淺談智能建筑的防雷接地

1、淺談智能建筑的防雷接地隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是internet技術(shù)的高速發(fā)展，以及經(jīng)濟快速的發(fā)展，全世界各大城市爭先構(gòu)建數(shù)字化城市，大量的智能化建筑拔地而起，其中采用了大量的電子設(shè)備，如樓宇自控系統(tǒng)(BA)、消防報警系統(tǒng)(FA)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)、門禁及保安報警系統(tǒng)(SA)、綜合布線及通訊系統(tǒng)(CA)等等，這些設(shè)備的耐壓等級低、抗干擾能力差，另一方面由于信號來源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波的侵入，致使雷電災(zāi)害頻頻發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，雷電對電子設(shè)備的損壞占設(shè)備損壞因素的比例高達26，防雷過電壓已成為具有時代特點的一項迫切要求。因此在智能建筑的設(shè)計施工中，不僅要重視智能建筑的性能指

2、標(biāo)和設(shè)備的先進性，更要注意做好建筑物的防雷接地。防雷與接地對于智能建筑中的弱電設(shè)備的安全運行和數(shù)據(jù)的可靠傳輸有著重要的影響，并且是抑制電磁干擾、提高電子設(shè)備電磁兼容性的重要手段之一。如果建筑物的防雷接地沒有處理好，不管是雷電的直擊、串擊、反擊，輕則會造成設(shè)備不能有效傳輸數(shù)據(jù)，降低智能建筑設(shè)備的可靠性；重則會損壞設(shè)備的部件，甚至導(dǎo)致設(shè)備癱瘓并危及人員的安全。近年來我國每年因雷擊破壞建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的事件時有發(fā)生，所造成的損失非常巨大。因此建筑物的防雷接地設(shè)計就顯得尤為重要。目前一些城市和地方的立法，如從2002年9月1日開始執(zhí)行的北京市防御雷電災(zāi)害若干規(guī)定，使人們越來越多的認識到做好建筑物防雷及

3、接地的重要性及迫切性。1雷擊一般分為直擊雷擊和感應(yīng)雷擊 (1)直擊雷擊指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹木、動植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械效應(yīng)等混合力作用，直接摧毀建筑物，構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應(yīng)，有可能使機房微電子設(shè)備遭受浪涌過電壓的危害。 (2)感應(yīng)雷擊(又稱二次雷擊)指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導(dǎo)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。感應(yīng)雷擊對微電子設(shè)備，特別是通訊設(shè)備和電子計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害最大，據(jù)資料顯示，微電子設(shè)備遭雷擊損壞，80以上是由感應(yīng)雷引起的。 (3)另外還有操作過電壓，即是指

4、當(dāng)電流在導(dǎo)體上流動時，會產(chǎn)生磁場儲存能量，當(dāng)負載(特別是電感性大的負載)電器設(shè)備開關(guān)時，會產(chǎn)生瞬時過電壓，操作過電壓同感應(yīng)雷擊一樣，可以間接損壞微電子設(shè)備。 2外部防雷措施 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94(2000年版)，外部防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。 (1)接閃器：根據(jù)建筑物的特點和防雷等級選用避霄網(wǎng)、避雷帶或避雷針。在保護范圍以外的突出金屬物，如金屬設(shè)備、金屬管道、金屬欄桿、廣告牌、航空標(biāo)志燈等，均應(yīng)與防雷系統(tǒng)相焊接或卡接，構(gòu)成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng)。屋頂?shù)慕饘傺b飾物如金屬旗桿或滿足規(guī)范要求壁厚的金屬屋面，均可作為接閃器。 (2)引下線：盡量利用建筑物鋼筋混凝土柱內(nèi)

5、的對角主筋作為引下線，建筑物的消防梯、鋼柱等金屬構(gòu)件也可作為引下線，但其各防雷部件之間均應(yīng)連成電器通路。 (3)接地裝置：設(shè)計接地裝置時，當(dāng)基礎(chǔ)采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于4，基礎(chǔ)表面無防水層時，可利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置(詳后面的說明)，如果基礎(chǔ)被塑料、橡膠、油氈等防水材料包裹或涂有瀝青質(zhì)的防水層時，不得利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置，此時在基礎(chǔ)槽的周圍敷設(shè)環(huán)型接地裝置，并與基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋做可靠連接。 3內(nèi)部防雷措施及防雷擊電磁脈沖 31 防止側(cè)擊雷如果按滾球法計算避雷針的保護范圍確定，避雷針可能接受該空間上方落下的閃電，但側(cè)方襲來的閃電仍能擊在該引雷范圍曲線內(nèi)靠下空域中的各點，也

6、就是說，在避雷針下部的這個空間內(nèi)避雷針的保護率不再是99，而是5080或更低的數(shù)值，所以我們不能完全指望避雷針，還要防止側(cè)擊雷。例如：如果建筑物的防雷等級為第二類，則應(yīng)將45米及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。32等電位連接要做好建筑物內(nèi)的等電位連接，等電位連接的目的在于減少需要防雷的空間內(nèi)，各種金屬部件和各種系統(tǒng)之間的電位差。建筑物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地，在附近空間產(chǎn)生強大的電磁場變化，會在相鄰的導(dǎo)線(包括電源線和信號線)上感應(yīng)出雷電過電壓，因此建筑物避雷系統(tǒng)不但不能保護計算機，反而可能引入了雷電。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備的集成電路芯片耐壓能力很弱，通

7、常在100伏以下，因此必須建立等電位連接，減小電位差，確保計算機特別是計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等弱電系統(tǒng)的安全。 等電位的主要做法： 用連接導(dǎo)線或過電壓保護器，將處在需要防雷的空間內(nèi)防雷裝置、電氣設(shè)備、金屬門窗、電梯導(dǎo)軌、電纜橋架、各種金屬管線、及弱電系統(tǒng)的金屬部件(箱體、殼體、機架)等，相互焊接或連接起來，構(gòu)成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng)。形成建筑物的法拉第籠，從而避免各接地線之間存在電位差，以消除感應(yīng)過電壓產(chǎn)生。 全樓建筑物結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋是等電位連接的一部分，應(yīng)焊接或綁扎成統(tǒng)一的導(dǎo)電系統(tǒng)，接到綜合共用接地裝置上。 從不同方向、地點進入建筑物的照明、動力和弱電系統(tǒng)的管線，應(yīng)就近連接到建筑物的接地連接

