对小区智能化系统综合防雷的研究

摘要：随着住宅小区智能水平的不断提高，小区智能化系统越来越复杂，它采用了大量的联网型精密电子设备、信息系统，这些设备元件密集度过高，耐高电压、抗电磁脉冲干扰能力较差，当收到雷击时，会带来设备、人员的双重损害，由于雷电的特点在于“迅雷不及掩耳”，仅仅依靠传统的外部防雷接闪装置对这些设备进行防雷保护已是形同虚设了。外部防雷接闪装置不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压，而这类过电压却是破坏大量电子设备、信息系统的罪魁祸首。

关键词：雷电；雷击过电压；操作过电压；雷电波入侵过电压

引言

雷电日（雷暴日）是在指定区域内一年四季所有发生雷电放电的天数，用Td表示。

通常情况下，距离观测点15km以内的雷电可以听到其雷声，超出此范围的雷声不能够被听到，也就是说，刻指定区域的范围是以观测点为圆心，以15km为半径的圆形区域。

根据潮州市气象台提供的近30年(1981~2010年 )气象资料统计分析得出，潮州市年平均雷暴日数为62.6天。

雷暴活动比较频繁出现在4~9月份，占据全年雷暴日数的90.89%。雷暴主要活跃在12~20时这个时段。

潮州的年均雷暴日高达62.6天，参考《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012地区雷暴日等级划分标准，潮州属于多雷区（年均雷暴日大于40天不超过90天的地区），雷电灾害频繁，雷暴给人们的生活带来极大的安全隐患，更是造成巨大的经济损失。

智能小区建筑中存在大量的智能化系统，这些电子系统和设备的耐过电压能力低，容易遭受雷电的侵害，雷电高电压，雷电感应过电压等将造成系统及设备运行不稳定和电路器件与设备的永久性破坏，影响小区智能化系统的正常运行，对智能小区的发展也造成了极大的威胁。轻则影响系统稳定运行，重则损坏昂贵的计算机系统，造成的经济的重大损失；有时还破坏系统的数据，对大型系统数据的破坏带来的损失更为严重。鉴于此，智能化系统的雷电防护就显得尤为重要。

1.小区智能化系统的综合防雷概念

对小区智能化系统的综合防雷做简单地阐述。

1.1外部防雷装置

外部防雷装置由接闪装置、引下线、接地装置等共同组成的防雷保护系统，用于保护建筑物或其他设施免受雷击。其中接闪器是直接接收雷击的金属导体，通常情况下是接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网等多种形式，建（构）筑物自身的金属屋面、金属构件等也是天然的接闪装置，它们可以引导雷电向自身放电，并通过引下线和接地装置将雷电流引入大地。引下线是连接接闪器和接地装置的金属导体，其作用是将雷电流从接闪器传到至接地装置。接地装置指埋入地下的金属接地体，如水平接地体、垂直接地体等。它的作用是将雷电流散流到大地中去，以保护建筑物或其他设施免受雷击。

1.2内部防雷装置

内部防雷装置主要由均压、接地、隔离、装浪涌保护器等组成。用来阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压，

1.2.1感应雷

感应雷是室内弱电设备的天敌。直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以及发生闪击的现象，闪电放电瞬间的静电感应和电磁感应现象，主要危害建筑物内电子设备。智能化系统的防雷重点就是感应雷的防护。

具体措施有：

（1）电源防雷，根据楼房建设要求，配电系统电源防雷应采用一体化防护。在地下室的配电房的总配电柜安装T1SPD，在分配电柜安装T2SPD。在每台户外机的电源输入端，安装电源防雷器。

（2）接地与屏蔽，在监控机房的防静电地板下，机房内所有的工作地、安全地、金属门窗和管道，电缆屏蔽层等均应连接在汇流排上，形成联合接地，所有暴露于室外的供电电缆、信号电缆均应采用屏蔽电缆，穿金属管屏蔽，埋地走线灯屏蔽措施，屏蔽层两端就近接地。

1.2.2过电压操作

操作过电压中的“操作”，既包括正常的操作，如空载线路的合闸与分闸、切除或投入大容量的发电机或变压器等，也包括非正常的故障情况，如线路通过间歇性电弧接地等。操作过电压具有幅值高、持续时间短等特点。为了限制操作过电压，可以采取选用灭弧能力强的高压断路器、提高断路器动作的同期性、断路器断口并联电阻、采用性能良好的避雷器（如氧化锌避雷器）、使电网的中性点直接接地运行等措施。

1.2.3电涌入侵

电涌入侵是由于雷电对在架空线路、电缆线路或空中金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损害设备。雷电波是沿着住户的金属管线进入的，对于金属管线，只要在进楼处开始埋地接入，将雷电波引入大地即可。

得有一个完善的防雷系统，才能有效的解决小区智能化系统的防雷问题，外部防雷装置，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。内部防雷装置由等电位连接、电磁屏蔽及浪涌保护器组成，很好的保护好大量的电子信息系统，达到有效的雷电防护效果，解除了小区安防工作中所存在的隐患，确保小区智能化系统能够全天候正常运行，保障小区内人身、财产安全。

综合系统的防雷设计应根据各系统的特点认真分析，严格遵循有关的规范和标准合理选择设备，使防雷设计达到科学性、实用性和经济性相结合。

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作者简介：许培惜（1978.12）女，汉族，广东潮州人，本科学历，专业技术十级，从事研究方向或职业（气象防雷）