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重视住宅小区智能系统防雷技术措施 深圳市南油(集团)有限公司 胡晓东
摘要：文章结合住宅小区智能系统的特点及其遭受雷击事故情况，概述了小区智能系统防雷击电磁脉冲的必要性和重要性，并根据有关标准和规范的技术要求，提出了相应的防雷技术措施。
关键字：智能系统 雷击电磁脉冲 防雷 1 住宅小区智能系统防雷问题的提出 近几年来，智能住宅小区发展很快，智能系统由简到繁，由分散到集成，水平也越来越高。如周界防范、家庭安防、出入对讲、闭路监控、停车场自动管理、自动抄表、背景音乐等系统，在一个高级住宅小区，几乎均有设置。同时，在小区内还设有中央控制室，集中安装主机设备，成为小区系统控制、物业管理的核心部位。 智能小区各个系统能否长期可靠运行，一方面取决于系统与设备的技术性能、操作维护能力；另一方面，也取决于来自外部对系统运行的干扰。前者自不待言，而对于后者，本文要着重提出的是，其中雷电过电压是一个必须十分注意的外部干扰源，它可能影响智能系统正常运行而使其发生故障。第一，以电子器件为核心的智能系统设备，其过电压、过电流能力一般不高，一旦出现雷击过电压，往往会发生设备被烧坏，雷击感应造成软件运行紊乱的情况；第二，目前有一种趋势，即高级住宅小区，选址多在市郊风景区，或依山傍水，或地势开阔，且建筑风格多为小高层、多层居多，高差层次变化较大，这样往往易遭受雷击，特别是雷电波侵入或雷电波感应发生的情况相对大一些。所以，住宅小区智能系统的防雷问题要特别予以重视。 2 雷击危害住宅小区智能系统之一例 信息系统电子设备遭受雷击破坏近年来时有发生。在深圳某住宅小区，建筑面积8万多平方米，小高层及多层数十栋，依山而建，高差起落约30m。电气设计防直击雷按二类防雷要求设计，屋顶设有避雷带。小区智能系统较全面，除电话、有线电视、火灾自动报警外，其余智能系统由一家专业公司设计，并由该专业公司供应设备，负责系统安装、调试。小区内会所一层设有一个中控室。系统投入运行后，发生过一次雷击时信号传输中断的情况，但未引起注意。结果又一次较强的雷击，将中控室安防监控主机烧坏，同时又造成访客可视对讲和家庭安防系统瘫痪，直接损失光设备费就达30万元之多，间接损失是访客对讲系统中断多时，影响了住户生活。 此次雷击危害住宅小区智能系统事故引发的直接原因在于：周界防范系统采的用红外对射和摄像头进行监控，数量较多，分布在小区围墙或主道路一侧，突出地面，线路覆盖面也较宽。当发生雷击时，瞬时过电压通过该系统信号传输线路和供电线路导人中控室，致使系统主机损坏。 这是雷击对信息系统(智能系统当然也属于信息系统)危害的事例。主要为雷电波侵人和雷电感应，即雷击电磁脉冲(LEMP)危害住宅小区智能系统。重视雷击电磁脉冲(LEMP)对智能系统。 3 重视雷击电磁脉冲（LEMP）对智能系统的危害 目前，智能建筑系统专业公司较多，一般系统设计(包括施工和设计)、供应设备，并从事安装、调试等技术工作。在进行设计时，设计者侧重于系统网络、通信方式、设备选型等工作，但往往忽视了系统防雷措施的设计。有的设计者认为建筑物已设有防直击雷的避雷带，至于安装于室外的监控设备、器件以及中控室，已处于保护范围之内，不必再考虑智能系统本身的防雷措施，其实这种理解不全面，在概念上也是含糊的。 如果雷击发生在建筑物顶部，一般为直击雷，通过建筑物的接闪器(避雷针或避雷带)，经由引下线将雷击过电压、大电流绝大部分拽放到大地，而泄入建筑物内部的相对较小，只要智能电子设备不靠近引下线，则危害偏小。但如果雷击发生在建筑物附近围墙或进户线缆、管道的地面，由雷电感应和雷电波侵人的雷击电磁脉冲(LEMP)的过电压，则可能通过信号或供电线路导人建筑物内部的智能电子设备将其击坏。 作为建筑工程设计的电气专业，通常根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)的规定，进行了防直接雷击、高层建筑防侧击雷及防雷电波侵人等措施的设计，主要着重于保护变配电系统的正常运行和人身安全。而对于建筑智能系统，一般由建设方交给智能系统专业厂商(或公司)进行二次设计或直接进行设计。很清楚，智能系统的防雷设计，主要指采取防雷电波侵入和雷电感应产生的雷击电磁脉冲的技术措施，应由智能系统专业设计人员在进行设计时加以重点、周到的考虑。因此，承担智能系统全部技术工作的专业厂商(或公司)，应当注意到这一问题是不可忽视的。 4 重视和执行有关标准及规范所规定的防雷措施 4．