8、板或環(huán)型母帶上(室內(nèi)可利用基礎(chǔ)圈梁或承臺梁，或另做若干條等電位連接母帶，室外則為周圈式接地裝置)。33弱電設(shè)備的屏蔽應(yīng)將屏蔽作為弱電系統(tǒng)減少干擾的必要措施，屏蔽的主要目的是防雷電電磁脈沖，在電子設(shè)備和信息設(shè)備系統(tǒng)較多的建筑物內(nèi)，應(yīng)根據(jù)防雷分區(qū)和設(shè)備的要求，將建筑物作成全屏蔽(外部屏蔽)、部分屏蔽、局部屏蔽或設(shè)備及管線的屏蔽，使雷擊時的電磁場層層衰減。將建筑外部(外墻)進行全屏蔽構(gòu)成籠式防雷是最安全可靠的防雷設(shè)計方案。因此重要的微電子設(shè)備如弱電機房等的位置宜放在大樓的中心部位、深部或下部樓層。 34關(guān)于電涌保護器SPD 341SPD在電源系統(tǒng)中的安裝位置 (1)在LPZOA區(qū)和LPZOB區(qū)與LP

9、Zl區(qū)交界面處，在從室外引來的線路上安裝第一級SPD (一般為電壓開關(guān)型SPD)。建議安裝位置：總電源進線處，如變壓器低壓側(cè)或總配電柜內(nèi)。 (2)當(dāng)上述安裝的SPD電壓保護水平加上其兩端引線的感應(yīng)電壓保護不了后續(xù)配電盤供電的設(shè)備時，應(yīng)在該級配電盤安裝第二級SPD(一般為限壓型)，其位置一般設(shè)在LPZl區(qū)和LPZ2區(qū)交界面處。建議安裝位置：安裝于下端帶有大量弱電、信息系統(tǒng)設(shè)備或需限制暫態(tài)過電壓的設(shè)備的配電箱內(nèi)，如：樓層配電箱、計算機中心、電信機房、電梯控制室、有線電視機房、樓宇自控室、保安監(jiān)控中心、消防中心、工業(yè)自控室、變頻設(shè)備控制室、醫(yī)院手術(shù)室、監(jiān)護室及裝有電子醫(yī)療設(shè)備的場所的配電箱內(nèi)。另外，

10、對所有引至室外照明或動力線路的配電箱，均應(yīng)加裝SPD，SPD在此處的作用主要是為了防止高電位竄入。 (3)對于需要將瞬態(tài)過電壓限制到特定水平的設(shè)備(尤其是信息系統(tǒng)設(shè)備)，宜考慮在該設(shè)備前安裝具有防操作過電壓和防感應(yīng)雷雙重功能的第三級SPD(一般為浪涌吸收器)，其位置一般在LPZ2區(qū)和其后續(xù)防雷區(qū)交界面處。建議安裝位置：計算機設(shè)備、信息設(shè)備、電子設(shè)備及控制設(shè)備前或最近的插座箱內(nèi)。 342 SPD在信息系統(tǒng)中的安裝要求除了電源系統(tǒng)線路應(yīng)安裝多級電涌保護器外，信息系統(tǒng)線路也應(yīng)按規(guī)范要求安裝電涌保護器。SPD在信號線路上安裝時，其功率、插入損耗、駐波、頻率、帶寬等參數(shù)應(yīng)符合信息系統(tǒng)的匹配要求。信息系統(tǒng)

11、的信號線主要有：電話線路、計算機網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通訊、有線電視、天線饋線系統(tǒng)、樓宇自控等，應(yīng)根據(jù)要求在其設(shè)備及線纜上加裝粗保護和精細保護，這種保護通常由系統(tǒng)供應(yīng)商負責(zé)安裝，但在電氣設(shè)計中預(yù)留條件，如：在信號線引入建筑物處、弱電小間、弱電機房內(nèi)應(yīng)預(yù)留等電位聯(lián)結(jié)端子箱以供電涌保護器下端就近接地之用。 343 SPD安裝的注意事項 (1)第一級保護的SPD應(yīng)靠近建筑物的人戶線的總等電位聯(lián)結(jié)端子處，第二、三級保護的SPD應(yīng)盡量靠近被保護設(shè)備安裝。 (2)電涌保護器接至等電位聯(lián)結(jié)的導(dǎo)線要盡可能短而直。 (3)為滿足信息系統(tǒng)設(shè)備耐受能量要求，SPD的安裝可進行多級配合，在進行多級配合時應(yīng)考慮SPD之間的能量配合

12、，當(dāng)有續(xù)流時應(yīng)在線路中串接退耦裝置，一般情況下在線路上多級安裝且無準(zhǔn)確數(shù)據(jù)時，電壓開關(guān)型與限壓型SPD之間的線路長度小于10m時和限壓型SPD之間線路長度小于5m時宜串接退耦裝置。 (4)必須考慮退化或壽命終止后可能產(chǎn)生的過電流或接地故障對信息系統(tǒng)設(shè)備運行的影響，因此在SPD的電源側(cè)應(yīng)安裝過電流保護裝置(如熔斷器或空氣斷路器)，在TT系統(tǒng)中還應(yīng)安裝剩余電流保護裝置，并宜帶有劣化顯示功能。熔斷器或空氣斷路器的整定值與導(dǎo)線配合關(guān)系見表1。 (5)在爆炸危險場所使用的SPD應(yīng)具有防爆功能。 (6)在考慮各設(shè)備之間的過電壓保護水平UP時，若線路無屏蔽時尚應(yīng)計入線路的感應(yīng)電壓，在考慮被保護設(shè)備的耐沖擊過

13、電壓水平時宜按其值的80考慮。 (7)在供電電壓超過所規(guī)定的10及諧波使電壓幅值加大的場所，應(yīng)根據(jù)具體情況對氧化鋅壓敏電阻SPD提高UC值。 (8)在設(shè)有信息系統(tǒng)的建筑物需加裝SPD保護時，若該建筑物沒有裝設(shè)防直擊雷裝置和不處于其他建筑物或物體的保護范圍內(nèi)時，宜按第三類防雷采取防直擊雷的措施。在要考慮屏蔽的情況下，防直擊雷接閃器宜采用避雷網(wǎng)。過去有人認定建筑物防雷就是裝避雷針，現(xiàn)在有人認定了SPD。仿佛裝了SPD就放心，SPD的容量越大心里越踏實。其實這是一種錯誤的認識。防雷設(shè)計人員要對建筑物的防雷要求有全面的了解，對雷電的干擾途徑及其解耦辦法有清楚的了解，不可片面地處理防雷工程，若顧此失彼仍

14、然會出事故。要采取措施提高布線的合理性，一是強電電源(包括照明、動力及插座)和弱電系統(tǒng)的管線路走向要合理，二是除原設(shè)備內(nèi)已加裝過電壓保護器或穩(wěn)壓設(shè)備外，各種進戶線處和相近的強弱電之間的線路上加裝過電壓保護器。4關(guān)于幾種防雷接地做法的看法41基礎(chǔ)接地體的應(yīng)用基礎(chǔ)接地體的應(yīng)用存在各種不同的看法：有些人認為，在基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋被混凝土包住，就不可能與大地溝通，這樣怎樣起接地體的作用呢?事實上干燥的混凝土是很好的絕緣體。而含有水分的混凝土卻是另一種情況。在制造鋼筋混凝土基礎(chǔ)的過程，硅酸鹽水泥和水互相作用，干涸后，混凝土中存在許多細小的分支毛細管?；A(chǔ)的混凝土保持與含水分的土壤接觸時，毛細管將水分吸到混凝土

