智能建筑(大廈)及綜合防雷設(shè)計(jì)探討.doc

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畢 業(yè) 論 文 智能建筑（大廈）的 綜 合 防 雷 設(shè) 計(jì) 探 討 姓名：李桂芳 班級(jí)：2000級(jí)（1）班 申請(qǐng)學(xué)位：學(xué)士學(xué)號(hào)：2000405215 專業(yè)：電子信息工程（防雷與電磁兼容方向） 導(dǎo)師：楊柳海（珠海市防雷中心工程師） 智能建筑（大廈）的綜合防雷設(shè)計(jì)探討 姓名：李桂芳 專業(yè)：電子信息工程（防雷與電磁兼容方向） 導(dǎo)師：楊柳海 學(xué)號(hào)：2000405215 摘要： 智能建筑（大廈）是建筑技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的綜合體現(xiàn)，并已成為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。隨著科技與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，近幾年，我國(guó)各地也相繼出現(xiàn)一些智能化較高的建筑物。因此，對(duì)智能建筑的綜合防雷設(shè)計(jì)則已成為防雷工作者新的任務(wù)和挑戰(zhàn)。 智能建筑（大廈）的綜合防雷設(shè)計(jì)及施工是一個(gè)非常重要而又涉及面廣，復(fù)雜的系統(tǒng)。本文首先（第一、二章）對(duì)智能建筑，綜合布線的定義和特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)述，然后（第三章）以一個(gè)工程實(shí)例對(duì)智能建筑的綜合防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。主要從外部防雷，內(nèi)部防雷兩方面著手，而因中心機(jī)房是智能建筑的心臟，故將對(duì)機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行著重深入的討論。最后對(duì)防雷工程進(jìn)行綜述及提出一些問題與應(yīng)注意的地方。 關(guān)鍵詞： 智能建筑、綜合布線、防雷設(shè)計(jì)、外部防雷裝置、內(nèi)部防雷裝置、SPD、 屏蔽、接地、等電位連接 Abstract: Intelligent building are the outcome of technology of building and IT , are the comprehensive embodiment of science and technology and economy , and have become a modern important sign of national, one area and one city. Along with the unceasing development of science and technology and economy, in the last few years, every place of our country also arises some intelligent higher buildings in succession. Therefore for the comprehensive lightening protection design of intelligent building, have become the challenge and the new task of lightening protection worker. Intelligence building comprehensive lightening protection design and construction is one very important and is concerned with complex system. This paper first (the 1 st, 2nd Chapter) gives summary and character for intelligent building, and the generic cabling system, then (the 3rd Chapter) with a example project for the comprehensive lightening protection of intelligent building. Mainly from external, internal lightening protection both begin , and the central computer room is the heart of intelligent building, as a result ，there is a detail discussion for it. Last mainly tell the project summarize and discuss some problems of the project. Keywords: Intelligent building 、 generic cabling system、lightening protection design 、external LPS 、internal LPS、 SPD 、shielding、earth termination、bonding 目 錄 前言 第一章：智能建筑的概述 …………………………………………4 第二章: 綜合布線系統(tǒng)的概述 ……………………………………5 第三章：智能建筑（大廈）的綜合防雷設(shè)計(jì) 3.1 防雷設(shè)計(jì)的一般步驟 …………………………………………7 3.2某一工程的防雷方案設(shè)計(jì) 3.2.1外部防雷措施 …………………………………………8 3.2.2 內(nèi)部防雷措施 …………………………………………10 3.2.3大廈防雷系統(tǒng)的綜述 …………………………………………17 3.2.4主計(jì)算機(jī)房的防雷措施 …………………………………………19 結(jié)論 …………………………………………22 致謝 參考文獻(xiàn) 前言 智能建筑（大廈）是建筑技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的綜合體現(xiàn)，并已成為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。隨著科技與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，近幾年，我國(guó)各地也相繼出現(xiàn)一些智能化較高的建筑物。因此，對(duì)智能建筑的綜合防雷設(shè)計(jì)則已成為防雷工作者新的任務(wù)和挑戰(zhàn)。 智能建筑（大廈）的綜合防雷設(shè)計(jì)及施工是一個(gè)非常重要而又涉及面廣，復(fù)雜的系統(tǒng)。本文首先（第一、二章）對(duì)智能建筑，綜合布線的定義和特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)述，然后（第三章）以一個(gè)工程實(shí)例對(duì)智能建筑的綜合防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。主要從外部防雷，內(nèi)部防雷兩方面著手，而因中心機(jī)房是智能建筑的心臟，故將對(duì)機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行著重深入的討論。在第四章對(duì)防雷工程進(jìn)行綜述及提出一些問題與應(yīng)注意的地方。 摘要： 關(guān)鍵詞：智能建筑、綜合布線、防雷設(shè)計(jì)、外部防雷、內(nèi)部防雷、SPD 電源SPD、信號(hào)SPD 第一章：智能建筑的概述 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越追求信息社會(huì)和安全舒適的生活方式。1984年，美國(guó)康奈涅州哈德佛市建成了世界首座智能大廈（Intelligent Building），二十年時(shí)間里，智能建筑一起高效、安全、舒適和便利等優(yōu)點(diǎn)，勢(shì)不可擋的沖擊現(xiàn)代高層建筑領(lǐng)域。