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◆背景描述

隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我們注定生活在一個(gè)科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的信息社會(huì)，人們的一切社會(huì)生活、學(xué)習(xí)、工作都將圍繞著信息交流這一中心而展開(kāi)。

現(xiàn)代智能建筑物作為信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，建筑物的智能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高，智能建筑物的雷電防護(hù)是一項(xiàng)將高壓強(qiáng)電與低壓（弱電）相結(jié)合多學(xué)科匯集且又十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因而對(duì)智能建筑物的雷電防護(hù)也相應(yīng)的更加復(fù)雜多變，也對(duì)智能建筑物的雷電防護(hù)提出了更高的防護(hù)要求。

◆挑戰(zhàn)與需求

1、智能建筑物雷電電磁脈沖干擾的入侵途徑主要為： 

1）直擊雷侵害途徑：智能建筑物多為高層建筑物（群體），集群通信系統(tǒng)放置在建筑物樓頂?shù)耐ㄐ盆F塔上以及置放在天面的中央空調(diào)主機(jī)設(shè)備、冷卻塔、送風(fēng)排風(fēng)機(jī)的機(jī)電設(shè)施在氣象條件下是直擊雷侵害的首選對(duì)象。

2）雷電侵入波途徑：智能建筑物內(nèi)的供電電源系統(tǒng)、微電子（信號(hào)）系統(tǒng)的線路布線復(fù)雜、縱橫交叉、四通八達(dá)在氣象條件下及易遭雷電感應(yīng)的侵害，直擊雷產(chǎn)生的閃絡(luò)現(xiàn)象形成的雷電電磁脈沖（輻射）通過(guò)金屬導(dǎo)體（線纜）傳輸會(huì)對(duì)一些敏感的微電子設(shè)備造成損壞。

3）地電位反擊：智能建筑物內(nèi)的供電電源系統(tǒng)、微電子（信號(hào)）系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備工作電壓等級(jí)多而不一，因此電源（微電子）系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的地電阻值（工作接地、保護(hù)接地、防雷專用接地）技術(shù)參數(shù)要求也不同，在氣象條件下直擊雷產(chǎn)生的閃絡(luò)現(xiàn)象形成的雷電流通過(guò)各自的接地系統(tǒng)造成了電壓差使機(jī)電設(shè)備之間相互反擊損壞設(shè)備。

2、智能建筑物雷電防護(hù)思想：

1）直擊雷防護(hù)措施：智能建筑物（群體）外部防雷是利用建筑物天面的接閃帶，側(cè)擊雷是利用建筑物外圍結(jié)構(gòu)鋼筋圈梁外邊上下兩根鋼筋（搭接頭可靠連接并與柱主鋼筋引下連接）作為建筑物的均壓帶（環(huán)）接閃側(cè)擊雷的閃絡(luò)，天面機(jī)電設(shè)備采用接閃器作為直擊雷閃絡(luò)的防護(hù)。外部防雷裝置包括三部分：接閃器（帶、環(huán)）、引下裝置、接地系統(tǒng)（法拉第籠）。

2）雷電感應(yīng)防護(hù)措施：在智能建筑物（群體）內(nèi)的供電電源系統(tǒng)線路的輸入/出控制端、機(jī)電與微電子（信號(hào)）系統(tǒng)設(shè)備端加裝相對(duì)應(yīng)的防雷器（SPD）有效地防護(hù)雷電波（電磁脈沖）對(duì)傳輸線纜和電源（微電子）設(shè)備的干擾和侵害。

3）地電位反擊措施：把智能建筑物（群體）內(nèi)的供電電源系統(tǒng)線路的輸入/出控制端、機(jī)電與微電子（信號(hào)）系統(tǒng)設(shè)備端的接地裝置PE連接點(diǎn)（匯流排）與建筑物柱主鋼筋引下連接裝置可靠連接形成有效地總等電位，采用法拉第籠式泄流保護(hù)模式防止系統(tǒng)間的電壓差產(chǎn)生的地電位反擊。

◆方案與解決

1、智能建筑物防雷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：

1）建筑物（體）直（側(cè)）擊雷; 2）集群通信系統(tǒng); 3）電源系統(tǒng)（高、低壓）配電室; 4）機(jī)電設(shè)備電源與微電子（信號(hào)）設(shè)施配電井; 5）電子信息設(shè)備系統(tǒng)機(jī)房（網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、程控交換機(jī)、閉路電視系統(tǒng)）; 6）均壓（等電位）裝置; 7）接地泄流系統(tǒng)