15、里，因而降低了混凝土的電阻率。從上表實測數(shù)據(jù)可以看出，鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為接地裝置是有利的。較大的樓宇采用基礎(chǔ)接地體后的接地電阻一般都能滿足要求。若較小的鋼筋混凝土建筑，使用它的柱梁結(jié)構(gòu)的埋地鋼筋混凝土做接地網(wǎng)，即使它的接地電阻達不到足夠小，需要加埋人工接地體補充，這起碼也能夠起到減少人工接地體的數(shù)量，節(jié)約投資，是一件有益無害的好事。但有些鋼筋混凝土確實不能作為接地裝置，如防水水泥，鋁酸鹽水泥，礬土水泥等，以人造材料水泥做成的鋼筋混凝基礎(chǔ)，不能做接地裝置。42專設(shè)接地線過長的壞處421在高頻下阻抗大 信息系統(tǒng)的工作頻率可從直流到數(shù)十兆赫茲，甚至上百兆赫茲。一根25mm2銅導(dǎo)體懸掛在自由大氣中，其

16、在高頻下的電抗如表3所示。表3:25mm2銅導(dǎo)體在自由大氣中的電阻和電抗從上表可看出，一根接地線在高頻下其阻抗Z=R2+（L）21/2已很大，而在實踐中往往要求其所接的接地體的接地電阻很低，如1，這是不需要的。特別是在采用共用接地系統(tǒng)和等電位連接的情況下更不需要。用通常測量方法測出1或5的接地電阻，它僅適用于直流和工頻，在高頻下其接地電阻是多大，是個未知數(shù)。422在自諧振條件下阻抗無窮大一根接地導(dǎo)體或等電位連接導(dǎo)體，由于有分布電容和電感，在一定長度和某些頻率下會產(chǎn)生自諧振效應(yīng)，阻抗無窮大，等于開路，無意中成為一根天線，能接收或發(fā)射干擾信號。一導(dǎo)體自諧振發(fā)生于其長度等于外加電壓波波長14的奇倍數(shù)

17、。該導(dǎo)體在某特定諧振頻率下停止傳導(dǎo)電流，在其他與諧振頻率差別大的頻率下傳導(dǎo)電流不受影響。43獨立接地不利于過電壓保護，應(yīng)采用綜合接地保護電子設(shè)備采用獨立接地的初衷是希望獲得一個干凈“地”，遠離強電、雷擊等干擾。我們可以從下幾個方面論證電子設(shè)備采用聯(lián)合接地優(yōu)于獨立接地。 431電子設(shè)備采用獨立接地在工程實施和運行維護過程中存著弊端。從安全角度說，希望的獨立接地最終往往與其它的“地”難解難分，存在雷擊時遭受反擊的隱患；維護不方便。432就電子設(shè)備本身而言，其接地的需求主要是“保護地”、“功率地”、“屏蔽地”和“信號地”。 “信號地”又可分為“模擬地”和“數(shù)字地”等。 “保護地”一般接公共接地網(wǎng)，而

18、“屏蔽地”和“信號地”往往會提出特殊要求，主要原因是它們確實怕干擾。 目前數(shù)字信號的傳輸由于采用了光電耦合、平衡雙絞線等硬件技術(shù)和數(shù)碼校驗、數(shù)據(jù)容錯等軟件技術(shù)，其抗干擾能力大大增強；模擬信號的處理也采用了隔離放大器、調(diào)制解調(diào)傳輸、數(shù)碼型傳感器、屏蔽等技術(shù)，然而其抗干擾能力仍很有限。這些都要求我們在設(shè)計和施工中給予高度的重視，但這并不是說給電子設(shè)備設(shè)置獨立接地系統(tǒng)就能保證其能可靠地工作。例：在與美國某公司的商業(yè)合作中，該公司產(chǎn)品要求在我方廠房內(nèi)進行大量的測試工作，要求提供接地設(shè)施，其技術(shù)要求是：從室外接地裝置上專門引入一根接地線，接地線直徑不小于10mm。該廠房原設(shè)計為聯(lián)合接地系統(tǒng)，接地電阻0.

19、68，為滿足美方要求，從室外接地裝置上焊接一40×4鍍鋅扁鋼出地面在室外墻上固定后，采用BV-500V-120銅芯塑料線敷設(shè)至測試間專用接地端子箱。在該廠房內(nèi)美方在不同的季節(jié)完成了多項測試任務(wù)，對接地都非常滿意。從對電子設(shè)備抗干擾機理和設(shè)備運行安全的分析以及對多年工程實踐經(jīng)驗的總結(jié)，得出的結(jié)論是：電子設(shè)備獨立接地的做法應(yīng)予取消，采用聯(lián)合接地系統(tǒng)是保證電子設(shè)備安全運行的最佳方式?，F(xiàn)在電子設(shè)備獨立接地做法已不被先進的國外標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所推薦。美國國家標(biāo)準(zhǔn)IEEE Std-1100-1992中明確指出，不建議采用分開的、獨立的、干凈的、計算機的、電子設(shè)備這類不正確的大地接地體。IEC

20、 61312-1：1995中給出了信息系統(tǒng)等電位連接和接地的基本方法。顯然，電子設(shè)備的信號地基準(zhǔn)點(REP)并沒有引至室外的獨立接地裝置，而是等電位連接至共用接地系統(tǒng)(Bonding to common earth)。美國著名的AT&T公司在SYSTIMAX PDS建筑物綜合布線系統(tǒng)設(shè)計和工程手冊(85頁)中提出：“把供電業(yè)務(wù)地線與通信地線焊接在一起”。中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)CECS72：97建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(修訂本)12214條指出：“綜合布線系統(tǒng)有源設(shè)備的正極或外殼、電纜屏蔽層及連通接地線均應(yīng)接地，宜采用聯(lián)合接地方式，如同層有避雷帶及均壓網(wǎng)時應(yīng)與此相接，使整

21、個大樓的接地系統(tǒng)組成一個籠式均壓體”。上海市標(biāo)準(zhǔn)“智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”(DBJ08-47-95)8316條，接地：可采用聯(lián)合接地，其接地電阻不大于1。 綜上所述，筆者認為，在工程不再采用電子設(shè)備獨立接地的做法，有關(guān)規(guī)范可以作出明確的規(guī)定，以規(guī)范接地系統(tǒng)的設(shè)計與施工，同時也促使電子設(shè)備生產(chǎn)廠商改進產(chǎn)品性能，提高技術(shù)水平。過去利用建筑物鋼筋混凝土柱內(nèi)與避雷網(wǎng)可靠焊接的對角主筋作為引下線，但是根據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)申請“結(jié)構(gòu)長城杯”的要求，柱內(nèi)主筋不允許焊接。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94(2000年版)，柱內(nèi)主筋與避雷網(wǎng)可靠綁扎也符合要求。 5結(jié)論 (1)從人身安全、避免雷擊損壞設(shè)備和信息

