智能大廈綜合布線

1、摘要：隨著信息處理系統(tǒng)的電子化、設(shè)備的高度集成化的提高和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，智能大廈綜合布線縱橫交錯(cuò)智能化大樓的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)浪涌較為敏感，電路的雷電承受能力進(jìn)一步下降，特別是綜合布線連接的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)、終端設(shè)備容易遭受雷電的侵害，因而這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各類接口應(yīng)具有更好的防雷性能。文章著重論述智能化大夏綜合布線系統(tǒng)的防雷與接地。 綜合布線系統(tǒng)(PDS)是利用雙絞線或光纜集成的通用傳輸系統(tǒng)，它是智能化建筑物連接“3A”系統(tǒng)的媒介，采用標(biāo)準(zhǔn)的信息配線系統(tǒng)，綜合了所有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像與監(jiān)控設(shè)備，并將各類設(shè)備終端插頭插入標(biāo)準(zhǔn)的終端盒內(nèi)。由于PDS系統(tǒng)在建筑物內(nèi)縱橫交錯(cuò)，它可以使交換系統(tǒng)與

2、其他信息系統(tǒng)彼此相連，使這些系統(tǒng)成為外部通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)接入網(wǎng)點(diǎn)。但PDS連接的數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)雷電非常敏感，雷電可以對(duì)這些設(shè)備造成毀滅性的破壞。智能大廈受到雷擊時(shí)，大樓內(nèi)沖擊電位分布和空間瞬時(shí)電磁場(chǎng)將關(guān)系到建筑物內(nèi)人身和設(shè)備的安全。由于受沖擊時(shí)地電位升高，將影響到裝在大樓內(nèi)而與樓外有電氣聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為此，雷電對(duì)智能大廈的設(shè)備危害來(lái)自三個(gè)方面，首先，浪涌電流沿著纜線進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；其次，由于地電位對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，設(shè)備的沖擊阻抗的反擊地電位通?？蛇_(dá)數(shù)十至數(shù)千伏；另外，現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)雷電極為敏感，即使幾公里以外的高空雷閃或?qū)Φ乩组W都有可能導(dǎo)致這些設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)CPU控制中心誤動(dòng)

3、或損壞。根據(jù)國(guó)外資料介紹003高斯的磁場(chǎng)強(qiáng)度可造成計(jì)算機(jī)誤動(dòng)，24高斯即可將元件擊穿。對(duì)于雷電磁場(chǎng)的影響，主要是雷擊大樓時(shí)雷電流在建筑物的分布直接影響到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備，特別是對(duì)雷擊敏感的計(jì)算機(jī)控制單元及數(shù)字終端設(shè)備在智能大廈的布局。合理的在機(jī)房安裝設(shè)備布局可有效減少雷害；大樓采用聯(lián)合接地可有效解決地電位的影響；在大樓內(nèi)電源、計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)、終端設(shè)備的接口處安裝浪涌保護(hù)裝置，并對(duì)大樓的出入纜線采取屏蔽、接地等措施，可有效減少雷電對(duì)信號(hào)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的侵害。1 智能大廈PDS系統(tǒng)遭受雷擊的因素PDS系統(tǒng)作為整個(gè)大樓的核心要害信息中樞，自然要預(yù)先消除任何事故誘發(fā)的因素。直擊雷及雷擊時(shí)雷電電磁場(chǎng)

4、分布、接地系統(tǒng)。各個(gè)子系統(tǒng)的配電單元及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與外界聯(lián)系的信號(hào)數(shù)據(jù)線、建筑物內(nèi)部較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，衛(wèi)星小站的高頻頭、天饋線應(yīng)該是雷擊的核心。對(duì)于雷電電磁場(chǎng)的影響，主要是雷擊大樓時(shí)雷電流在建筑物的分布直接影響到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備，特別是對(duì)雷擊敏感的計(jì)算機(jī)控制單元及數(shù)字終端設(shè)備在智能大廈的布局，合理的布局可將雷害的損失降低到最低限度。大樓采用聯(lián)合接地，均壓等電位可有效解決地電位升高的影響，而在大樓內(nèi)設(shè)備間、建筑群子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直和水平子系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、UPS、交換機(jī)、服務(wù)器、Hub、監(jiān)控系統(tǒng)、終端設(shè)備的接口處安裝浪涌保護(hù)裝置，并對(duì)大樓的出入纜線采取屏蔽、接地等措施，可有效減少雷電對(duì)信號(hào)及網(wǎng)絡(luò)系

5、統(tǒng)的侵害。衛(wèi)星通信及無(wú)線通信天饋線屏蔽與接地，根據(jù)饋線的長(zhǎng)度輔以同軸雷電過(guò)電壓保護(hù)器可充分抑制雷電流通過(guò)饋線系統(tǒng)進(jìn)入衛(wèi)星收發(fā)信機(jī)的量級(jí)。2 PDS系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)21 PDS配電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)配電系統(tǒng)雷電過(guò)電壓保護(hù)并非簡(jiǎn)單應(yīng)用雷電過(guò)電壓保護(hù)器件，而是運(yùn)用電磁兼容原理，根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)的劃分，對(duì)一個(gè)需要保護(hù)的系統(tǒng)進(jìn)行綜合、多級(jí)雷電過(guò)電壓保護(hù)。傳統(tǒng)的雷電浪涌保護(hù)方法，在選擇浪涌SPD件時(shí)，僅考慮被保護(hù)的通信設(shè)備本身，沒(méi)有根據(jù)電磁兼容(EMC)原理，把局部或單一的防護(hù)措施歸結(jié)到系統(tǒng)防雷，即整體防護(hù)的概念。由于缺乏系統(tǒng)整體觀念，容易導(dǎo)致在電源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，甚至在雷電防護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)不同點(diǎn)安裝過(guò)電壓保

6、護(hù)器時(shí)，各類防護(hù)器件相互之間不能控制和相互協(xié)調(diào)。由于防護(hù)器件在設(shè)計(jì)時(shí)，其防護(hù)性能僅僅考慮被保護(hù)設(shè)備本身的需求，而對(duì)于系統(tǒng)的防護(hù)，各級(jí)防護(hù)器件是相輔相成，互相影響的，若用于局部防護(hù)的過(guò)電壓器件不能有效發(fā)揮其防護(hù)性能，就會(huì)影響整體防護(hù)。另外，還有一個(gè)重要的立論基礎(chǔ)：“雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)必須是建立在聯(lián)合接地基礎(chǔ)上”。211 PDS系統(tǒng)設(shè)備間雷電過(guò)電壓保護(hù)在智能大廈配電變壓器低壓側(cè)應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流不小于100kA的過(guò)壓型SPD(包括主樓與各建筑群低壓電纜引入子系統(tǒng)間的配電箱前)。低壓電力電纜引入設(shè)備間機(jī)房人口處(在交流穩(wěn)壓器或交流配電屏前)，相線及零線應(yīng)分別對(duì)地加裝過(guò)壓型SPD，其標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于