它是現(xiàn)代高科技的結(jié)晶，是建筑藝術(shù)、控制技術(shù)和信息技術(shù)的完美結(jié)合。智能建筑在世界上被譽(yù)為世紀(jì)性建筑，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和科技水平的具體體現(xiàn)。 智能建筑通常有三部分組成：樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)BAS,通信自動(dòng)化系統(tǒng)CAS和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS。通常被稱為3A。 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)： 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)主要對(duì)智能建筑的所有機(jī)電裝置和能源設(shè)備高度自動(dòng)化和智能化的集中管理，它通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、記錄、實(shí)現(xiàn)分散節(jié)能控制和科學(xué)管理，為用戶提供良好的工作環(huán)境，也為管理者提供更方便的管理手段。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括：空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、變配電監(jiān)控系統(tǒng)、熱力站監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范監(jiān)控系統(tǒng)、消防滅火報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)等。 通信自動(dòng)化系統(tǒng)： 智能建筑的信息通信系統(tǒng)是保證建筑物內(nèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)，同時(shí)與外部通信網(wǎng)（如數(shù)據(jù)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星接收及廣電網(wǎng)）相連，與世界各地互通信息。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的要求，并能適應(yīng)樓外電信部門的通信網(wǎng)向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化及個(gè)人化發(fā)展的趨勢(shì)。此外，還應(yīng)考慮到適應(yīng)接入網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）方面的發(fā)展，向用戶提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務(wù)。 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)： 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)是指辦公人員利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果，借助于先進(jìn)的辦公設(shè)備，實(shí)現(xiàn)辦公活動(dòng)的科學(xué)化、自動(dòng)化，最大限度的提高辦公效率，減少或避免各種差錯(cuò)，提高管理和決策的科學(xué)水平。 智能建筑中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 智能建筑是時(shí)代信息化的結(jié)晶，它富有現(xiàn)代科技的先進(jìn)技術(shù)，各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、因特網(wǎng)等是智能建筑必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。只有具備了這些與高科技融合的網(wǎng)絡(luò)，才能夠淋漓盡致的發(fā)揮職能建筑的各種功能。 智能建筑的特征可以描述如下：通過(guò)對(duì)建筑物的四個(gè)基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，提供一個(gè)投資合理的并擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。綜合布線是實(shí)現(xiàn)上理想的技術(shù)傳輸通道，也可以說(shuō)是智能建筑的神經(jīng)系統(tǒng)。 第二章：綜合布線系統(tǒng)的概述 綜合布線系統(tǒng)是一套用于建筑物內(nèi)部或建筑物群之間，為計(jì)算機(jī)、通信設(shè)施與監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的信息傳輸通道。它將語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等設(shè)備彼此相連，并使上述設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連。 綜合布線系統(tǒng)應(yīng)用高品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)材料，以非屏蔽雙絞線（UTP）和光纖等作為傳輸介質(zhì)，采用組合壓接方式，統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，組成一完整而開放的布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)將語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像信號(hào)的布線與建筑物安全報(bào)警、監(jiān)控管理信號(hào)的布線綜合在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)內(nèi)。在墻上或地面上是只有標(biāo)準(zhǔn)插座，這些插座通過(guò)各種適配器與計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備以及樓宇自動(dòng)化設(shè)備相聯(lián)接。綜合布線的硬件包括傳輸介質(zhì)（光纖、非屏蔽雙絞線、大對(duì)數(shù)電纜等）、配線架、標(biāo)準(zhǔn)信息插座、適配器、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備等。 綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)成： 綜合布線系統(tǒng)采用開放式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是一種模塊設(shè)計(jì)，分為六個(gè)子系統(tǒng)：工作區(qū)子系統(tǒng)、配線（水平）子系統(tǒng)、干線（垂直）子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理間子系統(tǒng)以及建筑群子系統(tǒng)。 工作區(qū)子系統(tǒng)： 工作區(qū)子系統(tǒng)有終端設(shè)備連接到信息插座的連線組成，包括裝配軟線、連接器和連接所需的跳接軟線，并在終端設(shè)備與I/O之間連線搭橋。工作區(qū)子系統(tǒng)所使用的連接器必須具有國(guó)際ISDN標(biāo)準(zhǔn)的8位接口，這種接口能接受大廈自動(dòng)化系統(tǒng)所有的低壓信號(hào)以及高速數(shù)據(jù)信號(hào)。 配線（水平）子系統(tǒng)： 從用戶工作區(qū)連接到干線（垂直）子系統(tǒng)的線便是配線（水平）子系統(tǒng)。它是整個(gè)綜合布線系統(tǒng)的一部分，與干線（垂直）子系統(tǒng)的區(qū)別在于配線子系統(tǒng)在一個(gè)樓層上，并與信息插座連接。配線子系統(tǒng)由4對(duì)非屏蔽雙絞線（UTP）組成，能支持大多數(shù)現(xiàn)代通信設(shè)備。如果需某些寬帶應(yīng)用時(shí)，可用光纖。 