22、系統(tǒng)安全運行出發(fā)，應(yīng)采用綜合接地系統(tǒng)和等電位連接。根據(jù)規(guī)范，該系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共用，其接地電阻應(yīng)1。若達不到要求，必須增加人工接地體或采用化學(xué)降阻法，使接地電阻1。 (3)不宜從遠處引長線做單點接地，應(yīng)就接自共用接地系統(tǒng)的接地基準(zhǔn)點做等電位連接。 (3)應(yīng)經(jīng)常檢測TN-S系統(tǒng)是否局部或全系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)門N-C系統(tǒng)及漏電電流的變化，以便及時修復(fù)、防止工頻電流的干擾。 (4)不能完全指望避雷針(包括脈沖針)保護天線，天線進線必須加裝避雷器保護。 (5)利用建筑物的鋼筋結(jié)構(gòu)作成籠式避雷網(wǎng)，其防雷性能是最好的，另外單獨敷設(shè)引下線是無益的，采用金屬管和金屬線槽布線是防雷電反擊和各種電磁干擾的最好的屏蔽措施

23、。 參考文獻現(xiàn)代防雷專輯(二)工科物理雜志。1999建筑物防雷的變與不變 馬宏達 建筑電氣雜志 2002年第2期。電磁兼容原理與設(shè)計王定華 電子科技大學(xué)出版社 1995。智能建筑的接地技術(shù)王佳 電氣&智能建筑雜志2002年6月。雷電防護是系統(tǒng)工程張力欣 電氣設(shè)計與設(shè)備2002牛第4期。民用建筑加裝電涌保護器的設(shè)計要點 建筑電氣設(shè)計通訊 2002年第3期智能建筑信息系統(tǒng)防雷措施發(fā)布日期：2008-4-11     文章作者：雷晟防雷      查看次數(shù)：232 本文通過

24、對智能建筑（Intelligent Building，IB）這種采用計算機技術(shù)對建筑物內(nèi)的設(shè)備進行自動控制和管理并對用戶提供信息和通信服務(wù)的新型建筑對安防與防雷問題所提出的新要求的分析，依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，針對智能建筑信息系統(tǒng)中的建筑物自動化（Building Automation System，BAS）、遠程通信（Telecommunication System，TCS）和辦公自動化（Office Automation System，OAS）三個系統(tǒng)構(gòu)成極其包含的各自的子系統(tǒng)的特點，提出了具有參考意義的切實可行的系統(tǒng)解決方案。關(guān)鍵詞：智能建筑（IB） 安防 防雷一、前 言雷電災(zāi)害古已有之

25、，它給人類帶來了許多慘痛的教訓(xùn)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推廣和普及，各種高、精、尖的設(shè)備已來到我們的身邊，計算機網(wǎng)絡(luò)、通訊也正以驚人的速度延伸至世界的每一個角落，置身于網(wǎng)絡(luò)、通訊時代，使我們與世界的聯(lián)系變得更加的緊密，享受著網(wǎng)絡(luò)、通訊帶來的新感覺，也品嘗了許多早已遺忘的煩惱，雷電這些已被我們所克服的困難，雷電尤其是感應(yīng)雷開始“照顧”這些“嬌嫩”的設(shè)備。因雷電導(dǎo)致的系統(tǒng)癱瘓以及設(shè)備損壞比比皆是，造成不計其數(shù)的人力和物力損失。雷電災(zāi)害和防雷又成為社會各界關(guān)注的焦點。進入二十一世紀(jì)，電子信息技術(shù)正在迅速地向人們生活的各個領(lǐng)域滲透，建筑與人們的生活息息相關(guān)，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平和自身素質(zhì)日

26、益提高，人們的家庭住宅需求概念也發(fā)生了徹底變革，從以往追求居住空間的寬敞豪華向享受現(xiàn)代化精神內(nèi)涵與浪漫生活情趣的方向發(fā)展。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對周圍居住環(huán)境的舒適性、方便性、安全性等方面的要求，智能建筑便呈現(xiàn)在人們面前。同時，因建筑信息系統(tǒng)智能化而產(chǎn)生的雷電災(zāi)害問題也擺在了我們面前。二、智能建筑防雷面臨的新問題智能建筑（Intelligent Building，IB）是采用計算機技術(shù)對建筑物內(nèi)的設(shè)備進行自動控制和管理并對用戶提供信息和通信服務(wù)等的一種新型建筑。智能建筑以建筑為平臺，兼?zhèn)渫ㄐ?、辦公、建筑設(shè)備自動化等功能，集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體，向人們提供一個高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。根

27、據(jù)建設(shè)部2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程項目實施方案和全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程建設(shè)工作大綱的方針與精神，國家已將建設(shè)智能化小康示范小區(qū)列為今后重點發(fā)展方向。近年來興起的現(xiàn)代高科技和信息技術(shù)(IT)正在由智能大廈(IB)走向智能住宅小區(qū)，進而走進家庭(SH)?，F(xiàn)代社會的家庭成員正在以追求家庭智能化帶來的多元化信息和安全、舒適與便利的生活環(huán)境作為一個理想的目標(biāo)。隨著現(xiàn)代化電子設(shè)備在智能建筑中的廣泛應(yīng)用，因雷擊導(dǎo)致的系統(tǒng)設(shè)備損壞數(shù)量不斷增多，其危害不僅在于受損設(shè)備的直接經(jīng)濟損失巨大，而且由此產(chǎn)生的間接損失和嚴(yán)重后果更難以估量。國際電工委員會第81技術(shù)委員會關(guān)于“防雷”的IEC1312-1(

28、1995)文件中也強調(diào)指出：“鑒于各種形式電子系統(tǒng)的應(yīng)用不斷增加，使本標(biāo)準(zhǔn)的制定成為必須。這些系統(tǒng)包括計算機、通信設(shè)備、控制系統(tǒng)等（統(tǒng)稱信息系統(tǒng)）。這些系統(tǒng)應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)的許多部門，包括相當(dāng)大的資金投入、規(guī)模和復(fù)雜性很大的工業(yè)控制系統(tǒng)。出于代價和安全的考慮，雷電對其造成運轉(zhuǎn)停頓的影響是不可估量的”。 早時期單一的、片面的防雷措施已不能保證通信、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的可靠、安全、和暢通。雷電災(zāi)害被國際電工委員會（IEC）稱為“電子化時代的一大公害”，雷電災(zāi)害給全球千百萬的經(jīng)濟損失每年在十多億美元以上。在雷擊災(zāi)難與事故的背后，人們越來越深刻認識到富蘭克林時代的防雷技術(shù)已跟不上信息時代的發(fā)展腳步。雷電災(zāi)害與