2、智能建筑物（群體）雷電防護(hù)內(nèi)容：

1）直擊雷裝置; 2）雷電電磁脈沖防護(hù)裝置; 3）均壓（等電位）裝置; 4）泄流裝置

3、智能建筑物（群體）雷電及過(guò)電壓防護(hù)措施技術(shù)依據(jù)：

1）直（側(cè)）擊雷裝置：智能建筑物（體）直（側(cè)）擊雷防護(hù)應(yīng)符合建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2010第4.2.1條、第4.2.4條、第4.3.1條、第4.4.1條、第4.4.8條、第4.5.2條技術(shù)要求。

2）天面機(jī)電設(shè)備直擊雷裝置：依據(jù)建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2010《附錄D：滾球法確定接閃器的保護(hù)范圍》第D.0.2條技術(shù)參數(shù)確定接閃器高度的計(jì)算公式，作為有效保護(hù)半徑技術(shù)措施。直擊雷防護(hù)裝置材料需符合GB11032-89防雷器材指標(biāo)要求。

3）雷電電磁脈沖防護(hù)裝置：根據(jù)GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范和GB50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（第5.4.條規(guī)定，參照5.4.1-1圖、5.4.1-1表和5.4.1-2表、5.4.2條、5.4.2-1表、5.4.2-2表、5.4.3條、5.4.4條、5.4.5條、5.4.6條、5.4.7條、5.4.8條、5.4.9條之技術(shù)參數(shù)）的要求，在集群通信系統(tǒng)線纜端口、電源系統(tǒng)輸入/出控制端、微電子（信號(hào)）系統(tǒng)的線路終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、程控交換機(jī)、閉路電視系統(tǒng)的終端設(shè)備加裝相對(duì)應(yīng)的防雷器（SPD）防止傳輸線路中感應(yīng)雷的雷電波/流侵害智能電子設(shè)備及人員的操作安全。

4）均壓（等電位）裝置：根據(jù)GB50343-2012 建筑物電子信息系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，參照規(guī)范第5.2.1條、第5.2.2條、第5.2.3條、第5.2.4條、第5.2.5條、第5.2.6條、第5.2.7條、第5.2.8條、第5.2.9條、第5.2.10條之規(guī)定設(shè)計(jì)（電源系統(tǒng)、微電子信號(hào)設(shè)備）等電位（均壓環(huán)）保護(hù)措施。

5）泄流裝置：依據(jù)防雷規(guī)范GB50057-2010/GB50343-2012要求設(shè)計(jì)接地裝置的阻抗值，接地裝置安裝實(shí)施流程參照接地裝置示意圖D501-1～4建筑物防雷設(shè)施安裝規(guī)范。    

4、智能建筑物雷電及過(guò)電壓防護(hù)具體措施：

1）直擊雷防護(hù)：直（側(cè)）擊雷防護(hù)裝置是智能建筑物不可或缺的雷電防護(hù)重要基礎(chǔ)條件，是智能建筑物的防雷系統(tǒng)保護(hù)不可忽視的重要組成部分之一。智能建筑物（體）直擊雷防護(hù)裝置可采用φ10的圓鋼（刷銀粉漆）在樓頂女兒墻（或挑檐）構(gòu)筑接閃帶，另外用φ10的圓鋼做接閃帶支撐，支撐高度15cm，每隔1m設(shè)一支撐。側(cè)擊雷防護(hù)采用建筑物外圍結(jié)構(gòu)鋼筋圈梁外邊上下兩根鋼筋（搭接頭可靠連接并與柱主鋼筋引下連接）作為建筑物的均壓帶（環(huán)）接閃側(cè)擊雷的閃絡(luò)，天面機(jī)電設(shè)備采用接閃器作為直擊雷閃絡(luò)的防護(hù)。

2）電源浪涌保護(hù)措施：按照電源系統(tǒng)浪涌分級(jí)泄放原理和依據(jù)GB50057/GB50343防雷規(guī)范要求在智能建筑物（群體）內(nèi)的電源系統(tǒng)低壓配電室總開(kāi)關(guān)、供電電源系統(tǒng)（配電井）線路的輸入/出控制端、機(jī)電設(shè)備電源箱輸入端、微電子機(jī)房電源箱輸入端、集群通信系統(tǒng)電源箱控制端口安裝相對(duì)應(yīng)的電源浪涌保護(hù)器作為電源線路、機(jī)電設(shè)備的電涌保護(hù)裝置。