干線（垂直）子系統(tǒng)： 干線（垂直）子系統(tǒng)提供建筑物干線電纜，負(fù)責(zé)連接管理間子系統(tǒng)，一般使用光纜或大對(duì)數(shù)電纜。干線（垂直）子系統(tǒng)包括：①垂直干線或遠(yuǎn)程通信（衛(wèi)星）接線間和設(shè)備間之間的豎向或橫向的電纜走向用的通道。②設(shè)備間和網(wǎng)絡(luò)接口之間的連接電纜或設(shè)備與建筑群子系統(tǒng)各設(shè)備間的電纜。③干線（垂直）接線間與各遠(yuǎn)程通信（衛(wèi)星）接線間之間的連接線纜。④主設(shè)備間和計(jì)算機(jī)主機(jī)房之間的干線線纜。 管理間子系統(tǒng)： 管理間子系統(tǒng)由交連和互連以及I/O組成。管理點(diǎn)為連接其它子系統(tǒng)提供連接手段，交連和互連允許將通信線路定位或重定位在建筑物的不同部分，以使容易的管理。I/O位于用戶工作區(qū)和其它房間，使得在移動(dòng)終端設(shè)備時(shí)能方便的進(jìn)行插拔。 設(shè)備間子系統(tǒng)： 設(shè)備間子系統(tǒng)由電纜、連接器和相關(guān)支撐硬件組成，還包括設(shè)備間和鄰近單元（如建筑物的入口區(qū)）中的導(dǎo)線。它的作用是把公共系統(tǒng)的各種設(shè)備連接起來(lái)，將中繼線交叉連接處和布線交叉處與公共系統(tǒng)設(shè)備（如交換機(jī)等）連接起來(lái)。設(shè)計(jì)注意點(diǎn)：①設(shè)備間要有足夠的空間保障設(shè)備的存放。②設(shè)備間要有良好的工作環(huán)境（溫度、濕度等）。③設(shè)備間的設(shè)計(jì)建設(shè)應(yīng)按照機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)。 建筑群子系統(tǒng)： 建筑群子系統(tǒng)將一個(gè)建筑物中的電纜延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信設(shè)備和裝置上。它支持提供樓群之間通信所需的硬件，其中包括光纜、UTP、以及各種電氣保護(hù)裝置。該子系統(tǒng)的常用介質(zhì)是光纜和大對(duì)數(shù)電纜。 在智能大廈的布線防雷設(shè)計(jì)中,必須考慮防雷系統(tǒng)與照明、動(dòng)力、電話、電視和計(jì)算機(jī)等設(shè)備的管線關(guān)系。為了保證在防雷裝置接閃時(shí)這些管線不受影響,首先,應(yīng)該將這些電線穿于金屬管內(nèi),以實(shí)現(xiàn)可靠的屏蔽;其次,應(yīng)該把這些線路的主干線的垂直部分設(shè)置在高層建筑物的中心部位,且避免靠近用作引下線的柱筋,以盡量縮小被感應(yīng)的范圍。在管線較長(zhǎng)或橋架等設(shè)施較長(zhǎng)的路線上,還需要兩端接地;最后,還應(yīng)注意電源線、天線和屋頂高處的彩燈及航空障礙燈等線路,防止雷電波侵入。在設(shè)計(jì)室內(nèi)各種管線時(shí),必須與防雷系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。如果必須通過(guò)一條多芯電纜連接不同來(lái)源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時(shí),也要在需要的線路上加裝避雷器、壓敏電阻等浪涌保護(hù)器,以克服當(dāng)其中某一導(dǎo)線被雷電擊中,會(huì)在相鄰的導(dǎo)線感應(yīng)出過(guò)電壓擊壞低壓電子設(shè)備。 第三章：智能建筑（大廈）的綜合防雷設(shè)計(jì) 3.1 防雷設(shè)計(jì)的一般步驟： ①調(diào)查分析建筑物所處地方的地理、地質(zhì)、氣象、雷暴活動(dòng)規(guī)律等條件。 ②確定建筑物的防雷類別。 ③外部防雷措施。 ④內(nèi)部防雷措施。 3.2 某一工程的防雷方案設(shè)計(jì)： 即將建設(shè)的某綜合大樓位于珠海市香洲灣畔，目標(biāo)是建設(shè)成集期貨交易、金融、信息、結(jié)算為一體的現(xiàn)代化智能型辦公樓宇。大廈的主樓設(shè)計(jì)建筑尺寸為（長(zhǎng)120m、寬90m、高70m），地上16層，地下一層。交易大廳、國(guó)際會(huì)議廳、多功能廳、銀行服務(wù)區(qū)、各公司或金融機(jī)構(gòu)的辦公用房等分別位于不同的樓層。其中主計(jì)算機(jī)房位于第四層，主配電房位于地下層。 珠海市位于珠江口西側(cè)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，使雷暴高發(fā)區(qū)，年平均雷暴日65天。因靠近珠江口，地下水較高。根據(jù)GB50057-1994，按照以下公式： N=kNgAe Ng=0.024Td1.3 Ae=*10-6[LW+2(L+W)√H~~~~~ (K=1.5 Td=65 L=120m W=90m H=70m ) 代入公式得： N=0.65次/a 可知道該建筑物的防雷類別為二類。 建筑物的防雷總框圖如下（圖1）： 3.2.1 外部防雷措施： 外部防雷裝置由接閃器、引下線、接地裝置等組成.按照建筑物的施工順序即從安全的角度來(lái)考慮，外部防雷裝置必須從接地系統(tǒng)到引下線再到接閃器逐個(gè)環(huán)節(jié)按要求施工好。 A 接地系統(tǒng) 對(duì)于一幢建筑物內(nèi)各種接地、究竟是采用各個(gè)系統(tǒng)分開安裝接地體還是共用接地系統(tǒng)呢? 如果采用分立接地方式就會(huì)有如下的一些問題:第一, 分立接地的裝置是多個(gè)的,接地體的組數(shù)則更多,需要占相當(dāng)大的土地面積,在城市迅速發(fā)展、土地資源十分寶貴的今天,是根本無(wú)法解決的,即使在城郊、山頂或海島上,由于地形、地勢(shì)的限制,要做到分立接地的各個(gè)接地裝置的要求也常常是不可能的。第二, 分立接地體中,接地線分為工作接地,保護(hù)接地,交流接地,直流接地,以及避雷接地線等許多種,它們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)和施工中經(jīng)常相互交叉,再加地下管線等設(shè)施多時(shí),從電氣上很難將它們分立開來(lái),因而出現(xiàn)干擾,甚至危及到設(shè)備的安全。第三,分立接地方式,接地線眾多,誰(shuí)是標(biāo)準(zhǔn)的零電位,很難確定。因此沒有基準(zhǔn)零電位點(diǎn)。而在通信數(shù)據(jù)處理設(shè)備及電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,一般都要求有一個(gè)有效接地的基準(zhǔn)電位,以保證系統(tǒng)可靠而正確地運(yùn)行。第四,避雷接地與設(shè)備的其它接地是不同目的的兩種接地。雷擊時(shí),避雷接地體會(huì)使地電位產(chǎn)生危險(xiǎn)的電位梯度,多臺(tái)設(shè)備的其他接地裝置,會(huì)把這里的電位梯度差,通過(guò)不同系統(tǒng)的地線引入同一機(jī)房的危險(xiǎn)源。鑒于這種原因,目前在世界先進(jìn)的防雷技術(shù)設(shè)計(jì)中都采用較為通行的作法——共用接地( Common earthing system ) 。對(duì)于智能建筑而言,大廈內(nèi)各個(gè)設(shè)備應(yīng)建立良好的等電位接地。我國(guó)《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50174 -1993) 所規(guī)定的“交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等4 種接地宜共用一組接地裝置,其接地電阻按其中最小值確定”。在實(shí)際工程中,為了避免防雷受到雷擊而通過(guò)接地系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)影響和干擾,將建筑物防雷接地壓電力安全接地、電信系統(tǒng)接地做成共地不共線的形式,而且其接地電阻值要小于1Ω。 本建筑物采用共用接地系統(tǒng)，總接地電阻≤1Ω，利用基礎(chǔ)樁鋼筋作垂直接地體，利用地梁鋼筋作水平接地體，若阻值不符合要求要加人工接地體。（大廈的統(tǒng)一接地系統(tǒng)如圖2）： 建設(shè)過(guò)程應(yīng)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，使各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)范要求。 