29、高科技的發(fā)展相伴，要將雷電災(zāi)害減至最低，就必須全面實施信息時代的綜合防雷治理?，F(xiàn)代綜合防雷原則強調(diào)“全方位防治，綜合治理，層層設(shè)防，把防雷當(dāng)作一個系統(tǒng)工程”。按照相關(guān)的防雷規(guī)范，在建筑物外部和內(nèi)部及各電子設(shè)備安裝相應(yīng)的防雷措施。有人認為，只要建筑物或設(shè)備安裝了防雷裝置就可以萬無一失了，從經(jīng)濟觀點出發(fā)，要達到這點是太浪費了。而且建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94 2000版第一章 總則的說明，按照防雷規(guī)范設(shè)計的防雷裝置是防止或減少雷擊建筑物所發(fā)生的人身傷亡和財產(chǎn)損失，并不是百分百的。完整的設(shè)備系統(tǒng)防雷方案包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個方面。外部防雷系統(tǒng)包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主

30、要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護建筑物內(nèi)部的設(shè)備以及人員的安全而設(shè)置的。在需要保護設(shè)備的前端安裝合適的避雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個有條件的等電位體，將可能進入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。在人們追求建筑的舒適性、方便性、安全性的同時，這些信息系統(tǒng)的雷電防護安全問題顯得越來越重要，這些系統(tǒng)中的設(shè)備對雷電電磁脈沖的耐受能力很弱，非常容易因感應(yīng)雷電過電壓而損壞，系統(tǒng)的癱瘓給人們的辦公和生活帶來了極大的不便，所以現(xiàn)代防雷的重點也因此而發(fā)生

31、了重大的改變。三、現(xiàn)代建筑防雷的新重點智能建筑的發(fā)展使得傳統(tǒng)的建筑防雷設(shè)計不再能滿足建筑本身對雷電安全的需要。雷電防護已經(jīng)不僅僅是對建筑本體的防護，更側(cè)重于對建筑內(nèi)人身和電氣設(shè)備的安全的防護。防雷工作正在從以傳統(tǒng)的防直擊雷為主向防雷電感應(yīng)過電壓對通迅、安防、自動控制等系統(tǒng)的設(shè)備的損害而轉(zhuǎn)變。其中重要的防雷觀念變化有：1重視雷電電磁感應(yīng)作用以前建筑物防雷以防直擊雷為主，側(cè)重機械性破壞和雷電反擊；現(xiàn)在則以防感應(yīng)雷擊為主，側(cè)重雷電的電磁感應(yīng)效應(yīng)。獨立避雷針附近電磁感應(yīng)強度最大，對稱引下避雷網(wǎng)內(nèi)的電磁感應(yīng)強度可明顯減弱，實體法拉第籠內(nèi)的感應(yīng)電磁場強度為零。所謂感應(yīng)雷，是指雷云放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的

32、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)等現(xiàn)象稱之為感應(yīng)雷擊。雷電在雷云之間或雷云對地的放電時，會在附近的電源線路、信號線路、埋地管道、設(shè)備間連接線和鐵路鋼軌等等導(dǎo)體上產(chǎn)生靜電和電磁感應(yīng)過電壓，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損害。感應(yīng)雷雖然沒有直擊雷猛烈，但其發(fā)生的幾率比直擊雷高得多。直擊雷只在雷云對地閃擊時才會對地面造成災(zāi)害，而感應(yīng)雷則不論雷云對地閃擊或者雷云對雷云之間閃擊，都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。此外直擊雷一次只能襲擊一個小范圍的目標(biāo)，而一次雷閃擊都可以在較大的范圍內(nèi)多個小局部同時產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓，并且這種感應(yīng)高壓可以通過電力線、電話線等傳輸?shù)胶苓h，致使雷害范圍擴大。裝有避雷針的建筑物，可以避免雷擊損壞建筑

33、物，但是在雷電從建筑物頂端瀉放入大地或者附近發(fā)生雷擊的時候，雷電電磁脈沖可以通過避雷針的引下線和接地系統(tǒng)地線產(chǎn)生很強的電場，建筑物內(nèi)的所有金屬物品均會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這些感應(yīng)電壓的高低隨著金屬形狀、距地線的距離和雷擊大小而變（根據(jù)IEC 61312標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)雷擊擊中建筑物時，即使裝有避雷針，直擊雷電流50%的通過引下線和接地系統(tǒng)入地，仍然會有大約50%的雷擊能量仍會分配到各線路系統(tǒng)）一旦您的電源輸入線、電話線、網(wǎng)絡(luò)線或其它電子設(shè)備的金屬引出、引入線感應(yīng)到瞬間高壓，避雷針就無能為力了。感應(yīng)雷擊破壞的主要對象是電子電氣設(shè)備。2注意防雷方式的系統(tǒng)性。以前建筑物防雷就想到裝避雷針，現(xiàn)在注意到雷電的各種引入

34、渠道。雷電防護區(qū)（LPZ）的劃分是從多級保護發(fā)展而來，采用了系統(tǒng)論的方法。其界面的劃分是以電氣節(jié)點分段的。GB 50057-94（2000版）建筑物防雷設(shè)計規(guī)范第六章防雷擊電磁脈沖按電磁兼容的原理把信息系統(tǒng)所在建筑物或構(gòu)筑物按需要保護的空間由外到內(nèi)分為不同的雷電防護區(qū) (LPZ),以確定各LPZ空間的雷擊電磁脈沖的強度及應(yīng)采取的防護措施。雷電防護區(qū)可分為：A直擊雷非防護區(qū)（LPZ OA）：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減。本區(qū)內(nèi)的各類物體完全暴露在外部防雷裝置的保護范圍之外，都可能遭到直接雷擊；本區(qū)內(nèi)的電磁場未得到任何屏蔽衰減，屬完全暴露的不設(shè)防區(qū)。

35、天空、沒有避雷針保護的大樓外部、面沒有頂棚等覆蓋物的地面. 等等雷電可能會直接擊中的的空間。如大樓頂部避雷針保護范圍之外的空間。B直擊雷防護區(qū)（LPZ 0B）：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應(yīng)的雷電流直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減。本區(qū)內(nèi)的各類物體處在外部防雷裝置保護范圍之內(nèi)，應(yīng)不可能遭到大于所選滾球半徑雷電流直接雷擊；但本區(qū)內(nèi)的電磁場未得到任何屏蔽衰減，屬充分暴露的直擊雷防護區(qū)。沒有避雷針保護的非屏蔽大樓內(nèi)部、有避雷針保護的大樓天臺受保護部分、避雷線下的電纜等等雷電不易直接擊中的LEMP沒有衰減空間。如大樓頂部避雷針保護范圍之內(nèi)的空間和沒有屏蔽的大樓內(nèi)部或有屏蔽大樓內(nèi)部的