7、20kA(相應(yīng)的最大通流量為50kA)。并且，在SPD回路中串接保險(xiǎn)絲，其主要目的是防止SPD因各類因素?fù)p壞或由于暫態(tài)過(guò)電壓使SPD燃燒(國(guó)內(nèi)外各類系統(tǒng)曾發(fā)生過(guò)多次此類事故，國(guó)內(nèi)外防雷公司的SPD產(chǎn)品在工程上都要求采用串接保險(xiǎn)絲，IEC60364-5-534過(guò)電壓保護(hù)裝置對(duì)此有專門論述)，影響供電線路的正常工作(由于以往的規(guī)范忽視了在SPD并聯(lián)回路中串接保險(xiǎn)絲，從而給正常供電帶來(lái)了隱患)。保險(xiǎn)絲標(biāo)稱電流的量級(jí)一般為上一級(jí)保險(xiǎn)絲的1-16倍。根據(jù)對(duì)雷電活動(dòng)區(qū)的劃分以及智能大廈的分類、所處的地理環(huán)境、建筑物的形式、供電方式的情況，在設(shè)計(jì)中對(duì)電源SPD提出了不同要求。212 PDS系統(tǒng)二級(jí)交接間、各

8、管理子系統(tǒng)設(shè)備間的雷電過(guò)電壓保護(hù)在智能大廈配電低壓電力電纜引入二級(jí)交接間或各管理子系統(tǒng)設(shè)備間機(jī)房人口處，相線及零線應(yīng)分別對(duì)地加裝過(guò)壓型SPD，其標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于20kA (相應(yīng)的最大通流量為50kA)；213 各設(shè)備間機(jī)房?jī)?nèi)的雷電過(guò)電壓保護(hù)交換機(jī)、Hub、路由器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、遠(yuǎn)程傳感器控制系統(tǒng)、測(cè)試儀表的拖板式電源插座排內(nèi)應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流為10kA的電源SPD。另外，各類設(shè)備應(yīng)避免直接使用建筑物外墻體的電源插座，直流供電系統(tǒng)也應(yīng)加裝SPD進(jìn)行保護(hù)。214 兩級(jí)SPD的隔距按照國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)及標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)兩級(jí)SPD的類型，SPD對(duì)雷電反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短，連接線纜的材料粗細(xì)都有要求。當(dāng)兩級(jí)都為MOV

9、時(shí)，連接線纜隔距一般要求為3-5m；當(dāng)兩級(jí)SPD為不同器件時(shí)，連接線纜隔距一般要求為10m或連接線纜電感量為7-15H。因此，為了有可操作性，當(dāng)上一級(jí)為雷擊電流型SPD，次級(jí)采用過(guò)壓型SPD時(shí)，兩者之間的配電纜線隔距應(yīng)大于10m。當(dāng)上一級(jí)SPD與次級(jí)SPD都采用過(guò)壓型SPD時(shí)，兩者之間配電纜線的隔距應(yīng)大于5m。22 PDS計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)221 信號(hào)系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)根據(jù)ITU-TK11規(guī)定筆者建議應(yīng)堅(jiān)持過(guò)電壓和過(guò)電流防護(hù)的原則電磁兼容的基本原理，配線架與程控交換機(jī)用戶板過(guò)電壓和過(guò)電流防護(hù)的關(guān)系應(yīng)是相輔相成的。作為出入通信局站的市話電纜，是雷電過(guò)電壓和用戶線與電力線碰線引人的過(guò)

10、電流的主要誘因。由于配線架與程控交換機(jī)用戶板都具備抗擊雷電過(guò)電壓和過(guò)電流的能力，作為第一級(jí)配線架的保安單元與第二級(jí)程控交換機(jī)用戶板的保護(hù)電路之間有一個(gè)協(xié)調(diào)的關(guān)系，第一級(jí)用于一次保護(hù)的元件與第二級(jí)用于二次保護(hù)的元件作用是不同的。雷電過(guò)電壓和工頻過(guò)電流防護(hù)的原則：第一級(jí)的保護(hù)元件要承受雷電過(guò)電壓和工頻過(guò)電流的主要能量，而第二級(jí)保護(hù)元件則承受經(jīng)過(guò)第一級(jí)保護(hù)后剩余的能量，第一級(jí)是粗保護(hù)，而第二級(jí)則是精細(xì)保護(hù)。第一級(jí)元件需承受較大的能量，因?yàn)樵x擇問(wèn)題，所以元件參數(shù)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間可能較慢；而第二級(jí)是精細(xì)保護(hù)，承受的能量較小，故元件參數(shù)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間可以較快。通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前還沒(méi)有提出在智能大廈使用總配線架

11、保安器的應(yīng)用要求，在YDT694-1998總配線架技術(shù)要求中也未作規(guī)定，因此，本文根據(jù)雷電活動(dòng)區(qū)的劃分，提出了各類保安單元的應(yīng)用條件，并且對(duì)總配線架必須就近接地的原則和纜線的雷電過(guò)電壓保護(hù)提出了要求，從智能大廈防雷的角度出發(fā)，應(yīng)考慮以下措施：(1)進(jìn)樓電纜應(yīng)從地下入局；(2)進(jìn)樓電纜的金屬外護(hù)套應(yīng)在智能大廈進(jìn)線室內(nèi)就近接地或與地網(wǎng)連接后再人局；(3)進(jìn)樓電纜的信號(hào)線均應(yīng)對(duì)地加裝信號(hào)SPD后，再接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電纜內(nèi)的空線對(duì)應(yīng)作保護(hù)接地；(4)地處少雷區(qū)、中雷區(qū)的智能大廈的市話配線箱，可采用由氣體放電管或半導(dǎo)體放電管(SAD)與正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)組成的保安單元；(5)地處多雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)的

12、市話配線箱，必須采用由半導(dǎo)體放電管(SAD)與高分子PTC組成的保安單元；(6)總配線架必須就近接地是關(guān)系到配線架的保安單元能否對(duì)交換機(jī)用戶板起到有效保護(hù)的關(guān)鍵問(wèn)題。在機(jī)房總體規(guī)劃時(shí)，總配線架宜安裝在建筑物的低層，接地引入線應(yīng)從地網(wǎng)兩個(gè)方向就近分別引入(從地網(wǎng)在建筑物預(yù)留的接地端子接地或從接地匯集線上引人)；(7)市話電纜空線對(duì)，應(yīng)在配線架上接地。222 建筑物內(nèi)部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)長(zhǎng)期以來(lái)，建筑物防感應(yīng)雷都是以防止雷電涌沿外線路感應(yīng)為主，隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電子化、高度集成化、微型計(jì)算機(jī)控制、智能化，特別是數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)對(duì)雷電的承受能力下降，特別是智能大廈內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終

13、端、監(jiān)控系統(tǒng)、終端設(shè)備更容易遭受雷電的侵害。由于在智能大廈內(nèi)集中了交換機(jī)、傳輸設(shè)備、監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制終端、電源、無(wú)線設(shè)備等系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間的內(nèi)部連接線路縱橫交錯(cuò)、非常復(fù)雜，連接線路可達(dá)100200m，這些連接線路因雷電電磁場(chǎng)的感應(yīng)，將雷電浪涌傳到系統(tǒng)之間的接口電路中去，對(duì)浪涌較為敏感的接口電路產(chǎn)生影響和沖擊。另外，由于線纜物理結(jié)構(gòu)上的差異，對(duì)雷電電磁場(chǎng)感應(yīng)影響的大小也有所不同，因而就要求這些通信系統(tǒng)的接口應(yīng)具有更好的防雷性能。IEC-61644對(duì)連接通信、信號(hào)網(wǎng)絡(luò)接口的浪涌保護(hù)裝置提出了基本的要求和測(cè)試方法，ITU-TK系列文件對(duì)于各種通信系統(tǒng)的雷電保護(hù)和測(cè)試也提出了指導(dǎo)性方法，最近，IT