基礎(chǔ)樁鋼筋作垂直接地體的部分技術(shù)指標(biāo)： a 樁利用系數(shù)應(yīng)≥0.75 b 單樁利用主筋數(shù)=4（莊內(nèi)對(duì)交的4條主筋） c 單樁接地平衡度為1（同一樁內(nèi)4主筋Ri最大/Ri最小的比值） d 主筋表面積（每根引下線所連接的鋼筋表面積總和） S≥4.24Kc2 （按照GB50057-1994, Kc=0.44） 地梁鋼筋作水平接地體的部分技術(shù)指標(biāo)： a 地梁與引下線主筋的連接，梁與梁主筋的連接，都應(yīng)可靠牢固。單邊焊接長(zhǎng)度≥12d，雙邊焊接長(zhǎng)度≥6d。 b 地梁箍筋與主筋每隔6米進(jìn)行可靠焊接（短路環(huán)）。 c基礎(chǔ)應(yīng)按要求預(yù)留電氣接地，要求離地面0.3m處用φ12鍍鋅圓鋼從接地柱主鋼筋焊接引出，引出長(zhǎng)度≥0.2m。 B 引下線 利用建筑物柱鋼筋作防雷引下線。 部分技術(shù)要求： a 沿建筑物四周外墻柱筋均勻布置，間距12m。（≤18m） b 作引下線的柱利用主筋數(shù)≥2，（本建筑利用柱的對(duì)角4條主筋），每層至少有一箍筋與主筋可靠焊接。 c 各層應(yīng)預(yù)留電氣接地。 d 引下線主筋與接地裝置、接閃器、應(yīng)可靠焊接。 C 防側(cè)擊雷措施 本建筑物高于45米以上部分須采取進(jìn)行防側(cè)擊雷措施。 a 從45米及以上外墻上的欄桿、門、窗、豎直敷設(shè)的金屬管道等金屬物體于防雷裝置（這里指引下線）可靠連接。 b 門、窗的金屬物與防雷裝置連接的過(guò)渡電阻≤0.03Ω c 豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置可靠連接。 D 接閃器 在女兒墻、梯間等部位敷設(shè)避雷帶，并在整個(gè)屋面組成不大于10m10m或12m8m的網(wǎng)格。另外，為保護(hù)屋面的衛(wèi)星接收天線及其它設(shè)備，應(yīng)按滾球法確定保護(hù)范圍，安裝合適的避雷針。衛(wèi)星接收天線必須安裝在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi),安裝時(shí)注意它與避雷針的距離應(yīng)大于5 m ,因?yàn)楸芾揍樇跋乱€受雷電感應(yīng)能擊穿2～3 m 的空氣層. 多副衛(wèi)星接收天線集中安裝時(shí)應(yīng)將其機(jī)座一對(duì)一的用40 mm 4 mm 的扁鋼統(tǒng)一引至一處后與避雷網(wǎng)焊接. 接閃器的部分技術(shù)指標(biāo)： a 避雷帶、避雷網(wǎng)為明敷，支持高度為10-15cm（取10cm）,支柱間距為1m，焊接狀況應(yīng)符合要求（單邊焊接≥12d,雙邊焊接≥6d），轉(zhuǎn)角處必須焊成≥90度的鈍 b 避雷帶、網(wǎng)的規(guī)格為φ12鍍鋅圓鋼 c 避雷帶、網(wǎng)、針軍營(yíng)均應(yīng)與引下線進(jìn)行可靠連接，且每處的過(guò)渡電阻≤0.03Ω。 d 天面上的其它金屬物與避雷帶進(jìn)行可靠連接。 3.2.2內(nèi)部防雷措施: 建筑物的內(nèi)部防雷裝置指：除外部防雷裝置外，所有附加防雷措施均為內(nèi)部防雷裝置，他們可能減小雷電流在須保護(hù)空間所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。[IEC61024-1] A總述 內(nèi)部防雷主要通過(guò)屏蔽、接地、等電位均壓、過(guò)電壓保護(hù)等措施來(lái)施行。 a 屏蔽是減少電磁干擾的基本措施。為減少感應(yīng)效應(yīng)采取以下措施：外部屏蔽措施、線路敷設(shè)與合理的線徑、線路屏蔽，這些措施應(yīng)聯(lián)合使用。 b 建筑物或房間的大空間是由金屬支撐物，金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋自然組成的。這些構(gòu)建構(gòu)成一個(gè)柵格型大空間屏蔽，進(jìn)入建筑物的各類導(dǎo)電線纜、金屬管道等均要預(yù)先埋地（埋地長(zhǎng)度2√ρ，但必須不小于15米），并且應(yīng)就近與建筑物的屏蔽網(wǎng)做等電位聯(lián)接。非帶電金屬導(dǎo)體（如水管等） 采用導(dǎo)線進(jìn)行直接等電位連接，帶電金屬導(dǎo)體（電源線、信號(hào)線）須通過(guò)浪涌保護(hù)器(SPD)進(jìn)行等電位連接，然后通過(guò)總等電位連接線排接地。 c 計(jì)算機(jī)房或重要設(shè)備的機(jī)房須另加金屬網(wǎng)格或金屬板進(jìn)行屏蔽。計(jì)算機(jī)機(jī)房是智能大廈的心臟，其防雷措施應(yīng)要求更高，故將另外進(jìn)行深入探討。 B 電源系統(tǒng)的防雷措施 ： 按照IEC60364-4-44,劃分防雷保護(hù)區(qū)、多級(jí)防護(hù)理論，220/380V電源系統(tǒng)的分級(jí) 保護(hù)水平框圖如下（圖3）： 保護(hù)圖如下： 對(duì)電源系統(tǒng)防過(guò)電壓采取多級(jí)保護(hù)措施是行之有效的方法，不同的級(jí)別應(yīng)采用不同類型的SPD，各級(jí)保護(hù)級(jí)別之間的主要區(qū)別在于其放電能力不同，以及在被保護(hù)設(shè)備設(shè)施內(nèi)的安裝位置不同，放電能力以及所需的電壓限制要求要視跟在放電器后面的設(shè)備元件的絕緣強(qiáng)度而定 。 a電源系統(tǒng)地SPD的安裝位置為： --1.總饋電部分或主配電箱（粗級(jí)保護(hù)/B級(jí)） --2.二次配電箱（中級(jí)保護(hù)/C級(jí)） --3.儀器設(shè)備連接處（細(xì)保護(hù)/D級(jí)） 電源系統(tǒng)中的第一級(jí)過(guò)電壓保護(hù)裝置要求使用雷電電流放電器，該放電器必須能夠按照IEC1024-1的要求，制約非常高的雷電電流。該類型的避雷器的主要組成部分為氣體放電間隙。適合該級(jí)防護(hù)的避雷器有菲尼克斯公司的FLASHTRAB系列，OBO公司的MC、MCD系列等。 在二次配電箱中應(yīng)安裝中級(jí)保護(hù)的SPD。該類型的避雷器的主要組成部分為金屬氧化物壓敏電阻。常用的有非尼克斯的VALVETRAB系列，OBO的V系列等產(chǎn)品。 儀器設(shè)備保護(hù)裝置是第三級(jí)保護(hù)，SPD直接安裝在被保護(hù)的儀器設(shè)備前面，有插座式安裝模塊和導(dǎo)軌式安裝模塊可供選擇。該類型的避雷器的主要組成部分為氣體放電間隙和金屬氧化物壓敏電阻。適用于該級(jí)防護(hù)的有非尼克斯MAINS系列，OBO的CN、VF系列等產(chǎn)品。 安裝時(shí)要注意不同防雷級(jí)別SPD之間的解藕?jiǎn)栴}，典型的場(chǎng)合包括：兩級(jí)SPD緊湊的安裝在兩個(gè)分立的箱體內(nèi)，或B級(jí)和C級(jí)SPD都安裝在一個(gè)配電箱內(nèi)。不同保護(hù)級(jí)別之間的導(dǎo)線通?？梢云鸬浇馀鹤饔?，但如果導(dǎo)線距離太短，則要安裝退藕器。退藕器應(yīng)使兩級(jí)SPD之間的能量配合達(dá)到如此效果：當(dāng)雷電形成一個(gè)浪涌過(guò)電壓時(shí)，避雷器（B級(jí)）可靠響應(yīng)，帶走高能量的電流，以避免由于過(guò)載而損壞其它避雷器（C或D級(jí)）。不同廠家的避雷器產(chǎn)品的退藕裝置對(duì)導(dǎo)線距離的要求不一樣。有些避雷器模塊已經(jīng)解決了退藕?jiǎn)栴}，不需要另裝退藕器，對(duì)距離也沒要求。另外，為減少附加殘壓和不必的感應(yīng)回路，SPD與被保護(hù)裝置之間應(yīng)采用分支引線的V字形連線。 