36、窗口附近。C第一屏蔽防護區(qū)（LPZ1）： 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各類導(dǎo)體的電流比LPZ 0B區(qū)進一步減小；且由于建筑物的屏蔽措施，本區(qū)內(nèi)的電磁場強度也已得到了初步的衰減。雷電不易直接擊中，但LEMP因屏蔽而衰減的空間。如上述屏蔽大樓內(nèi)部（不包含窗口附近）。D后續(xù)防護區(qū)：為進一步減小所導(dǎo)引的電流或電磁場，以保護敏感設(shè)備而增設(shè)的后續(xù)防護區(qū)。如上述屏蔽大樓的另外設(shè)立的屏蔽網(wǎng)絡(luò)中心。屏蔽網(wǎng)絡(luò)中心內(nèi)的機器金屬外殼內(nèi)部，或接地的機柜內(nèi)部。3接地結(jié)構(gòu)、等電位聯(lián)結(jié)與電氣接線的關(guān)聯(lián)變化。以前接地是否合格以接地電阻值為準(zhǔn)，現(xiàn)在則側(cè)重接地結(jié)構(gòu)兼顧接地電阻值。由于建筑物內(nèi)電氣設(shè)備的頻率增高，其接地結(jié)構(gòu)

37、、等電位聯(lián)結(jié)和電氣接線的方法都發(fā)生了變。設(shè)計者必須有電磁容的理論和實踐知識。主要內(nèi)容有：共地才是合理的選擇；電源接地系統(tǒng)的制式；電氣設(shè)備工作頻率對接地結(jié)構(gòu)的要求和對等電位聯(lián)結(jié)式的選擇?，F(xiàn)在的城市，在一座建筑物內(nèi)有許多不同性質(zhì)的電氣設(shè)備，需要多種接地裝置，如避雷接地、電氣安全接地、交流電源工作接地、通信及計算機系統(tǒng)接地（也叫直流接地，在數(shù)字邏輯系統(tǒng)中叫邏輯接地）等，這麼多系統(tǒng)的接地到底采用哪重好呢？現(xiàn)一一解釋如下：根據(jù)實踐證明，共用接地是應(yīng)用最為廣泛的接地方式。 A獨立接地：如上面所談到的需要接地的部分，都分別獨立地建立自己的接地系統(tǒng)，這種接地方式稱為獨立接地。它的好處是各系統(tǒng)之間不會造成互相干

38、擾，這對通信系統(tǒng)尤其重要。但網(wǎng)絡(luò)容易被雷擊壞，故除有防爆炸要求的危險環(huán)境必須要采用獨立的避雷方式外，一般不主張采用獨立接地的方式。這種獨立接地在六、七十年代以前采用比較多，現(xiàn)在多被共用接地所取代。 B共用接地：也叫統(tǒng)一接地。它是把需要接地的各個系統(tǒng)統(tǒng)一接到一個接地裝置上，或者把各系統(tǒng)原來的接地裝置通過地下或者地上用金屬導(dǎo)體連接起來，使它們之間成為暢通的電氣接地統(tǒng)一地網(wǎng)，這樣的接地方式為共用接地。共用接地是目前應(yīng)用最廣泛的接地方式。C一點接地：把各系統(tǒng)的接地線接到接地母線同一點或同一金屬平面上，這樣的方法叫一點接地法。一點接地法能解決各系統(tǒng)接地線的等電位問題，所以能夠降低各系統(tǒng)之間的干擾程度，尤

39、其是50Hz工頻信號對系統(tǒng)的干擾基本上得以消除，所以一點接地法在工程上得到廣泛應(yīng)用。 一點接地消除了公共阻抗耦合和低頻接地環(huán)路引起的干擾。能很好地工作于1MHZ及以上的額頻率，當(dāng)整個系統(tǒng)的連接點尺寸較小時（最大尺寸小于L /20，L為干擾信號的波長）可以應(yīng)用到10MHz。 D多點接地：各系統(tǒng)的接地線采用多點短連線的接地方式，稱作多點接地。 當(dāng)信號或電磁干擾的頻率相當(dāng)高或采用快速邏輯時，電容耦合效應(yīng)將會產(chǎn)生某種干擾耦合，這時引線長度成為主要矛盾，必須采用多點接地使串聯(lián)阻抗減至最小，并將駐波減至最小。多點接地方式應(yīng)用于高頻電路（f>10MHz）。 在二三十年以前，干擾被稱為無線電頻率干擾，因

40、為絕大多數(shù)的噪音和干擾信號出自無線電頻率?，F(xiàn)今電子計算機、數(shù)字技術(shù)和邏輯電路不斷擴大應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在的干擾被稱為電磁干擾。電磁干擾包括導(dǎo)電性電磁干擾，其干擾能量通過導(dǎo)線或電纜從一電路傳送到另一電路。減少導(dǎo)電性電磁干擾是通過電路的合理設(shè)計，采用濾波器和電路的合理接地來實現(xiàn)的；輻射性電磁干擾其能量是通過空氣中的電磁場傳送的。在設(shè)計外殼和箱體時，通過選用合理的屏蔽材料，構(gòu)造技術(shù)和設(shè)備布置以及采用合理的接地技術(shù)等等來減少輻射性電磁干擾。其中處理好接地工程是防電磁干擾最重要的技術(shù)措施。 低頻率干擾絕大部分是通過線路互相耦合而來的，即前面所提到的共阻抗耦合。當(dāng)兩個電路電流流經(jīng)同一個公共阻抗時一個電路上的電流

41、在這個阻抗上形成的電壓就會影響到另一個電路，這就是共阻抗耦合。如果一個公用的接地網(wǎng)在不同的地方分別接上連線。由于共阻抗耦合關(guān)系，各連線之間將有Vg1和Vgz的電壓，各連線的接地點電壓不會一樣。Vg1和Vgz就是干擾電壓，經(jīng)放大后就可能直接影響通信或控制信號。 多點接地的優(yōu)點允許存在許多接地環(huán)路，這時同時使用低頻率的電路是有害的，如有上述情況時，可考慮采用混合接地的方法。 E混合接地：所謂混合接地是在一部設(shè)備內(nèi)的各電路板以最短的導(dǎo)線與機殼連接，或者信號電路相關(guān)的幾部設(shè)備，以最短的導(dǎo)線與同一個金屬體連接接地，然后多臺設(shè)備分別用金屬線接到地網(wǎng)的同一點上。像這樣的接地方式稱為混合接地。 混合接地在工程

