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【平頂山防雷工程公司】圖書館如何防雷?

閱讀：767發(fā)布時間：2016-6-4

　　【平頂山防雷工程公司】圖書館如何防雷?
　　
　　防雷、避雷針、SPD（岑）
　　
　　本文摘自河南梓清電氣設(shè)備有限公司作者：平頂山防雷工程公司
　　
　　防護對策
　　
　　直擊雷防護
　　
　　國圖新館的書庫樓高64m，為鋼筋水泥結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)地網(wǎng)為自然接地體，垂直的鋼筋為暗敷引下線，接閃器為明裝避雷帶，外部防雷裝置（直擊雷防護裝置）*符合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057的要求。但是在建筑竣工后，樓頂先后安裝了電視天線、衛(wèi)星天線、照明燈具等金屬物或非金屬物。按GB50057中第3.3.2條規(guī)定，突出屋面（高于水平避雷帶）的物體“1.金屬物體可不裝接閃器，但應(yīng)和屋面防雷裝置相連；2.在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器，并與屋面防雷裝置相連”，因此，屋面需增設(shè)獨立避雷針。
　　
　　防雷電波引入
　　
　　由于雷電對架空線路（裸露金屬管線）的作用，雷電波可能沿低壓配電線路、金屬線、信號線、天饋線侵入室內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。對國圖而言，一是從變電室輸出的配電線，二是樓頂?shù)恼彰麟娋€和天饋線均有可能將雷電波引入。為此從變電室引出的配電線應(yīng)采用屏蔽電纜或穿金屬管埋地引入室內(nèi)，入室時應(yīng)與建筑物內(nèi)總等電位聯(lián)結(jié)帶實行電氣連接。樓頂?shù)碾娫淳€、衛(wèi)星天饋線也應(yīng)按此原則處理，屏蔽電纜的金屬外護層或屏蔽金屬管可就近與等電位聯(lián)結(jié)帶或樓頂?shù)谋芾讕噙B。
　　
　　低壓配電接地系統(tǒng)的改造
　　
　　目前國圖計算機房的低壓配電系統(tǒng)為TN—C型式，即PE線和N線共用一根金屬線，而計算機的工作接地是用一根專門的金屬線引至一的工作接地的。采用TN—C型式的問題不再贅述，只談一下分別置地的危險性。當(dāng)建筑物上落雷時，瞬間內(nèi)在主鋼筋上電位突然抬升，此時基礎(chǔ)地網(wǎng)與工作地之間會出現(xiàn)很高的電位差，極易發(fā)生擊穿（地中閃絡(luò)）。高電壓會沿著地網(wǎng)的引下線反擊到計算機的設(shè)備上，造成人身傷亡或損壞設(shè)備。因此，GB50057中強制性條文規(guī)定，“當(dāng)電源采用TN系統(tǒng)時，從建筑物內(nèi)總配電盤（箱）開始引出的配電線路和分支線路必須采用TN—S系統(tǒng)”。TN—C改造為TN—S系統(tǒng)的關(guān)鍵是在總配電盤上做PE和N的分離，可參見圖1的7的注釋，當(dāng)PE與N分開后，中性線（N）嚴禁重復(fù)接地。
　　
　　等電位連接和綜合布線
　　
　　《圖書館建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ38—99的“條文說明”中指出：“近年來，我國新建圖書館在計算機的應(yīng)用、自動化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)上取得了非常大的發(fā)展，新建圖書館其自動化發(fā)面的投資占整個圖書館投資的比例增長很快。因此，設(shè)計上如何考慮此類問題，有現(xiàn)實的經(jīng)濟意義。綜合布線系統(tǒng)，是圖書館信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化的基礎(chǔ)設(shè)施。”
　　
　　從電磁兼容性（EMC）的觀點來考慮，要避免或減少電磁干擾（EMI）的有效措施是隔離。如《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/T50311中規(guī)定了綜合布線電纜與電力電纜及與其他管線的間距，同時也提出“綜合布線的電纜采用金屬槽道或鋼管敷設(shè)時，槽道或鋼管應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，并應(yīng)在兩端有良好的接地”。這一接地并非指必須與大地的直接連接，*可通過建筑物的主鋼筋進行接地。對計算機房、通信機房和*監(jiān)控室而言，可通過與建筑物主鋼筋相連的網(wǎng)型（M型）或星型（S型）連接網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。可將設(shè)備工作地（邏輯地）、保護地（PE）、防靜電地、防雷接地通過M型或S型等電位連接網(wǎng)連接到一起，實現(xiàn)電位基本均衡，防止因電位差而產(chǎn)生的電涌電流危害。.
　　
　　SPD的應(yīng)用
　　
　　SPD的定義是：電涌保護器（浪涌保護器，以前稱過電壓保護器），一種能限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流的器件。它至少含有一線性元件。可以認為SPD從屬于等電位連接的技術(shù)范疇，主要應(yīng)用于無法使用金屬導(dǎo)體進行直接等電位連接的場所，如低壓配電線路的相線和中性線，帶電的信號線、網(wǎng)絡(luò)線或天饋線等。SPD并聯(lián)接入這些線路后，在線路上無電涌電流時，SPD是高阻狀態(tài)，并不影響線路的正常運行；當(dāng)線路上出現(xiàn)電涌電流時（因雷擊或操作過電壓）SPD應(yīng)迅速變成低阻狀態(tài)，起到瞬態(tài)等電位作用，同時電涌電流可通過等電位連接網(wǎng)泄入地中。
　　
　　關(guān)于SPD選擇和使用，目前爭議較大。筆者認為，一切應(yīng)從實際出發(fā)，做到：一能有效的起到保護作用，二是要避免浪費。在GB50057中對SPD的要求是：SPD必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流，并應(yīng)符合以下兩個附加要求，通過電涌的zui大鉗壓，有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工數(shù)續(xù)流。SPD的zui大持續(xù)運行電壓Uc應(yīng)根據(jù)供電系統(tǒng)的接地型式來選定。
　　
　　首先，我們考慮到64m高的接閃器可能遭到雷擊，大部分雷電流會泄入地中，尚有一部分會同時進入書庫大樓的低壓配電系統(tǒng)中，此時首先要防直擊雷，雖然這種概率不大。按IEC/TC64的“建筑物電氣裝置”的相關(guān)標(biāo)準要求，總配電柜上應(yīng)安裝開關(guān)型SPD，其每相對地的預(yù)期通過電流值（Iimp）不應(yīng)低于12.5kA，電壓保護水平不應(yīng)大于2.5kV。這樣便滿足了GB50057的前兩項要求。由于2.5kV的電壓保護水平尚偏高，在*級SPD之后尚需配電安裝后續(xù)SPD，直到其zui大鉗壓低于被保護設(shè)備的耐壓水平為止。
　　
　　對各種電信和信號網(wǎng)絡(luò)而言，SPD不僅應(yīng)有與配電系統(tǒng)SPD相同的要求，尚應(yīng)根據(jù)電信，信號系統(tǒng)的具體情況，滿足在接口型式，插入損耗、頻率、帶寬等方面的要求。
　　
　　雷電災(zāi)害是一個古老的自然災(zāi)害，在信息化時代又以電和磁的形式造成新的危害。雷擊災(zāi)害雖是一小概率的事件，但對國圖而言又是不得不防范的災(zāi)害。現(xiàn)代防雷技術(shù)要求一是科學(xué)性，一切從實際出發(fā)；二是系統(tǒng)性，要在每一環(huán)節(jié)上采取措施，任何一處的疏忽均可能使整個防護體系功虧一簣。

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