b 電源SPD的選擇需考慮的主要方面： 現(xiàn)場(chǎng)情況分析 分析收集數(shù)據(jù) 得出結(jié)論 A)檢查建筑物種類及外部環(huán)境(市區(qū)或郊區(qū)或高山) 參考GB50057-1994和IEC等標(biāo)準(zhǔn)選擇各級(jí)電源SPD的最低通流容量： 第一級(jí)： 高山：100KA（8/20）或50KA （10/350） 郊區(qū)：60KA（8/20） 市區(qū)：40KA（8/20）以上 第二級(jí)：15KA（8/20） B）檢查建筑物的供電系統(tǒng)制式 TN-C，TN-C-S，TT，IT等不同系統(tǒng)對(duì)SPD有不同的要求 （本大廈為TN-C-S） C）供電環(huán)境是否惡劣（電源電壓是否穩(wěn)定，地網(wǎng)阻值是否偏高） 選擇最大持續(xù)工作電壓 選擇殘壓值(Ures)： TN-C-S系統(tǒng)，Uc≥1.15Uo 2KV（20KA 8/20測(cè)試）基本可滿足要求 D）是否需要額外報(bào)警功能 有聲光報(bào)警，遠(yuǎn)程遙信報(bào)警等產(chǎn)品可供選擇 智能建筑有著各種龐大的系統(tǒng)，很必須安裝有報(bào)警功能避雷器 （表1） 本大廈的供電系統(tǒng)為TN-C-S形式，擬采用OBO公司的SPD產(chǎn)品，電源系統(tǒng)地的SPD總接線圖為（圖4）： 部分的SPD選用型號(hào)為：（具體的技術(shù)參數(shù)見表2） B級(jí) 3MC50-B C級(jí) V20-C/3+NPE B、C級(jí)間的退藕器：4LC63 D級(jí) EP220-D,CNS3-D 在TN-C-S系統(tǒng)中，B級(jí)的避雷器只選用三片的防雷模塊（MC50-B），避雷器并聯(lián)在三根相線上（L1、L2、L3），相線通過(guò)避雷器連接到NPE線，在配電箱上安裝C級(jí)避雷器（V20-C/3+NPE）。對(duì)于MC50-B間隙型避雷器，僅當(dāng)前級(jí)斷路器的容量大于避雷器要求的數(shù)值時(shí)，需在SPD前串適當(dāng)?shù)臄嗦菲?；而V20-C/3+NPE的前端是必須安裝斷路器的。B、C兩級(jí)間的導(dǎo)線距離小于5米時(shí)，須安裝退藕器。 型號(hào) MCD50-B 標(biāo)稱電壓Un 230V/50-60HZ 最大持續(xù)工作電壓Uc 255V 需求等級(jí)（按照IEC61643-1） B級(jí) 雷電保護(hù)區(qū)LPZ 0→1 絕緣電阻Ri >100MΩ 電壓保護(hù)水平Up ≤1.3KV 響應(yīng)時(shí)間Ta <100ns 電涌電流測(cè)試（10/350）參數(shù)： 峰值電流Iimp 電量Q 單位能量W/R 50KA 25AS 0.63MJ/Ω 溫度范圍υ -40℃-- +85℃ 最大串聯(lián)保險(xiǎn)絲 500A 型號(hào) V20-C-280 最大持續(xù)操作電壓Uc AC （最大允許操作電壓）Uc DC 280V 350V 雷電保護(hù)區(qū)LPZ 1→2 需求等級(jí)（按照IEC61643-1） C級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)放電電流（單模塊）In（8/20） 20KA 整體最大放電電流Imax（8/20）V20-C/3 110KA 最大放電電流（單模塊）Imax（8/20） 40KA 電壓保護(hù)水平 Up在1KA（8/20）時(shí) Up在5KA（8/20）時(shí) Up在In（8/20）時(shí) ≤900V ≤1.1KV ≤1.4KV 響應(yīng)時(shí)間Ta <50ns 短路耐受能力25KA時(shí)的最大保險(xiǎn)絲 120 A 溫度范圍υ -40℃-- +85℃ 型號(hào) LC63 標(biāo)稱電壓Un <500V/50-60HZ 額定負(fù)載電流Il 63A 電感量 Ln 5μH 10% 直流電組Rcu 1mΩ 溫度上升△T 45k(63A) 串聯(lián)熔絲的最大值 63A 溫度范圍υ -40℃-- +85℃ 型號(hào) CNS3-D防雷插座 標(biāo)稱電壓Un 230V/50-60HZ 雷電保護(hù)區(qū)LPZ 2→3 額定負(fù)載電流Il 16A 最大輸出功率Pmax 3600W 額定放電電流In(8/20) 2.5KA 最大放電電流Imax(8/20) 7KA 電壓保護(hù)水平 Upl-n Upl/n-pe 1.0KV 1.5KV 響應(yīng)時(shí)間Ta <25ns 連接長(zhǎng)度L 2.0m (表2) C 通信線路的防雷措施 要對(duì)大廈的通信線路進(jìn)行防雷，則必須先對(duì)大廈的綜合布線方案有一個(gè)總體的了解。本大廈是集金融期貨信息等一體的智能建筑。交易大廳、會(huì)議大廳、多功能廳、銀行服務(wù)區(qū)、各公司或金融機(jī)構(gòu)的辦公用房等分別位于不同的樓層，其中主計(jì)算機(jī)房位于第四層。 該大廈的綜合布線系統(tǒng)充分考慮到可靠、高速率、可擴(kuò)充等因素，其擬采用的方案為：系統(tǒng)采用二級(jí)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。主干部分的星型結(jié)構(gòu)中心在主機(jī)房，向各樓層輻射，傳輸介質(zhì)為光纖和大對(duì)數(shù)雙絞線；水平部分的星型結(jié)構(gòu)中心在各樓層配線間，有配線架引出水平雙絞線到各個(gè)信息點(diǎn)。系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如右（圖5）： 工作區(qū)由各個(gè)辦公區(qū)域構(gòu)成，按具體要求分設(shè)1—4孔信息插座，采用可支持100Mb/s傳輸速率的五類信息插座。水平子系統(tǒng)數(shù)據(jù)及視頻傳輸采用五類四對(duì)雙絞線，可支持100Mb/s的傳輸速率。干線子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)干線采用62.5/125μm多模光纖，傳輸速率可達(dá)1000Mb/s 以上；電話干線采用三類100對(duì)雙絞線纜，每層由樓層配線間配出一條線纜；保安監(jiān)控系統(tǒng)采用五類25對(duì)雙絞線纜，可支持100Mb/s的傳輸速率。管理區(qū)的各配線間內(nèi)，設(shè)置110型電纜配線架，光線配線架等必要的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。設(shè)備間的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用光線配線架，對(duì)整個(gè)大樓的計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理。程控電話和保安監(jiān)控系統(tǒng)仍采用110型電纜配線架，通過(guò)跳線對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行管理。另外，該大樓的計(jì)算機(jī)主干網(wǎng)為千兆位以太網(wǎng)（光纖連接），而分支網(wǎng)絡(luò)用五類、三類UTP,保證100M、10M的帶寬獨(dú)享。 通信線路的防雷在高度信息化智能化的大廈顯得尤為重要，對(duì)通信線路、電子設(shè)備的雷電防護(hù)措施也采取劃分防雷區(qū)、多級(jí)保護(hù)的方法。在多保護(hù)電路中，放電管常用作第一級(jí)，壓敏電阻可用于第一、二級(jí)，而暫態(tài)抑制二極管一般用于最末一、二級(jí)。這些元件各有長(zhǎng)短，在同一保護(hù)級(jí)中通常要配合使用才能起到較好的效果，而通信線路的各級(jí)浪涌保護(hù)器就是以上各元件配合組成的。 通信線路及電子設(shè)備的防雷保護(hù)也分為三個(gè)等級(jí)（考慮到信號(hào)的衰減問題，根據(jù)實(shí)際一般采用二級(jí)保護(hù)）：基本保護(hù)級(jí)（B級(jí)）、綜合保護(hù)級(jí)（C級(jí)）、精細(xì)保護(hù)級(jí)（C級(jí)）。 基本保護(hù)級(jí)（B級(jí)），位于LPZ0→2區(qū)域，依據(jù)IEC61644.1設(shè)計(jì)，用于涉放雷電電流，安裝于線纜進(jìn)戶處。 綜合保護(hù)級(jí)（C級(jí)），位于LPZ0→3區(qū)域，依據(jù)IEC61644.21設(shè)計(jì)，作為粗細(xì)綜合保護(hù)，安裝于設(shè)備前端。 精細(xì)保護(hù)級(jí)（F級(jí)），位于LPZ1→3區(qū)域，主要用于限制浪涌過(guò)電壓，安裝于設(shè)備側(cè)，與B級(jí)產(chǎn)品之間的距離≥5m 。 