3）微電子（信號(hào)）設(shè)備浪涌保護(hù)措施：按照微電子（信號(hào)）系統(tǒng)浪涌分級(jí)泄放原理和依據(jù)GB50343-2012防雷規(guī)范第5.5.2條、第5.5.3條、第5.5.4條、第5.5.5條、第5.5.6條、第5.5.7條的技術(shù)參數(shù)要求在集群通信系統(tǒng)線纜端口、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、程控交換機(jī)、閉路電視系統(tǒng)的終端設(shè)備輸入與輸出端口安裝相對(duì)應(yīng)的信號(hào)浪涌保護(hù)器作為微電子（信號(hào)）設(shè)備的電涌保護(hù)裝置。

4）均壓（等電位）裝置：智能建筑物體防護(hù)側(cè)擊雷依據(jù)GB50057-2010第4.2.1條、第4.2.4條、第4.3.1條、第4.4.1條、第4.4.8條、第4.5.2條技術(shù)要求實(shí)施）采用建筑物外圍結(jié)構(gòu)鋼筋圈梁外邊上下兩根鋼筋（搭接頭可靠連接并與柱主鋼筋引下連接）作為建筑物的均壓帶（環(huán)）接閃側(cè)擊雷閃絡(luò)防護(hù)裝置。電源設(shè)施（機(jī)電設(shè)備）箱地電位均壓裝置采用PE匯流排與建筑物柱主鋼筋可靠連接構(gòu)成有效地法拉第籠保護(hù)裝置。微電子設(shè)施（信號(hào)設(shè)備）地電位均壓防護(hù)裝置在微電子機(jī)房靜電板下采用銅排制作均壓環(huán)（網(wǎng)格式）作為微電子（信號(hào)設(shè)備）等電位防護(hù)裝置，均壓環(huán)主匯流排PE連接裝置與建筑物柱主鋼筋（或?qū)Ｓ玫奈㈦娮釉O(shè)備防雷接地泄流裝置系統(tǒng)）可靠連接構(gòu)成有效地法拉第籠保護(hù)裝置。

5）防雷接地系統(tǒng)：智能建筑物體接地裝置（泄流體）利用建筑物整體砼鋼筋基礎(chǔ)作為智能建筑物群雷電感應(yīng)泄放通道體。智能建筑物群電源供電模式為T(mén)N-S系統(tǒng)，電源浪涌保護(hù)措施PE點(diǎn)線接至被保護(hù)的電源裝置的（箱、柜、設(shè)備、設(shè)施）的接地PE點(diǎn)作為雷電防護(hù)泄流系統(tǒng)的裝置（接地阻抗值參照電氣設(shè)施設(shè)計(jì)值應(yīng)符合規(guī)范要求和使用條件）。微電子（信號(hào)）設(shè)備雷電（靜電）感應(yīng)泄放通道體應(yīng)符合地電阻設(shè)計(jì)值的技術(shù)要求，采用匯流排（或等電位）連接（在條件允許前提下應(yīng)采用公共接地裝置系統(tǒng)或法拉第籠保護(hù)模式）作為防雷接地泄流裝置。

6）敷設(shè)布線注意事宜：智能建筑物內(nèi)的供電電源系統(tǒng)、微電子（信號(hào)）系統(tǒng)的線路布線復(fù)雜、縱橫交叉、四通八達(dá)為減小雷害風(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)系統(tǒng)平行捆扎（布線應(yīng)實(shí)施屏蔽措施），而應(yīng)依有關(guān)規(guī)范要求合理布線。

5、智能建筑物（群體）雷電電磁脈沖防護(hù)拓?fù)鋱D：

◆方案實(shí)施 （產(chǎn)品選型）

1、直擊雷防護(hù)裝置

1）GFL系列接閃塔; 2）普通接閃器：NPS01-LR02系列; 3）優(yōu)化接閃器：NPS01-LR01系列; 4）提前放電接閃器：NPS01-LRT系列。

2、雷電電磁脈沖防護(hù)裝置（SPD）

3、泄流（接地）裝置

1）銅包鋼接地極：NPS01-EP01系列; 2）離子接地極：NPS01-EP02系列; 3）石墨接地模塊：NPS01-EP03/P2系列; 4）等電位連接器：NPS01-EP04系列。