42、上最簡單的辦法，是在交流電源送進房屋的總開關(guān)處，把零線重復(fù)接地（或把零線接到房屋的結(jié)構(gòu)主鋼筋上），然后在電源的零線處引出一條PE線連接所有應(yīng)該接地的點。 四、智能建筑信息系統(tǒng)的防雷智能建筑信息系統(tǒng)一般由建筑物自動化（Building Automation System，BAS）、遠程通信（Telecommunication System，TCS）和辦公自動化（Office Automation System，OAS）三個系統(tǒng)構(gòu)成，這3 個系統(tǒng)中又包含各自的子系統(tǒng)。依據(jù)GB50057-94（2000版）建筑物防雷設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，智能建筑屬于“重要的人員密集的公共建筑物”，因此通常按照二類防雷建筑

43、設(shè)計要求進行考慮。1建筑物自動化系統(tǒng)（BAS）建筑物自動化系統(tǒng)是采用計算機建筑物內(nèi)所有機電設(shè)施進行自動控制。建筑物自動化系統(tǒng)一般有如下幾個子系統(tǒng)：（1） 環(huán)境控制管理子系統(tǒng)主要包括：暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)控制，如對各種冷熱源機組，空調(diào)機組、新風(fēng)機組控制給排水系統(tǒng)控制，如各種水泵、水箱水位控制報警。運輸系統(tǒng)控制，如各個電梯、自動扶梯的控制。電氣系統(tǒng)控制，如對變配電設(shè)備、自備發(fā)電機、直流電源、照明、動力設(shè)備控制等。按照GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)第3.3.7條的要求，應(yīng)該將建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架等主要金屬物就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設(shè)備的保護接地裝置上，不用另設(shè)接地裝置。對

44、于控制系統(tǒng)用的12V的RS232和6V的RS485、RS422數(shù)據(jù)控制線，由于通常此類控制線的線路較長，布線比較復(fù)雜，容易感應(yīng)到雷電和工頻過電壓，而數(shù)據(jù)線連接的控制主機耐壓又比較低，所以需要在主機的各數(shù)據(jù)線輸入端安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器。比如：RS232數(shù)據(jù)控制線可使用SR-E12V/2S的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器，RS485、RS422數(shù)據(jù)控制線可使用SR-E06V/2S的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器。此系列一般用于控制回路額定的負載電流小于500mA的功率比較小的控制系統(tǒng)。如果控制回路的功率比較大，比如長距離的RS232數(shù)據(jù)控制線或者24V、48V雙絞線，則可以選用額定負載電流1.5A的SR-P12V

45、/2S、SR-P24V/2S、SR-P48V/2S的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器。這一點需要注意一下。一般在電梯、自動扶梯、變配電設(shè)備、自備發(fā)電機、動力設(shè)備控制中，都需要選用額定負載電流1.5A的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器。額定的負載電流小的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器插入損耗比較?。?lt;0.1dB），因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)膿p耗比較小，其浪涌保護器（SPD）內(nèi)部使用電阻元件（resistor），選型不正確的時候容易燒掉這個電阻元件。而額定的負載電流大的數(shù)據(jù)信號浪涌保護器插入損耗比較大（<0.2dB），因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)膿p耗稍微大，其浪涌保護器（SPD）內(nèi)部使用電感元件（inductor），所以安全性比較高。（2） 火災(zāi)與保

46、安子系統(tǒng)主要有火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)（FAS）。在建筑物內(nèi)部裝置感煙探測器、感溫探測器及模擬顯示盤。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，它能自動噴灑水或其他滅火液體氣體。防排煙系統(tǒng)排除火災(zāi)時產(chǎn)生的煙霧并防止其漫延。保安系統(tǒng)（SCS）包括閉路電視（CCTV）監(jiān)控、電子出入口控制（Access Control System）、身份識別、防盜防搶、保安巡邏、結(jié)構(gòu)、地震監(jiān)視與報警、煤氣泄漏報警、水災(zāi)報警等?；馂?zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)一般使用RS232數(shù)據(jù)控制線，從安全性和成本考慮，通常只需要在主機的數(shù)據(jù)采集端安裝數(shù)據(jù)信號浪涌保護器，而無須在感煙探測器、感溫探測器探頭處安裝數(shù)據(jù)信號浪涌保護器。安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護比較復(fù)

47、雜，首先需要明確監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及雷電可能的侵入途徑，尤其是雷擊損壞較為嚴(yán)重的室外監(jiān)控設(shè)備，在分析其損壞原因的基礎(chǔ)上，以及研究和探討信號、電源線路的布放、屏蔽及接地方式等，方可以正確選擇和使用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的防雷保護裝置。電視監(jiān)控系統(tǒng)（Closed Circait Televisiow），一般由以下三部分組成：1）前端部分。主要由黑白（彩色）攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架等組成。2）傳輸部分。使用同軸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。3）終端部分。主要由畫面分割器、監(jiān)視器、控制設(shè)備等組成。A前端設(shè)備的防雷：前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情

48、況，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設(shè)備的侵害，比如安裝在地下停車場等的攝象機等。而室外的設(shè)備則同時需考慮防止直擊雷和感應(yīng)雷。前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護范圍之內(nèi)。為了施工方便避雷針一般架設(shè)在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用 8的鍍鋅圓鋼或35mm2銅導(dǎo)線，此時應(yīng)注意依據(jù)GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范第2章、第2.5節(jié)、供電、接地與安全防護、第2.5.4條的要求，系統(tǒng)采用專用接地裝置時，其接地電阻不得大于4。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機的電源線和信號線應(yīng)穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前

49、端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC24V）、視頻線、信號線和云臺控制線。這樣做比較麻煩，問題比較多，且要受安裝空間的限制，因此可以選擇“三合一”或者“二合一”的監(jiān)控攝象機多功能電涌保護器。比如：SV-3/220、SV-3/024等。B傳輸線路的防雷：CCTV系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端設(shè)備處引入，也可從監(jiān)視點附近的電源引入?？刂菩盘杺鬏斁€和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端與終端之間。GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時，可采用直埋敷設(shè)方式，當(dāng)條件不充

50、許時，可采用通信管道或架空方式。采用通信管道或架空方式時，應(yīng)注意傳輸線纜與其它線路其它線路共溝的最小間距和與其它線路共桿架設(shè)的最小垂直間距。比如與220V交流配電線的最小間距為0.5米，與通訊電纜的最小間距為0.1米，與110KV電力線的最小垂直間距為2.5米，與1KV以下電力線的最小垂直間距為1.5米，與廣播線的最小垂直間距為1.0米，與通信線的最小垂直間距為0.6米等等。直埋敷設(shè)方式防雷效果較好，而架空線比較容易感應(yīng)雷擊。為避免首尾端設(shè)備損壞，在使用架空線傳輸時，應(yīng)在每一支撐桿上做接地處理，架空線纜的吊線和架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地。中間放大器輸入端的信號源和電源均應(yīng)分別接入合適的避