1 对智能系统的防雷要求 《智能建筑设计规范》(GB／F50314-2000)已有若干条文，对智能系统的防雷提出了要求。如第8．2．20条的条文已明确提出，“电缆从建筑物外面引入建筑物容易受到雷击、电源碰地、电源感应电势或地电势上浮等外界影响，必须采用保护器”。此处的雷击影响，主要指建筑物外部雷击产生的电磁脉冲(1卫MP)瞬时过电压，通过由外至内的信号线缆或供电线缆，击坏智能系统电子设备。因此，要采用保护器对过电压和过电流加以泄放以进行保护。又如该标准中的第10．2．7条也规定，“智能化系统设备的供电系统应采取过电压保护等保护措施。”此处的过电压，也包括雷击致使智能系统设备供电线路上产生的过电压，从而可能导致智能设备遭受损坏 4.2 针对信息系统防雷击电磁脉冲危害采取的技术措施 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94，2000年10月1日发布执行)补充的第6章：防雷击电磁脉冲（LEMP）其主要内容是针对信息系统防雷击电磁脉冲危害应采取的技术措施。如防雷区(LPZ)等级的确定、屏蔽、等电位接地要求、电涌保护器(SPD)的选用和配合等规定，吸取了IEC相应规定的许多技术内容从而使我国建筑物防雷技术更为全面，并与国际相关标准接轨。建筑智能系统也是属于信息系统范围的而此规范第6章的规定也是适用于建筑物智能系统的防雷设计。 4.3 采取有效的接地和屏蔽措施 等电位接地可以大大降低雷击过电压，是保护智能系统电子设备免遭雷击损坏的主要措施。 在进行小区智能系统设计时，要充分了解该建筑物工程设计中电气专业所采取的防雷接地情况，并应该与其相适应。小区智能系统中控室，应有等电位接地装置，各系统设备的保护接地、工作接地以及屏蔽接地，包括进入中控室线路的屏蔽层及保护钢管，都要与等电位接地装置相连。小区一些智能系统的一次设备，分布于各栋楼宇弱电井或弱电室内，也均应采取接地措施。整个小区的智能系统应构成一个完整的等电位接地系统，在采取这样的联合接地时，接地电阻通常要求小于1n。防雷等电位的的做法，可以参照《建筑物防雷设施安装》图集（99D562） 4.4 电涌保护器(SPD)的应用 危害智能系统电子设备的引雷通道有多种可能，如电源系统、信号系统、接地系统等。当接地和屏蔽措施达不到保证智能系统电子设备要求时，为减低雷击电磁脉冲过电压和过电流对其破坏程度，应考虑设置电涌保护器。它的作用是线路出现雷击过电压时，在纳秒时间内呈低阻状态，而将瞬态能量泄放到大地，同时将过电压钳制在电子设备的耐受水平以内。 《智能建筑设计规范》(GB／T50314-2000)第8．2．20条编制说明提出，“布线系统的过电压保护宜选用气体放电管保护器，过电流保护宜选用能够自复的保护器。”但需要提出的是，目前电涌保护器的结构方式有多种，究竟如何正确选用与许多因素有关。不同的防雷区(LPZ)选用的SPD是不同的，不同的防雷类别选用的雷电流参数是不同的，不同的电源线路、信号线路的选用与配置也是不同的，因此分级配合是非常必要的，既要做到正确，又要合理、经济。2000年10月1日执行的《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)补充第6章，对SPD的选用原则作了相应的规定。《建筑物防雷设施安装》图集(99D562)对电源系统、电话、电视、BAS、火灾自动报警系统等有SPD配置图，可供参照。部分电气设备制造厂商也有SPD产品应用技术说明。 5 结束语 本文分析了住宅小区智能系统遭受雷击事故的情况，并根据有关标准和规范的技术要求，概述了防雷击电磁脉冲的必要性，强调应该重视住宅小区智能系统的防雷技术措施。总之，住宅小区的智能系统应重视做好防雷设计，特别是防雷击电磁脉冲的设计，这也是实现智能小区安全、舒适、方便、以人为本这一目标的一项重要措施。智能系统专业厂家(公司)在具体设计过程中，要因地制宜地分析建筑环境和建筑电气专业防雷设计情况以及各个智能系统设备安装与线路敷设情况，综合考虑各种因素，力求实现全系统安全、合理、经济、有效。 参考文献 1 智能建筑设计规范(GB-T50314-2000)
2 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)
3 建筑物防雷设施标准图集(99D562) 摘自：中国智能建筑信息网
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发表于 2003-9-8 12:10:00
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