通信線路防雷器選型需考慮的問題：主要方面： 分析情況、收集數(shù)據(jù) 結(jié)論與對(duì)策 A） 現(xiàn)場(chǎng)情況分析： 分析通線路的如情況，確定需防護(hù)的級(jí)別數(shù) 考慮到衰減問題，現(xiàn)實(shí)工程中一般采用一級(jí)或兩極防護(hù)： 1） 有架空線纜引入，需粗級(jí)（B）和細(xì)級(jí)（F）保護(hù) 2） 沒有架空線纜引入，只需細(xì)級(jí)（F）保護(hù) B） 電壓等級(jí)的選擇： 避雷器最高工作電壓需大于通信線工作電壓的1.2倍 不同網(wǎng)絡(luò)類型,通信線路有不同的工作電壓 C） 速率匹配的選擇： 避雷器支持的最高傳輸速率應(yīng)大于通信線路的傳輸速率 不同網(wǎng)絡(luò)類型,通信線路有不同的傳輸速率 D） 接口類型的選擇： 通信線路避雷器是串聯(lián)安裝在線路上的，為了匹配阻抗和保持最小衰減，應(yīng)該選擇與通信設(shè)備相同類型的接口 對(duì)RJ、SD接口要注意線對(duì)配合，對(duì)同軸接口要注意公母線配合。 E）避雷器的插入損耗要最低，不影響正常的數(shù)據(jù)傳輸 （表3） 根據(jù)本大廈的實(shí)際情況，通信線的主干網(wǎng)是光纖介質(zhì)，只需在進(jìn)入建筑物處套金屬導(dǎo)管重復(fù)接地，從主交換設(shè)備開始，對(duì)UTP、衛(wèi)星接收信號(hào)線等線纜需安裝SPD。部分信號(hào)線SPD的選型如下(其具體的技術(shù)參數(shù)見表4): 五類雙絞線(以太網(wǎng)): RJ45S-E1004-B、RJ45S—E1004-F 電話干線(UTP):RJ45-Tele/4-C、RJ45-Tele/4-F 衛(wèi)星接收天饋線：DS-BNC 電子設(shè)備的細(xì)保護(hù)：SD和ASP系列。 型號(hào) RJ45-Tele/4-C RJ45-Tele/4-F RJ45S-E100/4-B RJ45S-E100/4-F 雷電保護(hù)區(qū)LPZ 0→3 1→3 0→2 1→3 接口/保護(hù)腳 RJ45/UTP/4線 RJ45/UTP/4線 RJ45/STP/4線 RJ45/STP/4線 最大放電電流 基本保護(hù)(10/350)線-地 線-線 綜合保護(hù)(8/20) 線-地 線-線 精細(xì)保護(hù)(8/20) 線-地 線-線 1.5KA 1.5KA 7.5KA 7.5KA 7.5KA 7.5KA 7.5KA 0.5KA 7.5KA 0.5KA 1.5KA 2.5KA 7.5KA 7.5KA 7.5KA 7.5KA 7.5KA 0.5KA 7.5KA 0.5KA 額定工作電壓Un 11V 11V 11V 5V 動(dòng)作電壓Umax 18V 18V 18V 6.5V 電壓保護(hù)水平Up 在In的情況下 線-地/線-線 <500V <300V <500V <300V <800V <500V <800V <500V 插入損耗dB 0.5 0.5 0.3 3 最大傳輸頻率HZ 100K 100K >155M 100M 串接電阻Ω 8.2 2.2 -- -- 型號(hào) DS-N 傳輸功率 400W 雷電保護(hù)區(qū)LPZ 0→2 額定放電電流In(8/20) 5KA 沖擊通流量Iimp（10/350） 22.5KA 最大傳輸頻率HZ 2.5G 插入損耗dB 0.8 響應(yīng)時(shí)間Ta <100ns 重量g 50 溫度范圍υ -35℃-- +85℃ （表4） 3.2.3 以上電源系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的SPD正確的安裝也很重要,安裝是要注意產(chǎn)品的介紹, 為避免不必要的感應(yīng)回路,應(yīng)采用V字型安裝,通信線路的SPD的安裝線路應(yīng)盡可能短。 另外，大廈采用共用接地系統(tǒng)，各系統(tǒng)、設(shè)施的電源、通信及其它金屬設(shè)施的接地、等電位連接與共用接地系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)符合以下圖的要求（圖6）： 注： a．防雷裝置的接閃器以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分，如屋頂； b．防雷裝的引下線以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分，如金屬立面、墻內(nèi)鋼筋； c．防雷裝的接地裝置以及可能是建筑物空間屏蔽的一部分，如基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋； d．內(nèi)部導(dǎo)電物體，在建筑物內(nèi)及其上不包括電氣裝置的金屬裝置； e．局部信息系統(tǒng)的金屬組件； f．代表局部等電位連接帶單點(diǎn)連接的接地基點(diǎn)； g．局部信息系統(tǒng)的網(wǎng)形等電位連接結(jié)構(gòu)； h．局部信息系統(tǒng)的星形等電位連接結(jié)構(gòu)； i. 固定安裝引入PE線的I級(jí)設(shè)備和不引入PE線的II級(jí)設(shè)備； 等電位連接帶: j．主要電力線路的、電力設(shè)備等電位連接用的總接地帶、總接地母線、總等電位連接帶。也可作共用等電位連接帶； l．主要的信息線路等電連接用的環(huán)形等電位連接帶和水平等電位連接導(dǎo)體，用接地線多次接到接地系統(tǒng)上作等電位連接，每隔5米一次； m．局部等電位連接帶：1）等電位連接導(dǎo)體，2）接地導(dǎo)線，3）服務(wù)性設(shè)施的金屬管道，4）信息線路的電纜，5）電力線路的電纜； ▽.進(jìn)入LPZ1區(qū)外，用于管道、電力和通信線纜等外來(lái)服務(wù)性設(shè)施的等電位連接 大廈的綜合布線的間距應(yīng)符合以下要求： 綜合布線電纜與電力電纜的間距 類別 與綜合布線接近情況 最小凈距，mm 380V電力電纜 <2KVA 與線纜平行敷設(shè) 130 有一方在接地的金屬線槽或鋼管中 70 雙方都在接地的金屬線槽或鋼管中 10 380V電力電纜 2--5KVA 與線纜平行敷設(shè) 300 有一方在接地的金屬線槽或鋼管中 150 雙方都在接地的金屬線槽或鋼管中 80 380V電力電纜 >5KVA 與線纜平行敷設(shè) 600 有一方在接地的金屬線槽或鋼管中 300 雙方都在接地的金屬線槽或鋼管中 150 注： 1． 當(dāng)380V電力電纜<2KVA，雙方都在接地的金屬線槽中，且平行長(zhǎng)度≤10m時(shí)，最小間 距可以是10mm 2． 電話用戶存在振鈴電流時(shí)，不能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在同一根對(duì)絞線纜中一起運(yùn)用 3． 雙方都在接地的金屬線槽中，是指在兩個(gè)不同的線槽，也可在同一線槽用金屬板隔開 墻上敷設(shè)的綜合布線、光纜及管線與其它管線的間距 其它管線 最小平行凈距，mm 最小交叉凈距，mm 電纜、光纜或管線 電纜、光纜或管線 避雷引下線 1000 300 保護(hù)地線 50 20 給水管 150 20 壓縮空氣管 150 20 熱力管（不包封） 500 500 熱力管（包封） 300 300 煤氣管 300 20 注： 如果墻壁電纜敷設(shè)高度超過(guò)6000mm時(shí)，與避雷引下線的交叉凈距應(yīng)按下式計(jì)算 S≥0.05L 式中： S——交叉凈距，mm L——交叉處與避雷下線距地面的高度，mm （表5） 3．2．4 主計(jì)算機(jī)房的防雷措施。 主計(jì)算機(jī)房是智能大廈的心臟及神經(jīng)中樞,在此對(duì)其防雷設(shè)計(jì)及措施進(jìn)行探討。由于大廈的外部防雷措施一起到一個(gè)大的法拉第籠的作用，對(duì)直擊雷以有較可靠的防范，所以對(duì)機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)主要從防感應(yīng)雷產(chǎn)生的過(guò)電壓、防雷電波入侵等方面進(jìn)行屏蔽、接地、等電位連接、安裝SPD以及設(shè)備電源方面進(jìn)行探討。 A　屏蔽 屏蔽是減少電磁干擾的基本措施。為減少感應(yīng)效應(yīng)已采取以下措施：外部屏蔽措施、路敷設(shè)與合理的線徑、線路屏蔽，這些措施應(yīng)聯(lián)合使用。 電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來(lái)控制電磁干擾由一個(gè)區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法。