14、U推出的K41建議電信中心內(nèi)部通信接口抗雷電過(guò)電壓能力中，主要涉及的是不出局且長(zhǎng)度在100m左右的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線。該建議的推出表明，國(guó)際上已經(jīng)將電信中心內(nèi)部通信接口抗雷電過(guò)電壓的要求提到很重要的位置上。這些文件表明：“建筑物內(nèi)部的計(jì)算機(jī)雷電防護(hù)方法和SPD的應(yīng)用已趨成熟，并走向規(guī)范化”。另外，通過(guò)郵電部設(shè)計(jì)院對(duì)深圳、江門、茂名、東莞、韶關(guān)、南昌、湖南、河北、南寧等十幾個(gè)省市的通信大樓雷害事故的統(tǒng)計(jì)表明：樓內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制終端、交換機(jī)的CPU控制模塊、交換機(jī)及移動(dòng)通信的控制終端、微機(jī)接口電路、設(shè)備測(cè)試臺(tái)、交換機(jī)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)微機(jī)、營(yíng)業(yè)廳內(nèi)的收費(fèi)微機(jī)、營(yíng)業(yè)用多路計(jì)費(fèi)器、測(cè)量室自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)

15、等雷擊損壞的事故時(shí)有發(fā)生。另外，移動(dòng)通信、微波站內(nèi)的網(wǎng)管監(jiān)控及干線監(jiān)控、遙信接口、數(shù)據(jù)采集板等設(shè)備也時(shí)遭雷擊。這表明，計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口是防雷電浪涌侵入的薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)外的研究表明：“現(xiàn)代數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，對(duì)雷電極為敏感。即使幾公里以外的高空雷閃或?qū)Φ乩组W出也有可能導(dǎo)致這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)CPU控制中心誤動(dòng)或損壞。根據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，003高斯的磁場(chǎng)強(qiáng)度可造成計(jì)算機(jī)誤動(dòng)，24高斯即可使元件擊穿”。從另一個(gè)方面講，國(guó)外廠商早在20世紀(jì)90年代初期(國(guó)內(nèi)在1995年前后)就已經(jīng)推出了大量的計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用的SPD，并已有很大規(guī)模。其中，用于計(jì)算機(jī)、控制終端及

16、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SPD已經(jīng)系列化，并且其質(zhì)量和性能完全能滿足通信系統(tǒng)的要求。另外，由于半導(dǎo)體放電管的出現(xiàn)，其元件的特殊性及優(yōu)良品質(zhì)使得用半導(dǎo)體放電管元件組合的SPD可以免去每年的例行檢測(cè)，且保證了通信系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。因此，對(duì)智能大廈計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行雷電過(guò)電壓保護(hù)的條件已經(jīng)成熟，從減少成本和合理投資的角度出發(fā)，建議僅對(duì)建在多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)的智能大廈內(nèi)的計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行雷電過(guò)電壓保護(hù)，對(duì)于建在中雷區(qū)的智能大廈內(nèi)的計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如果該區(qū)時(shí)有雷擊損壞的事故發(fā)生，則應(yīng)參考執(zhí)行。另外，從智能大廈的調(diào)研情況看，現(xiàn)有的智能大廈計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)線，由于各方向

17、的線數(shù)不多、控制單元分散，一般都用的是無(wú)屏蔽的線纜，改為屏蔽線和串金屬管線在施工和運(yùn)作方面都有困難(垂直管線除外)，而且成本將非常高，而安裝SPD既經(jīng)濟(jì)、又方便，并且提高了通信系統(tǒng)安全可靠性。對(duì)智能大廈計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)施雷電過(guò)電壓保護(hù)，可參照下列條款：(1)智能大廈內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線的雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其在大樓內(nèi)具體的雷電保護(hù)區(qū)位置、保護(hù)等級(jí)來(lái)確定SPD的保護(hù)參數(shù)；(2)建在城市內(nèi)，地處中雷區(qū)以上的智能大廈內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度小于50m，各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線宜穿金屬管道(金屬管道應(yīng)電氣連接)，金屬管兩端應(yīng)就近與均壓網(wǎng)焊接。建在郊區(qū)或山區(qū)，地處多雷區(qū)

18、、強(qiáng)雷區(qū)內(nèi)的智能大廈的計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度小于30m，各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線宜穿金屬管道，金屬管兩端應(yīng)就近與均壓網(wǎng)焊接；(3)建在城市，地處中雷區(qū)以上的智能大廈內(nèi)的計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度大于50m而小于100m，應(yīng)在設(shè)備的一端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)，若長(zhǎng)度大于100m，應(yīng)在兩端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)；(4)建在郊區(qū)或山區(qū)，地處多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)的智能大廈內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度大于30m、小于50m，應(yīng)在設(shè)備的一端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)，若長(zhǎng)度大于50m，應(yīng)在兩端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)；(5)地處多雷區(qū)以上的智能大廈對(duì)于有出人網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線的設(shè)備，雷電過(guò)電壓保護(hù)

19、設(shè)計(jì)必須采用下列措施：控制及數(shù)據(jù)采集用的計(jì)算機(jī)接口應(yīng)采用計(jì)算機(jī)接口SPD保護(hù)；在局域網(wǎng)工作站的輸入端及文件服務(wù)器前應(yīng)采用數(shù)據(jù)線SPD；出人大樓的各類金屬數(shù)據(jù)線兩端設(shè)備必須采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)；(6)出人大樓的各類金屬信號(hào)線應(yīng)穿金屬管后，再?gòu)牡叵乱肫渌麢C(jī)房，金屬管兩端應(yīng)就近與地網(wǎng)焊接。223 建筑物內(nèi)PDS系統(tǒng)與外界有聯(lián)系的傳輸設(shè)備的雷電過(guò)電壓保護(hù)郵電部設(shè)計(jì)院對(duì)全國(guó)十幾個(gè)省市智能大廈的雷害調(diào)研表明，“許多出入智能大廈的電纜及光纜未按智能大廈的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接地處理，由于進(jìn)入大樓的PCM電纜芯線未加裝保安單元，特別是進(jìn)入無(wú)線智能大廈的纜線未加裝保安單元，致使PCM接口、PCM邏輯盤、話路板以及2Mb接

20、口被雷擊壞的事故時(shí)有發(fā)生”。而這些存在的問(wèn)題，正是IECl312和ITU-K系列文件專門論述的要點(diǎn)，為了減少雷害事故的發(fā)生，這些問(wèn)題更應(yīng)引起我們的注意。(1)出人智能大廈的電纜，應(yīng)在進(jìn)線室將金屬鎧裝外護(hù)層做接地處理；(2)出入智能大廈的光纜，應(yīng)將纜內(nèi)的金屬構(gòu)件，在終端處接地；(3)進(jìn)入智能大廈的PCM電纜芯線應(yīng)加裝保安單元，空線對(duì)應(yīng)就近接地；(4)進(jìn)入無(wú)線智能大廈的纜線應(yīng)加裝保安單元后，再與上下話路的終端設(shè)備相連。23 衛(wèi)星、無(wú)線天饋系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)根據(jù)對(duì)廣東、福建、廣西、湖南、浙江、遼寧等省無(wú)線系統(tǒng)的雷擊情況調(diào)研，由天饋線引入的雷電浪涌損壞通信設(shè)備的事故概率是小概率事件。鑒于無(wú)線通信系統(tǒng)

