屏蔽接地引入的方式将衰减70% 的雷电流能量引入后第一级防护必须考虑使用放电能力强的防雷器，为在此产生的雷电流较强。在通过单独供电时由于布线与接闪铁塔可能平行，由此而耦合进的能量只要用过电压保护器对地进行限压即可。电源防护：在机房弱电配电输出端安装电源避雷器；在机房UPS 输入端安装电源避雷器；在机房弱电井道处安装电源避雷器；在电梯机房电源进线处安装电源避雷器。
最后，信号线。有线电视、监控前端信号采集设备：在室内监控机房的视频线进线端安装信号避雷器；在室内监控机房的控制线进线端安装信号避雷器；在室外不带云台摄像机处安装组合信号避雷器；在室外带云台摄像机处安装组合信号避雷器；在室内有线电视信号线进线处安装信号避雷器；在室内网络信号线进线处安装信号避雷器；在消控系统集中报警控制器输出端和区域报警控制器输入端分别安装信号避雷器。
六、结束语
在智能大楼的弱电系统中,由于设备的不断尖端化,精密化,容易遭受雷电磁脉冲的影响越来越大,我们作为设计人员应该在设计施工时充分考虑到这些问题，合理的进行防雷设计，尽量减少因此造成的人员及财产伤亡。
参考文献
[1]智能建筑电气设计手册6陈一才中国建材工业出版社2008-08-01
[2]周志敏等,电子信息系统防雷接地技术.人民邮电出版社,2009-7-1
[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057一2010