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◆直擊雷 ◆感應雷 ◆電湧及高電壓引入 ◆接地及地網 |
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| 樓宇網路系統如何防雷 | ||
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隨著電腦及其網路技術應用的普及,智慧大廈的建設已成為辦公大樓、寫字樓、醫院及賓館飯店的基礎設施，其中綜合佈線在智慧大廈建設中佔有重要的地位。
在智慧大廈綜合佈線的工程屬於建築物弱電工程，耐壓值很低，工程設計、施工中必須優先考慮保護人和設備不受電、火災和雷災的侵害，必須考慮佈線系統與優先照明電線、動力電線、通信線路、暖氣管道、冷熱空氣管道、電梯之間的距離，佈線系統和絕緣線、裸線以及接地與焊接的安全，必須建設建築物防雷系統，防雷系統不僅考慮建築物防雷，還要考慮電腦及其他弱耐壓設備防雷。其次才考慮線路的走向及美觀程度。 根據百年來人們對雷電現象研究得出的結論，認為雷電過電壓入侵電器設備的形式有兩種：直接雷和感應雷。雷電直接擊中線路並經過電器設備入地的雷擊過電流稱為直擊雷；由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓、過電流形成的雷擊稱為感應雷。 ▲建築物防雷 按照國家標準GB 50057-94《建築物防雷設計規範》的要求銀行大樓為第二類或第三類防協建築物,按要求建設防雷設施,設計由避雷網(帶)、避雷針或混合組成的接閃器，立柱基礎的鋼筋網與鋼屋架、屋面板鋼筋等構成一個整體，避雷網通過全部力柱基礎的鋼筋作為接地體，將強大的雷電流引入大地。電腦系統安置在建築物內，受建築物防雷系統保護，直擊雷擊中電腦網路系統可能性非常小，電腦設備抗直擊雷能力很低，防護設備非常昂貴，通常不必安裝防護直擊雷的設備。 ▲電腦網路必須防感應雷 感應雷可由靜電感應產生,也可由電磁感應產生,形成感應雷電壓的機率很高,對建築物內的低壓電子設備威脅巨大,電腦網路系統及電話程式控制交換機的防雷工作重點是防止感應雷入侵。入侵電腦系統的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑。 （1）由交流電220V電源供電線路入侵 電腦系統的電源由電力線路輸入室內，電力線路可能遭受直擊 雷和感應雷；直擊雷擊中高壓電力線路，經過變壓器耦合到220伏低壓，入侵電腦供電設備；另外低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應出雷電過電壓。在220伏電源線上出現的雷電過電壓平均可達10000伏，對電腦網路系統可造成毀滅性打擊。 （2）由電腦通信線路入侵 由電腦通信線路入侵分為三種情況。情況一，當地面突出物遭 直擊雷打擊時，強雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進而擊穿外皮，使高壓入侵線路。情況二，雷雲對地面放電時，線上路線路上感應出上千伏的過電壓，擊壞與線路相連的電器設備，通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播，涉及面廣，危害範圍大。情況三，若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時，當某一導線被雷電擊中時，會在相鄰的導線感應出過電壓，擊壞低壓電子設備。 （3）地電位反擊電壓通過接地體入侵 雷擊時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地，在接地體附近放射型的電位分佈，若有連接電子設備的其他接地體靠近時，即產生高壓地電位反擊，入侵電壓可高達數萬伏。 建築物防直擊雷的避雷引入了強大的雷電流通過引下線入地，在附近空間產生強大的電磁場變化，會在相鄰的導線（包括電源線和信號線）上感應出雷電過電壓，因此建築物避雷系統不但不能保護電腦系統，反而可能引入了雷電。電腦網路系統等設備的積體電路晶片耐壓能力很弱，通常在100伏以下，因此必須建立多層次的電腦防雷系統，層層防護，確保電腦特別是電腦網路系統安全。 ▲防雷基本原理 1、 均衡系統電位 各個設備建立良好的等電位接地，即交流工作接地、保護接地、直流工作接地、防雷接地公用一組接地裝置的聯合接地方式。 2、 逐級分別泄流 在雷電流經過的線路上逐級安裝避雷設備，將雷電流、感應過電壓逐級泄放。 3、 加強遮罩 在線路通道上建立遮罩層，遮罩層與大樓聯合接地系統良好連接，預防感應雷干擾和破壞通信線路和設備。 ▲智能大樓防雷 1、 建立聯合接地系統，形成等電位防雷體系 將建築物的基礎鋼筋，樑柱鋼筋、金屬框架、建築物防雷引下線等連接起來，形成閉合良好接地的法拉第籠，將建築物各部分的交流工作地、安全保護地、直流工作地、防雷接地與建築物法拉第籠良好連接，避免接地線之間存在電位差，消除感應過電壓產生的原因。 2、 電源系統防雷 在高壓端各相安裝防雷裝置作為第一級保護，在低壓側安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護，在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護。 3、 綜合佈線系統防雷 結構化佈線系統是一個能夠支援任何用戶選擇的話音、資料、圖形圖像應用的電信佈線系統。系統應能支援話音、圖形、圖像、資料多媒體、安全監控、傳感等各種資訊的傳輸，支援UTP、光纖、STP、銅電纜等各種傳輸載體，支援多用戶多類型產品的應用，支援高速網路的應用。結構化佈線系統包括六個子系統：工作區子系統、水準支幹線子系統，管理子系統、垂直主幹子系統、設備子系統和建築群主幹子系統。 （1） 工作區子系統 工作區由資訊插座延伸至站設備。工作區佈線要求相對簡單，這樣就容易移動、添加和變更設備。每個五類資料點含一個RJ45插座，三類語音點含一個RJ45插座，連接電腦網路的資料點，在管理子系統中已經採取了防護措施，一般不需要加裝防雷設施；若需要利用數據機通過語音點連接電腦，由於語音線路與外線連接，有必要安裝信號避雷器，作為末級防雷措施。 （2） 水準支幹線子系統 連接管理子系統工作區，包括水準佈線、資訊插座、電纜終端及交換。指定的拓撲結構為星形拓撲。資料點和語音點採用雙絞線鋪設，最遠的延伸距離為90米，除了90米水準電纜外，工作區與管理子系統的接插線和跨接線電纜的總長可達10米，要求鋪設在金屬橋架或金屬管線內，與聯合接地系統相連的金屬橋架和金屬管線充當了遮罩層，兩端或連接到網路設備或連接到垂直幹線，不必再加裝防雷設施。 （3） 管理區子系統 放置電信佈線系統設備，包括水準和主幹佈線系統的機械終端和交換線路，管理區子系統的資料部分安裝在一個19英寸安裝機櫃中，材料包括五類配線架、光纖配線架、繞線環、標籤等，採用雙絞線作為垂直主幹線，需要在機櫃中安裝電腦網路防雷器，作為電腦網路第二級防雷措施，防護由於引下線泄放雷電流而形成的電磁場突變產生的感應雷；語音部分採用BLX安裝架固定在牆面，罩上防塵蓋，材料包括25對接線板、繞線環和標籤等，管理區子系統需要裝信號避雷器，作為通信線路第二級防雷措施。 （4） 垂直主幹線子系統 它連接程式控制交換機室、設備間和人口設備，包括主幹電纜、中間交換和主交接、機械終端和用於主幹到主幹交換的接插線或插頭。 語音主幹線按照程式控制交換機和電信系統的標準和做法，採用100對三類非遮罩大對數雙絞電纜，已在管理區子系統安裝了信號避雷器，一般不需要再裝防雷設備。 採用大對數雙絞電纜作為資料傳輸主幹纜，已在管理區子系統安裝了信號避雷器，一般不需要再裝防雷設備。 採用光纖作為資料傳輸主幹纜，可滿足FDDI、ATM、快速乙太網、光纖乙太網的傳輸要求，用光纖作為電腦網路主幹線，絕對避免了由於引下線泄放雷電流而形成的電磁場突變產生的感應雷，是最好的防雷措施。 （5） 設備子系統 它是佈線系統最主要的管理區域，所有樓層的資料都由電纜或光纖電纜傳送至此。通常，此系統安裝在電腦系統、網路系統和程式控制機系統的主機房內。通常分為語音管理和資料管理兩部分。 語音設備管理區子系統，連接大樓外各種線路，主要處理電話、X.25、DDN進線等，經與垂直幹線子系統跳接後，連通各語音管理子系統。安裝通信避雷櫃，連接進出大樓的通信線路，覆蓋了進出大樓所有通信線，大對數通信電纜必須埋地鋪設，防護由於進出大樓的通信線路引入的感應雷。 資料設備管理子系統，與大樓電腦房在同層，方便操作和管理，是電腦網路中心。採用光纖作為電腦網路主幹線，絕對避免了雷電影響，是最好的防雷措施；若採用大對數雙絞電纜作為資料傳輸主幹纜，需要在機櫃中安裝電腦網路防雷器，作為電腦網路第一級防雷措施。 （6） 建築群連接子系統 提供外部建築物與大樓內佈線的連接點，實現建築群之間的連接。採用光纖作為建築物間網路連接介質，不需要安裝避雷器，甚至可以架空鋪設。若採用雙絞線，必須埋地鋪設。 採用建築物內避雙絞線鋪設時，導線必須單獨鋪設在弱電金屬橋架或弱電金屬管線內，金屬橋架和金屬管線與聯合接地系統良好相連，充當導線的遮罩層，不能與強電導線共用強電金屬橋架或強電金屬管線。強電金屬橋架、強電金屬管線與弱電金屬橋架、弱電金屬管平行鋪設時，淨距離不小於20釐米。 進出建築物的通信導線，不能通過架空線進出大樓，必須通過埋地鋪設，並且需要加裝金屬護套或遮罩層。 電腦網路防雷系統是保證高大建築物內電腦系統可靠運行的基本措施，在建築物設計施工特別是綜合佈線系統設計施工時，應得到重視，列為基本建設專案。
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