21、依據(jù)所處的具體地理環(huán)境來(lái)確定同軸SPD的安裝原則，并根據(jù)電磁兼容的原理，提出同軸SPD接地端子的接地引線應(yīng)在機(jī)房外接地。另外，無(wú)線通信的天饋線的雷電過(guò)電壓保護(hù)還應(yīng)滿足：(1)建在城市內(nèi)孤立的高大建筑物或建在郊區(qū)及山區(qū)，地處中雷區(qū)以上的無(wú)線系統(tǒng)，當(dāng)饋線采用同軸電纜，且長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí)，應(yīng)在同軸電纜引進(jìn)機(jī)房入口處安裝標(biāo)稱放電電流不小于5kA的同軸SPD，同軸SPD接地端子的接地引線應(yīng)從天饋線人口處外側(cè)的接地線、避雷帶或地網(wǎng)引接；(2)建在城市內(nèi)孤立的高大建筑物上的衛(wèi)星站，其饋線系統(tǒng)應(yīng)穿鐵管(鐵管應(yīng)與避雷帶焊接相連)并且饋線兩端應(yīng)接地后再進(jìn)入機(jī)房。24 智能大廈遙控、監(jiān)控系統(tǒng)雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)(1)

22、出入智能大廈的遙控、監(jiān)控系統(tǒng)控制線必須埋地，線纜的金屬外護(hù)套兩端應(yīng)就近接地；(2)建在中雷區(qū)以上的智能大廈，其內(nèi)部的遙控、監(jiān)控系統(tǒng)的纜線(纜線中含控制、電源、視頻線)，若長(zhǎng)度大于50m小于100m時(shí)，應(yīng)在設(shè)備的一端采用SPD保護(hù)，若長(zhǎng)度大于100m，應(yīng)在兩端采用SPD保護(hù)。對(duì)于出入智能大廈的遙控、監(jiān)控系統(tǒng)的纜線(纜線中含控制、電源、視頻線)，應(yīng)在兩端分別安裝SPD保護(hù)；(3)出入智能大廈遙控、監(jiān)控系統(tǒng)的纜線若采用光纜傳輸信號(hào)，應(yīng)將纜內(nèi)的金屬構(gòu)件在兩端接地，無(wú)需采用SPD保護(hù)。但為兩端設(shè)備供電的電源芯線應(yīng)對(duì)地安裝標(biāo)稱導(dǎo)通電壓大于供電電壓最大值10V，標(biāo)稱放電電流為10kA的過(guò)壓型SPD(應(yīng)根據(jù)3

23、62條對(duì)長(zhǎng)度要求的內(nèi)容確定一端或兩端采用SPD保護(hù))；(4)監(jiān)控信號(hào)采集器的遙信輸入端應(yīng)加裝由SAD組成的數(shù)據(jù)線SPD；(5)監(jiān)控系統(tǒng)的云臺(tái)、防雨罩必須就近接地。25 PDS雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇251 配電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇(1)電源用雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇，雷電過(guò)電壓保護(hù)器件包括：浪涌保護(hù)器的分類：根據(jù)IECl312-1(通則)、IEC-1312-3(浪涌保護(hù)器的要求)、IECl643-2(低壓系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器)及ITU-TK36(保護(hù)裝置的選擇)，浪涌保護(hù)器(SurgeProtectiveDevices簡(jiǎn)稱SPD)可由氣體放電管、放電間隙、MOV、SAD、齊納二極管、濾波

24、器、保險(xiǎn)絲等元件混合組成。國(guó)內(nèi)外各種類型SPD產(chǎn)品一般都由這些元器件組成。浪涌保護(hù)器可分為三類：電壓開關(guān)型SPD(Voltage Wwitehing Type SPD)； 限壓型SPD (Voltage LimitingTypeSPD)；組合型SPD(CombinationTypeSPD)。雷擊電流型SPD(歸屬于電壓開關(guān)型SPD類)：是安裝在通信局(站)建筑物外雷電保護(hù)區(qū)0區(qū)的SPD，可最大限度地消除電網(wǎng)后續(xù)電流，以疏導(dǎo)10350s的模擬雷電沖擊電流(無(wú)論這些電流是遠(yuǎn)處的雷電過(guò)電壓還是由直擊雷引起的)。雷擊電流型SPD一般由高性能火花隙組成，它的特點(diǎn)是放電能力強(qiáng)，但殘壓較高，通常為20004

25、000V，檢驗(yàn)測(cè)試器件采用一般10350s的模擬雷電沖擊電流波型。限壓型SPD：限壓型SPD一般由氧化鋅壓敏電阻 (MOV)及半導(dǎo)體放電管(SAD)等元器件組成，是安裝在雷電保護(hù)區(qū)建筑物內(nèi)的SPD，可疏導(dǎo)820s的模擬雷電沖擊電流，在過(guò)電壓保護(hù)中具有逐級(jí)限制雷電過(guò)電壓的功能，檢驗(yàn)測(cè)試器件的殘壓一般采用820s的模擬雷電沖擊電流波型?；旌闲碗娫碨PD：半導(dǎo)體放電管(SAD)與MOV組成的混合型電源SPD。半導(dǎo)體放電管主要技術(shù)特征包括：對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度非?？欤c原有的保護(hù)單元相比，對(duì)陡峭的雷擊電壓可以充分抑制，這樣使原來(lái)的保護(hù)單元多級(jí)保護(hù)設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單，而且更加小型化；利用半導(dǎo)體內(nèi)部的電子和空穴

26、原理進(jìn)行工作，不存在劣化問(wèn)題，保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使用壽命增加；用硅PN結(jié)的工作原理設(shè)計(jì)半導(dǎo)體放電管，其雙向、單向、開關(guān)動(dòng)作均能自由、精確地設(shè)計(jì)出來(lái)，一致性較好。因此，采用半導(dǎo)體放電管(SAD)與MOV組成的混合型電源SPD，可能利用SAD對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度非?？斓忍攸c(diǎn)，在一般雷電過(guò)電壓的保護(hù)時(shí)，由SAD承受浪涌電流，其標(biāo)稱放電電流可達(dá)1020kA；若遇到較大量級(jí)的雷電過(guò)電壓，第一級(jí)由SAD組成的電路保險(xiǎn)管可自動(dòng)斷開，由第二級(jí)MOV作為雷電過(guò)電壓保護(hù)，作為混合型電源SPD，其MOV能承受沖擊通流能量一般大于100kA。MOV與濾波器組成的混合型電源SPD：根據(jù)一個(gè)典型的沿配電線路侵入的雷電波，其浪涌波

27、形是符合傅立葉變換的，其大部分能量分量具有相對(duì)較低的頻率，采用MOV與濾波器組成的混合型電源SPD在同一測(cè)試條件下，可以具有比單一并聯(lián)的SPD更低的殘壓。RFI濾波器可對(duì)150kHz20MHz的雷電波進(jìn)行濾波；標(biāo)稱放電電流40kA時(shí)殘壓可小于1000V。(2)SPD技術(shù)參數(shù)和名稱術(shù)語(yǔ)：標(biāo)稱導(dǎo)通電壓：在施加恒定直流lmA電流的情況下，MOV啟始動(dòng)作電壓。SPD的標(biāo)稱放電電流：用來(lái)劃分SPD等級(jí)，具有820s、10350s模擬雷電電流沖擊波的放電電流。沖擊通流容量：SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的電流峰值最大限度。SPD殘壓：模擬雷電沖擊電流通過(guò)SPD時(shí)，SPD端子間呈現(xiàn)的電壓(