屏蔽一般分為兩種類型:一類是靜電屏蔽,主要用于防治靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的影響,另一類是電磁屏蔽,主要用于防止交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)以及交變電磁場(chǎng)的影響.靜電屏蔽應(yīng)具有兩個(gè)基本要點(diǎn),即完善的屏蔽體和良好的接地。電磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性,對(duì)屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多。 建筑物或房間的大空間是由金屬支撐物，金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋自然組成的。這些構(gòu)建構(gòu)成一個(gè)柵格型大空間屏蔽，進(jìn)入建筑物的各類導(dǎo)電線纜、金屬管道等均要預(yù)先埋地（埋地長(zhǎng)度2√ρ，但必須不小于15米），并且應(yīng)就近與建筑物的屏蔽網(wǎng)做等電位聯(lián)接。非帶電金屬導(dǎo)體（如水管等） 采用導(dǎo)線進(jìn)行直接等電位連接，帶電金屬導(dǎo)體（電源線、信號(hào)線）須通過(guò)浪涌保護(hù)器(SPD)進(jìn)行等電位連接，然后通過(guò)總等電位連接線排接地。信號(hào)線應(yīng)盡量布置在機(jī)房的內(nèi)部位置。天饋線應(yīng)在LPZ0區(qū)和LPZ1區(qū)交界處穿金屬管屏蔽接地引入，在天饋線的發(fā)射設(shè)備端和接收設(shè)備端應(yīng)安裝SPD；進(jìn)入機(jī)房的雙絞線和同軸電纜應(yīng)穿金屬管屏蔽等電位后引入；信息系統(tǒng)設(shè)備的金屬外殼應(yīng)用最短的導(dǎo)線與其等電位連接帶進(jìn)行等電位連接。使用含金屬部件的光纜，如提供抗拉強(qiáng)度的加強(qiáng)金屬芯等，應(yīng)接通光纜沿線的所有接頭，再生器等處得擋潮層（金屬層），并在光纜每一端的終端進(jìn)行直接接地或通過(guò)開關(guān)型SPD接地。電源線和信號(hào)線的SPD的選型須考慮的方面應(yīng)按照表1和表3要求。 機(jī)房電磁屏蔽防護(hù)層的建設(shè) 根據(jù)不同的機(jī)房對(duì)其性能的要求,電磁屏蔽防護(hù)層的制造工藝不同. 電磁屏蔽室一般由采用全焊接的屏蔽殼體(包括屏蔽門) 、濾波與隔離、接地裝置、通風(fēng)波導(dǎo)、室內(nèi)配電系統(tǒng)、室內(nèi)裝潢等部分組成.由于其工程造價(jià)較高,故應(yīng)針對(duì)不同的機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備工作的頻率范圍和防護(hù)要求來(lái)設(shè)計(jì),其材料可采用鋼板、鋼板網(wǎng)、鋁板等,連接方式可采用焊接、鉚接等;方可得到最佳的性價(jià)比,電磁屏蔽防護(hù)層的建設(shè)可以防止機(jī)房?jī)?nèi)的輻射外瀉和外界電磁場(chǎng)對(duì)機(jī)房設(shè)備的干擾;從而大大地提高其設(shè)備工作的可靠性、穩(wěn)定性和抗干擾能力. 本機(jī)房擬設(shè)計(jì)成雙層屏蔽結(jié)構(gòu)以確保屏蔽效果。機(jī)房的空間六個(gè)面均采用δ4的鋼板網(wǎng)與∠50的角鋼制作防護(hù)結(jié)構(gòu),且與建筑物主體結(jié)構(gòu)的鋼筋焊接,其焊點(diǎn)長(zhǎng)度不小于100mm;面積不小于1000mm2 ;焊點(diǎn)點(diǎn)數(shù)不小于4 處。 確保屏蔽網(wǎng)與建筑物主體結(jié)構(gòu)等電位連接.機(jī)房的四周及天花板五個(gè)面均采用雙面鋁塑板,地面敷設(shè)防靜電地板,每塊雙面鋁塑板之間均采用導(dǎo)線可靠連接,確保鋁塑板屏蔽層和δ4 的鋼板網(wǎng)對(duì)電磁場(chǎng)的屏蔽作用。機(jī)房的門均采用δ4 的鋼板網(wǎng)與∠50的角鋼制作雙層防護(hù)結(jié)構(gòu),表面敷設(shè)雙面鋁塑板,門與墻面之間均采用導(dǎo)線可靠連接,確保門與墻面的鋁塑板屏蔽層和δ4 的鋼板網(wǎng)的連接.機(jī)房的玻璃門、窗均采用14 mm 厚的屏蔽玻璃,屏蔽玻璃中間的鋼絲抽出10～15cm 長(zhǎng)且與墻面的鋼防護(hù)結(jié)構(gòu)焊接. 這樣的屏蔽措施，使得大廈的中心機(jī)房具備應(yīng)有的屏蔽效果，而且不許采用公式計(jì)算設(shè)備的擺放安全距離，但設(shè)備應(yīng)離建筑的結(jié)構(gòu)柱子一定的距離[1米以上]。 B 　接地系統(tǒng) 接地是防雷工程中重要的一環(huán),也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建設(shè)中必不可少的技術(shù)要點(diǎn)。《計(jì)算機(jī)場(chǎng)站設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)有專用地線,并且良好的接地系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地應(yīng)有直流工作地、交流工作地、安全保護(hù)地和防雷保護(hù)地4種接地。該規(guī)范又規(guī)定的“交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等4 種接地宜共用一組接地裝置,其接地電阻按其中最小值確定”。另外，還有靜電接地。本機(jī)房采用共同接地(即聯(lián)合接地) 形式,這樣不但經(jīng)濟(jì),而且在技術(shù)上了很合理,因?yàn)椴捎媒y(tǒng)一接地后,即使有外來(lái)干擾,其參考電平也會(huì)跟著浮動(dòng),各系統(tǒng)的參考電平將是相對(duì)穩(wěn)定的。為了避免防雷受到雷擊而通過(guò)接地系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)影響和干擾,將建筑物防雷接地壓電力安全接地、電信系統(tǒng)接地做成共地不共線的形式,而且其接地電阻值要小于1Ω。機(jī)房?jī)?nèi)敷設(shè)等電位連接帶，而本機(jī)房是大型機(jī)房，主要采用Ｍ型接地法，并以Ｓ型配合輔之，M型結(jié)構(gòu)的等電位連接帶應(yīng)每隔5米經(jīng)建筑物墻內(nèi)鋼筋、金屬里面與接地系統(tǒng)連接;M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的所有金屬組件不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)絕緣，可以通過(guò)多電聯(lián)組合到共用接地系統(tǒng)中；S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的所有金屬組件除與接地基準(zhǔn)電（ERP）連接外，均應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件有足夠的絕緣。具體來(lái)說(shuō)，各計(jì)算機(jī)機(jī)房的功率接地和安全接地在TN–C –S 系統(tǒng)中,利用五芯電纜的N 線、PE 線分別與功率接地、安全接地端子相連，邏輯接地(直流接地)是在機(jī)房?jī)?nèi)防靜電活動(dòng)地板下用紫銅板設(shè)置0.6m0.6m 的網(wǎng)格,再?gòu)慕拥仫L(fēng)格用紫銅母排240 4mm2 單點(diǎn)與地下室弱電總接地端子板相連;最后與防雷接地、低壓電力安全接地的共用接地體(建筑物的基礎(chǔ)鋼筋) 相連接,而且接地電阻小于1Ω。科學(xué)的接地系統(tǒng),對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)房的正常運(yùn)行將起到相當(dāng)大的作用。 C　等電位連接 采用共用接地,可減少電擊事故的發(fā)生,提高接地效果,從電氣安全角度看,最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的接地措施是采用等電位連接,而總等電位連接實(shí)際上就包含了共用接地。由于共用接地,為多種接地系統(tǒng)所共用,因此,保證共用接地在施工中滿足設(shè)計(jì)要求,是至關(guān)重要的。采用共用接地必須作總等電位連接,總等電位連接包含了共用接地。