51、雷器。傳輸線埋地敷設(shè)也并不能完全阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示雷擊造成埋地線纜故障大約占總故障的30左右，即使雷擊比較遠的地方，也仍然會有部分雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連通。對防護電磁干擾和電磁感應(yīng)非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。如電纜全程穿金屬管有困難時，可在電纜進入終端和前端設(shè)備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小于15米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。C終端設(shè)備的防雷：在CCTV系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護多方面進行。監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷

52、的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)，防直擊雷措施應(yīng)符合GB 5005794建筑物防雷設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。進入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到共用的接地裝置上，易采用一點法接地。與硬盤錄像機等連接且布線經(jīng)過室外的信號線路主要為視頻信號傳輸線及云臺控制線，因此對于硬盤攝象機的信號保護，需要在由外面進入中心監(jiān)控機房的線路接入設(shè)備之前，安裝對應(yīng)的浪涌保護器，按照YD/T 5098-2001通信局（站）雷電過電壓保護工程設(shè)計規(guī)范第五部分：SPD 的選擇；第5.3條：信號線用SPD；第5.5條：計算機、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用SPD的要求規(guī)范的要求，通流容量應(yīng)大于3KA。其余保安系統(tǒng)的防雷方法同上。2通信系統(tǒng)（TCS

53、）通信系統(tǒng)（Telecommunication System，TCS）的功能有語音通信、數(shù)據(jù)通信、圖形圖像通信。通信系統(tǒng)主要有下列幾種：（1）有線話音通信：如程控交換機及模塊局為核心的電話、集團電話、遠端虛擬交換機。最重要的有線話音通信系統(tǒng)就是程控用戶交換機，它可組成內(nèi)部和外部通信系統(tǒng)。目前用戶交換機已經(jīng)發(fā)展為數(shù)字式交換機，它的內(nèi)部和外部線路的數(shù)目是很重要的指標(biāo)。（2）無線通信方式：如公共移動電話、專用集群移動電話、無繩電話系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)（Paging）。（3）語音增值業(yè)務(wù)和信息服務(wù)業(yè)務(wù)：如語言信箱（Voice mail）、可視圖文（Tele text）、語音自動應(yīng)答信息服務(wù)電話等?？梢曅?/p>

54、息系統(tǒng)，可使計算機隨時接收信息中心的各項信息。應(yīng)用語音識別系統(tǒng)通過電話也可實現(xiàn)對建筑自動化系統(tǒng)的控制。（4）非話業(yè)務(wù)：如分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（X.25）、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）業(yè)務(wù)、幀中繼（FR）、電子數(shù)據(jù)交換（EDI）、傳真（FAX）及傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)庫檢索、電子郵件（e-mail）、自動電話銀行服務(wù)，遠程會議電視（Video Conference）可視電話（Video Phone）等功能。（5）數(shù)據(jù)/語言綜合通信：現(xiàn)代通信技術(shù)主要體現(xiàn)在綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）功能的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它能在一個通信網(wǎng)上同時實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)及文本的通信。在一個建筑物內(nèi)，可通過一體化技術(shù)的綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)上述功能。它可

55、以接入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，如數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、衛(wèi)星網(wǎng)。它分窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN）、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）等。（6）衛(wèi)星通信（VSTV）系統(tǒng)。（7）電視系統(tǒng)：如有線電視（CATV）、衛(wèi)星電視（SATV）、視頻點播（VOD）等。一般在屋面設(shè)立多個頻道天線及衛(wèi)星電視（SATV）接收天線，經(jīng)過放大后輸送到各接收點，也可接入有線電視。共用天線電視接收系統(tǒng)（MATV）的設(shè)備有甚高頻天線（VHF）、超高頻（UHF）天線、衛(wèi)星廣播天線、天線放大器、頻道放大器、衛(wèi)星接收機、調(diào)制器、分配器、分支器、線路放大器、錄放像機、攝像機等。（8）廣播音響系統(tǒng)：如公共廣播（PA）、背景音

56、樂、會議系統(tǒng)等。公共廣播（Public Address System，PA）系統(tǒng)，一般分為業(yè)務(wù)性廣播、服務(wù)性廣播和事故廣播。通常在走廊、門廳、餐廳、花園等公共場所設(shè)揚聲器或揚聲器箱。廣播音響系統(tǒng)的設(shè)備有天線、廣播接收機、卡帶放音機、激光放音機、音頻放大機、功率放大機、*、話筒、呼叫器、線路分配器、備用電源。主要設(shè)備設(shè)置在廣播控制室。廣播設(shè)備也可共用，平時用來作廣播及背景音樂，發(fā)生火災(zāi)時作事故廣播。先進的通信系統(tǒng)既可傳輸話音、數(shù)據(jù)，還可傳輸圖像等多媒體信息。不同功能用途的建筑物，對通信要求根據(jù)應(yīng)用需求，提供相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)。面對種類繁多，系統(tǒng)紛繁復(fù)雜的通信系統(tǒng)，其防雷設(shè)計顯得非常復(fù)雜，往往另設(shè)計人

57、員感到頭痛，其實只需要依據(jù)YD/T 5098-2001通信局（站）雷電過電壓保護工程設(shè)計規(guī)范和IEC 61643-3 低壓系統(tǒng)的電涌保護器兩個標(biāo)準(zhǔn)，在做好機房均壓、線路屏蔽等工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)特點選擇適合和有效接地方式，安裝適合此系統(tǒng)線路參數(shù)使用的電涌保護器（SPD）就能有效解決這些問題。對于有線話音通信系統(tǒng)，與程控交換機連接的線路有電話外線和內(nèi)線，由于電話線路的布線極其復(fù)雜，分布至整幢大廈的各個位置，每一條線路都有可能感應(yīng)到過電壓，造成對交換機的危害，是不是每條進出線纜都需要做防雷保護呢？從經(jīng)濟實用的角度考慮這是沒有必要的。比如對西門子的400門交換機或者NEC的512門交換機的保護，其外線一般都在40對以上，內(nèi)線400門或者512門，對其進行防護只需對外線使用40套RJ45-TELE/4S或者RJ45-TELE/2S，線架和出線使用LSA10G-230、LSA1-170D就可以了。對于拉出建筑的電話出線，比如門衛(wèi)值班電話，可以考慮使用RJ45-TELE/2S進行保護。這樣設(shè)計比較經(jīng)濟，從用戶的角度講是可以接受的。對于衛(wèi)星通信（VSTV）、有線電視（CATV）、衛(wèi)星電視（SATV）等系統(tǒng)，其衛(wèi)星天線一般安裝在建筑物天面，如衛(wèi)星天線未在建筑物防直擊雷避雷針、帶的保護范圍之內(nèi)，需要增加接閃器作保護，如在建筑物防直擊雷避雷針、帶的