28、其中采用MOV的限壓型SPD，殘壓的大小與采用元件的直流1mA參考電壓、元件的組合形式及所承受的雷電電流大小等參數(shù)有關(guān))。10350s與820s模擬雷電電流沖擊波能量的比較：10350s是描述建筑物遭受直擊雷時(shí)的模擬雷電電流沖擊波，脈沖為10350s波形的電荷量約為820s模擬雷電電流沖擊波電荷量的20倍。即：Q(1035s)20Q(820s)由于10350s模擬雷電電流沖擊波的能量遠(yuǎn)大于820s模擬雷電電流沖擊波的能量，因此，一般需要使用電壓開關(guān)型SPD(如放電間隙、放電管)才能承受10350s模擬雷電電流沖擊波，而由MOV、SAD組成的SPD所承受的標(biāo)稱放電電流是820s模擬雷電電流沖擊波

29、。(3)SPD的功能要求。電源用SPD模塊及SPD箱的功能既要滿足SPD一般性能的需要，又要考慮環(huán)境集中監(jiān)控對(duì)SPD性能監(jiān)控的要求。另外，根據(jù)IECl643-1相關(guān)條文規(guī)定，用于電源配電系統(tǒng)、由MOV、SAD及濾波器組成的混合型SPD在國(guó)內(nèi)外通信局(站)已經(jīng)大量使用。一般要求：SPD應(yīng)根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)分區(qū)原則，按照雷電保護(hù)區(qū)所在位置正確選用；SPD的殘壓并非是衡量SPD好壞的唯一指標(biāo)，選擇SPD應(yīng)在同一測(cè)試指標(biāo)下考慮SPD所選元器件的參數(shù)及元器件組合方式；SPD的選擇應(yīng)考慮通信局(站)遙信及監(jiān)控的需要；用于交流系統(tǒng)的過(guò)壓型SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓一般為Un=22U(U為運(yùn)行工作電壓的最大值)；用于直流

30、系統(tǒng)的過(guò)壓型SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓一般為15UUn12U(U為運(yùn)行直流工作電壓的最大值)。功能要求：建在城市、郊區(qū)、山區(qū)等不同環(huán)境下的通信局(站)，設(shè)計(jì)選用過(guò)壓型SPD時(shí)，必須考慮通信局(站)供電電源的不穩(wěn)定因素，對(duì)SPD的標(biāo)稱導(dǎo)通電壓提出要求；通信局(站)采用的雷電過(guò)電壓模塊SPD，應(yīng)具有以下功能：SPD模塊損壞告警、遙信插孔、SPD模塊替換、熱容和過(guò)流保護(hù)；通信局(站)采用的雷電過(guò)電壓保護(hù)電源避雷箱，應(yīng)根據(jù)通信局(站)的具體情況，具有供電電壓顯示、SPD模塊損壞告警、雷電記數(shù)、保險(xiǎn)跳閘顯示、備用SPD模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換、遙信插孔、SPD模塊替換、浪涌識(shí)別抑制器、熱容和過(guò)流保護(hù)等功能，可根據(jù)用戶要求進(jìn)

31、行選擇。SPD沖擊通流容量的選擇。單純從價(jià)格的意義上講，沖擊通流容量較小的SPD的價(jià)格小于沖擊通流容量大的SPD，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比的角度去考慮問(wèn)題，可能這一觀點(diǎn)又有了新的含義，通流容量是指SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的最大電流峰值，沖擊通流容量較小的SPD在通過(guò)同樣的雷電流的條件下其壽命遠(yuǎn)小于沖擊通流容量大的SPD。根據(jù)有關(guān)資料介紹：“MOV元件在同樣的模擬雷電流820s、10kA測(cè)試條件下，通流容量為135kA的MOV的壽命為1000-2000次，通流容量為40kA的MOV的壽命為50次，兩者壽命相差幾十倍(據(jù)筆者分析，被測(cè)試的MOV元件可能是由小通流容量的MOV組合型的產(chǎn)

32、品。但測(cè)試結(jié)論也可以說(shuō)明，沖擊通流容量較小的SPD在通過(guò)同樣的雷電流的條件下其壽命遠(yuǎn)小于沖擊通流容量大的SPD)”。由于配電室、電力室人口處的SPD要承受沿配電線路侵入的浪涌電流的主要能量，因此，其SPD在滿足人口界面處標(biāo)稱放電電流要求的前提下，可根據(jù)情況選擇較大通流容量的SPD。252網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇(1)SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓：各類信號(hào)線、數(shù)據(jù)線、天饋線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口的SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓12UUn15U(U為額定工作電壓的最大值)，工作電流應(yīng)滿足系統(tǒng)的要求；(2)各類SPD用元器件：各類信號(hào)線、數(shù)據(jù)線、天饋線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口的SPD元器件一般可有：陶瓷放電管、半導(dǎo)體放電管(

33、SAD)、氧化鋅壓敏電阻(MOV)、PTC等元器件組成。陶瓷放電管的優(yōu)點(diǎn)在于通流能力大，但響應(yīng)速度慢，該器件主要用于非靈敏設(shè)備的保護(hù)。MOV的缺點(diǎn)主要是極間電容較大，不適合傳輸速率較快的快速以太網(wǎng)和ATM網(wǎng)絡(luò)。SAD的廣泛應(yīng)用是由于響應(yīng)速度快，極間電容界于放電管和MOV之間，缺點(diǎn)是通流能量小(其失效模式是短路接地，在信號(hào)回路中作為防雷使用是最好的選擇)。在滿足信號(hào)傳輸速率及帶寬的情況下，盡可能采用半導(dǎo)體放電管，半導(dǎo)體放電管有以下主要技術(shù)特征：對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度非?？?，與原有的保護(hù)單元相比，對(duì)陡峭的雷擊電壓可以充分抑制，使原來(lái)的保護(hù)單元多級(jí)保護(hù)設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單，而且更加小型化；利用半導(dǎo)體內(nèi)部的電子

34、和空穴原理進(jìn)行工作，不存在劣化問(wèn)題，其保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使用壽命增加，無(wú)須進(jìn)行經(jīng)常性保安單元放電管的檢測(cè)工作；用硅PN結(jié)的工作原理設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體放電管，其雙向、單向開關(guān)動(dòng)作均能自由精確設(shè)計(jì)，一致性較好；半導(dǎo)體放電管既適用于普通電話的300-3400Hz模擬傳輸，又適用于ISDN的2B+D數(shù)字傳輸(MDF配線架國(guó)內(nèi)基本上采用由放電管作為雷電的過(guò)電壓保護(hù)器件，隨著程控交換機(jī)在國(guó)內(nèi)的普及，程控交換機(jī)內(nèi)集成化程度不斷提高及控制方式不斷更新，程控交換機(jī)內(nèi)部使用的器件要求具備高速率、寬頻帶、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)代化程控交換機(jī)需要與之特點(diǎn)相適應(yīng)的保安單元。因此，原有放電管式的保安單元已經(jīng)不可能有效地保護(hù)程控交換機(jī)的安全