建筑物內(nèi)實(shí)施總等電位連接有如下幾方面的作用:1) 降低預(yù)期接觸電壓;2) 消除或降低從建筑物外部竄入的危險(xiǎn)電壓;3) 減小保護(hù)電器不可靠帶來(lái)的危險(xiǎn);4) 有利于消除外界電磁場(chǎng)引起的干擾?？偟入娢贿B接是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的接地措施。 D　屏蔽、接地和等電位連接的相互關(guān)系 其實(shí)屏蔽、接地、等電位連接它們是相互聯(lián)系相互相承的，共同組成信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)體系。機(jī)房的防雷系統(tǒng)應(yīng)與大廈的防雷網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)整體，而且應(yīng)符合圖4和圖6的要求。 Ｅ　電　源 　　計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)備屬于一級(jí)負(fù)荷, 應(yīng)采用兩條專用干線引進(jìn)兩路獨(dú)立電源在末端互投。對(duì)用電容量較小的可就近從一級(jí)照明負(fù)荷干線引進(jìn)電源, 當(dāng)電源故障率高時(shí), 可考慮在機(jī)房附近設(shè)置自備發(fā)電機(jī)或增加蓄電池容量。計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)電源要求質(zhì)量較高, 不僅要求采用不間斷供電系統(tǒng), 而且要求電源電壓波動(dòng)在10% 以內(nèi)才能正常工作。一些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備甚至要求電源電壓波動(dòng)在5% 以內(nèi)。因此，智能大廈計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)應(yīng)采用不間斷供電電源(UPS)，設(shè)計(jì)選取不間斷供電電源(UPS)時(shí)應(yīng)考慮以下方面：1) 應(yīng)使其輸出功率大于用電設(shè)備額定功率之和的1.3～1.5 倍, 額定放電時(shí)間應(yīng)為10～30min。2) 應(yīng)滿足抗電壓波動(dòng)指標(biāo), 否則應(yīng)在UPS 電源前設(shè)置電源穩(wěn)壓器。3) 用電設(shè)備中整流器負(fù)荷較大時(shí), 在U PS 電源前配電回路上設(shè)置諧波吸收器來(lái)吸收高次諧波, 使輸出電壓總波形的失真度不超過(guò)5% (單相輸出允許10% ) , 電網(wǎng)質(zhì)量較差的地區(qū)應(yīng)在UPS電源裝置前設(shè)置頻率偏差保護(hù)器。4) 根據(jù)用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和連續(xù)性的要求, 選取UPS 電源工作方式: 單一式、并聯(lián)式、冗余式和并聯(lián)冗余式。其旁路電源應(yīng)滿足負(fù)荷容量和特性要求。旁路上設(shè)置濾波器, 自備發(fā)電機(jī)不作旁路電源直供負(fù)荷。設(shè)計(jì)單位和施工安裝公司必須像設(shè)計(jì)安裝變配電房時(shí)充分了解掌握供電對(duì)象和環(huán)境資料一樣充分搜集計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)備和系統(tǒng)資料才能做好電源設(shè)計(jì)和布置, 從而合理滿足計(jì)算機(jī)機(jī)房用電需要。計(jì)算機(jī)機(jī)房應(yīng)設(shè)單獨(dú)電源管理間, 用防火墻與弱電設(shè)備隔離, 避免電源管理間噪聲、蓄電池酸堿液滲漏和電氣火災(zāi)事故等傳播到計(jì)算機(jī)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)。機(jī)房與電源管理間設(shè)單扇朝電源管理間方向開啟的連通門, 可考慮在機(jī)房與電源管理間之間設(shè)置玻璃觀察視窗。對(duì)于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)任務(wù)繁重, 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器較多的計(jì)算機(jī)機(jī)房, 應(yīng)考慮選取智能UPS 電源, 要求其將因主電源故障、自身充電故障或其它原因等使其蓄電能力不足以正常供電這一情況發(fā)送信號(hào)給機(jī)房系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī), 系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)應(yīng)具備相應(yīng)硬件接口和電源監(jiān)控處理軟件, 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各數(shù)據(jù)處理機(jī)和服務(wù)器等進(jìn)行順序設(shè)置, 強(qiáng)制存儲(chǔ)各自當(dāng)前數(shù)據(jù)信息、備份文件、進(jìn)入睡眠狀態(tài)和執(zhí)行關(guān)機(jī)操作等, 避免數(shù)據(jù)傳送紊亂和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)誤操作等。智能UPS電源故障排除和恢復(fù)供電后, 應(yīng)發(fā)送信號(hào)給系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī), 使其重新啟動(dòng), 由它激活和重啟系統(tǒng)各數(shù)據(jù)處理機(jī)和服務(wù)器等動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)工作設(shè)備。 3 　電磁屏蔽 3. 1 　電磁屏蔽技術(shù) 電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來(lái)控制電磁干擾由一個(gè)區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法.屏蔽一般分為兩種類型:一類是靜電屏蔽,主要用于防治靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的影響,另一類是電磁屏蔽,主要用于防止交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)以及交變電磁場(chǎng)的影響.靜電屏蔽應(yīng)具有兩個(gè)基本要點(diǎn),即完善的屏蔽體和良好的接地.電磁屏蔽不但要求有良好的接地,而且要求屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性,對(duì)屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多. 3. 2 　屏蔽體材料的選擇原則 1) 　當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),利用低電阻率(高電導(dǎo)率) 的金屬材料中產(chǎn)生的渦流[ P = I2 R ,電阻率越低(電導(dǎo)率越高) ,消耗的功率越大] ,形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果. 2) 　當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去. 3) 　在某些場(chǎng)合下,如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí),往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體.為了滿足電磁兼容性要求,常常采用高導(dǎo)電性的材料作為屏蔽材料,如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或金屬鍍層、導(dǎo)電涂層. 根據(jù)不同的機(jī)房對(duì)其性能的要求,電磁屏蔽防護(hù)層的制造工藝不同. 電