35、運(yùn)行，現(xiàn)階段半導(dǎo)體放電管是取代現(xiàn)有氣體放電管保護(hù)電話交換機(jī)和用戶終端設(shè)備抗雷電電涌理想的器件。為此，國(guó)外已經(jīng)大量采用固體放電管SAD組成的保安單元)。253 SPD的選擇SPD選擇原則可參考下列要求：(1)信號(hào)線SPD的選擇信號(hào)線SPD的箝位電壓應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接口的需要，工作電壓及電流應(yīng)滿足系統(tǒng)的要求，對(duì)雷電響應(yīng)時(shí)間應(yīng)在納秒級(jí)；總配線架的保安單元應(yīng)符合YDT694-1998總配線架技術(shù)要求的規(guī)定；信號(hào)SPD應(yīng)滿足信號(hào)傳輸速率及帶寬的需要，其接口應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備兼容；信號(hào)SPD的插入損耗應(yīng)滿足通信系統(tǒng)的要求；信號(hào)SPD的標(biāo)稱放電電流為3kA。(2)同軸SPD的選擇同軸SPD插入損耗應(yīng)02dB，駐波

36、比12，工作電壓及電流應(yīng)滿足系統(tǒng)的要求，同軸SPD最大輸入功率能滿足發(fā)射機(jī)最大輸出功率的需要，安裝與接地方便，具有不同的接頭，同軸SPD與同軸電纜接口應(yīng)具備防水功能；同軸SPD的標(biāo)稱放電電流應(yīng)5kA。(3)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線SPD的選擇計(jì)算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用的雷電過(guò)電壓保護(hù)器件有RJ45、RJll、RS232、RS422、RS485接口及同軸型數(shù)據(jù)線SPD等，其中，RJ系列的SPD分為單端口和多端口產(chǎn)品，其SPD的工作電壓和傳輸速率可供選擇。計(jì)算機(jī)接口、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線SPD應(yīng)滿足各類接口設(shè)備傳輸速率的要求，SPD接口的線位、線排、線序應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備接口兼容，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在滿

37、足設(shè)備傳輸速率條件下，優(yōu)先采用由半導(dǎo)體放電管組成的保護(hù)電路SPD。計(jì)算機(jī)接口、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線SPD的標(biāo)稱放電電流應(yīng)3kA。26 PDS系統(tǒng)的接地261 相關(guān)防雷接地標(biāo)準(zhǔn)(1)信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)YDJ26-89通信局(站)接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定(綜合樓部分)；(2)信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)YD5098-2001通信局(站)雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范；(3)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范；(4)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn)要求采用聯(lián)合接地)；(5)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9361-88計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求 (要求分設(shè)計(jì)算機(jī)接地專設(shè)并與建筑物內(nèi)部金屬構(gòu)件絕緣)；(6)國(guó)

38、家標(biāo)準(zhǔn)GB2887-89計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件也規(guī)定了計(jì)算機(jī)接地工作地、保護(hù)等地的接地電阻值；(7)公安部標(biāo)準(zhǔn)GAl73-1998計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器(中華人民共和國(guó)社會(huì)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即各部標(biāo)準(zhǔn)外的行業(yè))。262 PDS系統(tǒng)的接地要求(1)智能大廈PDS系統(tǒng)接地的目的智能大廈的接地，其主要目的有：保護(hù)工作人員和維護(hù)人員及設(shè)備的使用者，防止危險(xiǎn)電壓的安全保護(hù)；保證通信設(shè)備的安全，防止危險(xiǎn)電壓的保護(hù)；限制通信系統(tǒng)中的串話電流(如市話交換機(jī))、噪聲和電磁干擾電流，使其低于某一個(gè)(規(guī)定)數(shù)值，以保證通信系統(tǒng)的正常工作；防止整流器產(chǎn)生的高頻電流和交流工頻電流影響通信；提供人地通道，保護(hù)通信局(站)的

39、安全。(2)信息系統(tǒng)接地的分類針對(duì)上述目的，在20世紀(jì)90年代以前由于通信局(站)接地一般采用分散接地，接地方式有：直流工作地；交流工作地；保護(hù)地(交、直流保護(hù)地；防雷接地)；防止電磁干擾和屏蔽接地；信號(hào)接地(電路接地，即工作接地)。在90年代以后，原郵電部標(biāo)準(zhǔn)YDJ26-89通信局(站)接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定(綜合樓部分)將局(站)的接地分為：工作地；保護(hù)地(含屏蔽地)；建筑物的防雷接地。這三種地在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定共同合用一組接地體，即通信局(站)的聯(lián)合接地方式。(3)智能大廈建筑物的混凝土鋼筋基礎(chǔ)為PDS系統(tǒng)提供一個(gè)良好的地網(wǎng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范要求建筑物的接地一般都采

40、用其鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為地網(wǎng)，因?yàn)榻ㄖ镤摻罨炷粱A(chǔ)埋地較深，與大地的接觸面積大，在相同的土質(zhì)條件下，用其基礎(chǔ)作接地體比一般人工接地所得的電阻低得多。另外，基礎(chǔ)鋼筋埋設(shè)在混凝土中，作為接地體的鋼筋不會(huì)受到外力的損傷和破壞，不需要維護(hù)，使用期限長(zhǎng)，接地電阻穩(wěn)定，對(duì)于通信局(站)這種接地方法是相當(dāng)有效的。同樣，利用辦公大樓、高層建筑的基礎(chǔ)作為智能大廈PDS系統(tǒng)的接地是可行的；因此，對(duì)智能大廈計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行雷電過(guò)電壓保護(hù)的條件已經(jīng)成熟，從減少成本和合理投資的角度出發(fā)，建議僅對(duì)建在多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)的智能大廈內(nèi)的計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行雷電過(guò)電壓保護(hù)，對(duì)于建在中雷區(qū)的智能大廈內(nèi)的計(jì)算

41、機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如果該區(qū)時(shí)有雷擊損壞的事故發(fā)生，則應(yīng)參考執(zhí)行。另外，從智能大廈的調(diào)研情況看，現(xiàn)有的智能大廈計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)線，由于各方向的線數(shù)不多、控制單元分散，一般都用的是無(wú)屏蔽的線纜，改為屏蔽線和串金屬管線在施工和運(yùn)作方面都有困難(垂直管線除外)，而且成本將非常高，而安裝SPD既經(jīng)濟(jì)、又方便，并且提高了通信系統(tǒng)安全可靠性。對(duì)智能大廈計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)施雷電過(guò)電壓保護(hù)，可參照下列條款：(1)智能大廈內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終端及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線的雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其在大樓內(nèi)具體的雷電保護(hù)區(qū)位置、保護(hù)等級(jí)來(lái)確定SPD的保護(hù)參數(shù)；(2)建在城市內(nèi)，地處中雷區(qū)以上的智能大廈

42、內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度小于50m，各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線宜穿金屬管道(金屬管道應(yīng)電氣連接)，金屬管兩端應(yīng)就近與均壓網(wǎng)焊接。建在郊區(qū)或山區(qū)，地處多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)內(nèi)的智能大廈的計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度小于30m，各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線宜穿金屬管道，金屬管兩端應(yīng)就近與均壓網(wǎng)焊接；(3)建在城市，地處中雷區(qū)以上的智能大廈內(nèi)的計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度大于50m而小于100m，應(yīng)在設(shè)備的一端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)，若長(zhǎng)度大于100m，應(yīng)在兩端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)；(4)建在郊區(qū)或山區(qū)，地處多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)的智能大廈內(nèi)計(jì)算機(jī)、控制終端及各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，若長(zhǎng)度大于30m、小于50

43、m，應(yīng)在設(shè)備的一端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)，若長(zhǎng)度大于50m，應(yīng)在兩端采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)；(5)地處多雷區(qū)以上的智能大廈對(duì)于有出人網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線的設(shè)備，雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)必須采用下列措施：控制及數(shù)據(jù)采集用的計(jì)算機(jī)接口應(yīng)采用計(jì)算機(jī)接口SPD保護(hù)；在局域網(wǎng)工作站的輸入端及文件服務(wù)器前應(yīng)采用數(shù)據(jù)線SPD；出人大樓的各類金屬數(shù)據(jù)線兩端設(shè)備必須采用數(shù)據(jù)線SPD保護(hù)；(6)出人大樓的各類金屬信號(hào)線應(yīng)穿金屬管后，再?gòu)牡叵乱肫渌麢C(jī)房，金屬管兩端應(yīng)就近與地網(wǎng)焊接。223 建筑物內(nèi)PDS系統(tǒng)與外界有聯(lián)系的傳輸設(shè)備的雷電過(guò)電壓保護(hù)郵電部設(shè)計(jì)院對(duì)全國(guó)十幾個(gè)省市智能大廈的雷害調(diào)研表明，“許多出入智能大廈的電纜及光纜未按智能

44、大廈的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接地處理，由于進(jìn)入大樓的PCM電纜芯線未加裝保安單元，特別是進(jìn)入無(wú)線智能大廈的纜線未加裝保安單元，致使PCM接口、PCM邏輯盤、話路板以及2Mb接口被雷擊壞的事故時(shí)有發(fā)生”。而這些存在的問(wèn)題，正是IECl312和ITU-K系列文件專門論述的要點(diǎn)，為了減少雷害事故的發(fā)生，這些問(wèn)題更應(yīng)引起我們的注意。(1)出人智能大廈的電纜，應(yīng)在進(jìn)線室將金屬鎧裝外護(hù)層做接地處理；(2)出入智能大廈的光纜，應(yīng)將纜內(nèi)的金屬構(gòu)件，在終端處接地；(3)進(jìn)入智能大廈的PCM電纜芯線應(yīng)加裝保安單元，空線對(duì)應(yīng)就近接地；(4)進(jìn)入無(wú)線智能大廈的纜線應(yīng)加裝保安單元后，再與上下話路的終端設(shè)備相連。23 衛(wèi)星、無(wú)線天饋系

45、統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)根據(jù)對(duì)廣東、福建、廣西、湖南、浙江、遼寧等省無(wú)線系統(tǒng)的雷擊情況調(diào)研，由天饋線引入的雷電浪涌損壞通信設(shè)備的事故概率是小概率事件。鑒于無(wú)線通信系統(tǒng)依據(jù)所處的具體地理環(huán)境來(lái)確定同軸SPD的安裝原則，并根據(jù)電磁兼容的原理，提出同軸SPD接地端子的接地引線應(yīng)在機(jī)房外接地。另外，無(wú)線通信的天饋線的雷電過(guò)電壓保護(hù)還應(yīng)滿足：(1)建在城市內(nèi)孤立的高大建筑物或建在郊區(qū)及山區(qū)，地處中雷區(qū)以上的無(wú)線系統(tǒng)，當(dāng)饋線采用同軸電纜，且長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí)，應(yīng)在同軸電纜引進(jìn)機(jī)房入口處安裝標(biāo)稱放電電流不小于5kA的同軸SPD，同軸SPD接地端子的接地引線應(yīng)從天饋線人口處外側(cè)的接地線、避雷帶或地網(wǎng)引接；(2)建在城

46、市內(nèi)孤立的高大建筑物上的衛(wèi)星站，其饋線系統(tǒng)應(yīng)穿鐵管(鐵管應(yīng)與避雷帶焊接相連)并且饋線兩端應(yīng)接地后再進(jìn)入機(jī)房。24 智能大廈遙控、監(jiān)控系統(tǒng)雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)(1)出入智能大廈的遙控、監(jiān)控系統(tǒng)控制線必須埋地，線纜的金屬外護(hù)套兩端應(yīng)就近接地；(2)建在中雷區(qū)以上的智能大廈，其內(nèi)部的遙控、監(jiān)控系統(tǒng)的纜線(纜線中含控制、電源、視頻線)，若長(zhǎng)度大于50m小于100m時(shí)，應(yīng)在設(shè)備的一端采用SPD保護(hù)，若長(zhǎng)度大于100m，應(yīng)在兩端采用SPD保護(hù)。對(duì)于出入智能大廈的遙控、監(jiān)控系統(tǒng)的纜線(纜線中含控制、電源、視頻線)，應(yīng)在兩端分別安裝SPD保護(hù)；(3)出入智能大廈遙控、監(jiān)控系統(tǒng)的纜線若采用光纜傳輸信號(hào)，應(yīng)將纜內(nèi)的

47、金屬構(gòu)件在兩端接地，無(wú)需采用SPD保護(hù)。但為兩端設(shè)備供電的電源芯線應(yīng)對(duì)地安裝標(biāo)稱導(dǎo)通電壓大于供電電壓最大值10V，標(biāo)稱放電電流為10kA的過(guò)壓型SPD(應(yīng)根據(jù)362條對(duì)長(zhǎng)度要求的內(nèi)容確定一端或兩端采用SPD保護(hù))；(4)監(jiān)控信號(hào)采集器的遙信輸入端應(yīng)加裝由SAD組成的數(shù)據(jù)線SPD；(5)監(jiān)控系統(tǒng)的云臺(tái)、防雨罩必須就近接地。25 PDS雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇251 配電系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇(1)電源用雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇，雷電過(guò)電壓保護(hù)器件包括：浪涌保護(hù)器的分類：根據(jù)IECl312-1(通則)、IEC-1312-3(浪涌保護(hù)器的要求)、IECl643-2(低壓系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器)及I

48、TU-TK36(保護(hù)裝置的選擇)，浪涌保護(hù)器(SurgeProtectiveDevices簡(jiǎn)稱SPD)可由氣體放電管、放電間隙、MOV、SAD、齊納二極管、濾波器、保險(xiǎn)絲等元件混合組成。國(guó)內(nèi)外各種類型SPD產(chǎn)品一般都由這些元器件組成。浪涌保護(hù)器可分為三類：電壓開關(guān)型SPD(Voltage Wwitehing Type SPD)； 限壓型SPD (Voltage LimitingTypeSPD)；組合型SPD(CombinationTypeSPD)。雷擊電流型SPD(歸屬于電壓開關(guān)型SPD類)：是安裝在通信局(站)建筑物外雷電保護(hù)區(qū)0區(qū)的SPD，可最大限度地消除電網(wǎng)后續(xù)電流，以疏導(dǎo)10350s的

49、模擬雷電沖擊電流(無(wú)論這些電流是遠(yuǎn)處的雷電過(guò)電壓還是由直擊雷引起的)。雷擊電流型SPD一般由高性能火花隙組成，它的特點(diǎn)是放電能力強(qiáng)，但殘壓較高，通常為20004000V，檢驗(yàn)測(cè)試器件采用一般10350s的模擬雷電沖擊電流波型。限壓型SPD：限壓型SPD一般由氧化鋅壓敏電阻 (MOV)及半導(dǎo)體放電管(SAD)等元器件組成，是安裝在雷電保護(hù)區(qū)建筑物內(nèi)的SPD，可疏導(dǎo)820s的模擬雷電沖擊電流，在過(guò)電壓保護(hù)中具有逐級(jí)限制雷電過(guò)電壓的功能，檢驗(yàn)測(cè)試器件的殘壓一般采用820s的模擬雷電沖擊電流波型。混合型電源SPD：半導(dǎo)體放電管(SAD)與MOV組成的混合型電源SPD。半導(dǎo)體放電管主要技術(shù)特征包括：對(duì)浪

50、涌電壓的響應(yīng)速度非?？欤c原有的保護(hù)單元相比，對(duì)陡峭的雷擊電壓可以充分抑制，這樣使原來(lái)的保護(hù)單元多級(jí)保護(hù)設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單，而且更加小型化；利用半導(dǎo)體內(nèi)部的電子和空穴原理進(jìn)行工作，不存在劣化問(wèn)題，保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使用壽命增加；用硅PN結(jié)的工作原理設(shè)計(jì)半導(dǎo)體放電管，其雙向、單向、開關(guān)動(dòng)作均能自由、精確地設(shè)計(jì)出來(lái)，一致性較好。因此，采用半導(dǎo)體放電管(SAD)與MOV組成的混合型電源SPD，可能利用SAD對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度非?？斓忍攸c(diǎn)，在一般雷電過(guò)電壓的保護(hù)時(shí)，由SAD承受浪涌電流，其標(biāo)稱放電電流可達(dá)1020kA；若遇到較大量級(jí)的雷電過(guò)電壓，第一級(jí)由SAD組成的電路保險(xiǎn)管可自動(dòng)斷開，由第二級(jí)MOV作為雷電過(guò)電

51、壓保護(hù)，作為混合型電源SPD，其MOV能承受沖擊通流能量一般大于100kA。MOV與濾波器組成的混合型電源SPD：根據(jù)一個(gè)典型的沿配電線路侵入的雷電波，其浪涌波形是符合傅立葉變換的，其大部分能量分量具有相對(duì)較低的頻率，采用MOV與濾波器組成的混合型電源SPD在同一測(cè)試條件下，可以具有比單一并聯(lián)的SPD更低的殘壓。RFI濾波器可對(duì)150kHz20MHz的雷電波進(jìn)行濾波；標(biāo)稱放電電流40kA時(shí)殘壓可小于1000V。(2)SPD技術(shù)參數(shù)和名稱術(shù)語(yǔ)：標(biāo)稱導(dǎo)通電壓：在施加恒定直流lmA電流的情況下，MOV啟始動(dòng)作電壓。SPD的標(biāo)稱放電電流：用來(lái)劃分SPD等級(jí)，具有820s、10350s模擬雷電電流沖擊波

52、的放電電流。沖擊通流容量：SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的電流峰值最大限度。SPD殘壓：模擬雷電沖擊電流通過(guò)SPD時(shí)，SPD端子間呈現(xiàn)的電壓(其中采用MOV的限壓型SPD，殘壓的大小與采用元件的直流1mA參考電壓、元件的組合形式及所承受的雷電電流大小等參數(shù)有關(guān))。10350s與820s模擬雷電電流沖擊波能量的比較：10350s是描述建筑物遭受直擊雷時(shí)的模擬雷電電流沖擊波，脈沖為10350s波形的電荷量約為820s模擬雷電電流沖擊波電荷量的20倍。即：Q(1035s)20Q(820s)由于10350s模擬雷電電流沖擊波的能量遠(yuǎn)大于820s模擬雷電電流沖擊波的能量，因此，一般需要

53、使用電壓開關(guān)型SPD(如放電間隙、放電管)才能承受10350s模擬雷電電流沖擊波，而由MOV、SAD組成的SPD所承受的標(biāo)稱放電電流是820s模擬雷電電流沖擊波。(3)SPD的功能要求。電源用SPD模塊及SPD箱的功能既要滿足SPD一般性能的需要，又要考慮環(huán)境集中監(jiān)控對(duì)SPD性能監(jiān)控的要求。另外，根據(jù)IECl643-1相關(guān)條文規(guī)定，用于電源配電系統(tǒng)、由MOV、SAD及濾波器組成的混合型SPD在國(guó)內(nèi)外通信局(站)已經(jīng)大量使用。一般要求：SPD應(yīng)根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)分區(qū)原則，按照雷電保護(hù)區(qū)所在位置正確選用；SPD的殘壓并非是衡量SPD好壞的唯一指標(biāo)，選擇SPD應(yīng)在同一測(cè)試指標(biāo)下考慮SPD所選元器件的參數(shù)

54、及元器件組合方式；SPD的選擇應(yīng)考慮通信局(站)遙信及監(jiān)控的需要；用于交流系統(tǒng)的過(guò)壓型SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓一般為Un=22U(U為運(yùn)行工作電壓的最大值)；用于直流系統(tǒng)的過(guò)壓型SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓一般為15UUn12U(U為運(yùn)行直流工作電壓的最大值)。功能要求：建在城市、郊區(qū)、山區(qū)等不同環(huán)境下的通信局(站)，設(shè)計(jì)選用過(guò)壓型SPD時(shí)，必須考慮通信局(站)供電電源的不穩(wěn)定因素，對(duì)SPD的標(biāo)稱導(dǎo)通電壓提出要求；通信局(站)采用的雷電過(guò)電壓模塊SPD，應(yīng)具有以下功能：SPD模塊損壞告警、遙信插孔、SPD模塊替換、熱容和過(guò)流保護(hù)；通信局(站)采用的雷電過(guò)電壓保護(hù)電源避雷箱，應(yīng)根據(jù)通信局(站)的具體情況，具有供

55、電電壓顯示、SPD模塊損壞告警、雷電記數(shù)、保險(xiǎn)跳閘顯示、備用SPD模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換、遙信插孔、SPD模塊替換、浪涌識(shí)別抑制器、熱容和過(guò)流保護(hù)等功能，可根據(jù)用戶要求進(jìn)行選擇。SPD沖擊通流容量的選擇。單純從價(jià)格的意義上講，沖擊通流容量較小的SPD的價(jià)格小于沖擊通流容量大的SPD，但從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比的角度去考慮問(wèn)題，可能這一觀點(diǎn)又有了新的含義，通流容量是指SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的最大電流峰值，沖擊通流容量較小的SPD在通過(guò)同樣的雷電流的條件下其壽命遠(yuǎn)小于沖擊通流容量大的SPD。根據(jù)有關(guān)資料介紹：“MOV元件在同樣的模擬雷電流820s、10kA測(cè)試條件下，通流容量為135kA的MO

56、V的壽命為1000-2000次，通流容量為40kA的MOV的壽命為50次，兩者壽命相差幾十倍(據(jù)筆者分析，被測(cè)試的MOV元件可能是由小通流容量的MOV組合型的產(chǎn)品。但測(cè)試結(jié)論也可以說(shuō)明，沖擊通流容量較小的SPD在通過(guò)同樣的雷電流的條件下其壽命遠(yuǎn)小于沖擊通流容量大的SPD)”。由于配電室、電力室人口處的SPD要承受沿配電線路侵入的浪涌電流的主要能量，因此，其SPD在滿足人口界面處標(biāo)稱放電電流要求的前提下，可根據(jù)情況選擇較大通流容量的SPD。252網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線雷電過(guò)電壓保護(hù)器件的選擇(1)SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓：各類信號(hào)線、數(shù)據(jù)線、天饋線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口的SPD標(biāo)稱導(dǎo)通電壓12UUn15U(U為額定工作電壓的最大值)，工作電流應(yīng)滿足