住宅小区智能化系统防雷设计及施工方案

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摘要：本方案主要针对住宅小区智能化系统，如电视监控系统、可视对讲系统及物业管理处计算机网络系统进行相应的防雪措施设计及施工方案。 
　　主题词：雷电　住宅小区　智能化系统　防雷设计　施工 
　　 
　　雷电是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层与大地之间迅猛的放电，这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。只要我们积极主动的防御，采取正确良好的防雷手段，雷电灾害是可以避免的。 
　　 
　　1、现代防雷技术 
　　 
　　国际电工委员会编制的标准(IECl024-1)、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)将建筑物综合防雷装置分为两大部分：外部防雷装置和内部防雷装置，建筑物的防雷设计必须将外部防雷装置和内部防雷装置作为整体统一考虑。 
　　外部防雷装置：外部防雷装置主要是防直击雷装置，即在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)界面采取的防雷措施，由接闪器、引下线、接地装置三部分组成。接闪器一般由避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等构成，可根据建筑物实际情况选择，既要考虑外观、经济，关键还要考虑防雷效果。 
　　内部防雷装置：主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害，即在直击雷防护区(LPZOB)届面内采取的防雷措施，内部防雷装置由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成。 
　　共用接地系统：连接至接地装置的建筑物的所有互连的金属装置(包括外部防雷装置)，《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004均规定应采用共用接地系统。 
　　屏蔽措施：指“在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。”屏蔽是减小电磁干扰的基本措施。 
　　合理布线：现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷装置与这些管线的关系。在管线较长或桥架等设施较长的路线上，还需要两端接地；第三，应该注意电源线、天线和屋顶高处的彩灯及航空障碍灯等线路的引入做法，防止雷电波侵入。 
　　电涌保护器(SPD)防护：电涌保护器的防护分为电源电涌防护和信号电涌防护。电源电涌防护按规范分为三部分：在总电房低压配电柜电源总开关处安装对地电源电涌保护器，作为一级防护：在分配电柜安装对地电源电涌保护器，作为二级防护；在UPS电源、精密设备和电脑终端等设备处安装对地电源电涌保护器，作为三级防护。 
　　 
　　2、住宅小区智能项目概述 
　　 
　　住宅小区智能主要有电视监控系统、可视对讲系统及物业管理处计算机网络系统，所以本项目针对这些系统提出相应的防雷设计及施工方案。 
　　电视监控系统一般由以下三部分组成：①、前端部分：主要由黑白(彩色)摄像机、镜头、云台、解码器、防护罩、支架等组成。②、传输部分：使用同轴电缆、电线、多芯线、双绞线、光纤等采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。③、终端部分：主要由画面分割器、监视器、控制设备、电视幕墙和控制台等组成。 
　　为了对电视监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置，研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等，对提高监控系统的抗雷电能力，优化系统的防雷水平能起到很好的作用。 
　　可视对讲系统一套现代化的小康住宅服务措施，提供访客与住户之间双向可视通话，达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性，同时节省大量的时间，提高了工作效率，是提高住宅的整体管理和服务水平，创造安全社区居住环境不可缺少的配套设备。主要由室内用户机、门口机、管理机及网络连接设备如网络连接器等组成。 
　　计算机网络系统是办公及与外界信息沟通重要的不可或缺的系统，主要由路由器、交换机、终端电脑以及连接线缆等组成。一旦遭受雷击损坏，将严重影响日常工作的进行。 
　　 
　　3、防雷设计及施工方案 
　　 
　　3.1　低压电源系统防护 
　　3.1.1　电源一级防护 
　　通常将配电系统第一级防雷保护设计为：使用10/350μs波形、通流容量15-25kA每线，8/20μs波形、通流容量60-100kA每线的B级电源电涌保护器将感应雷击过电压限制到4000V以下。所有接线用16mm2股铜线连接，地线用25mm2多股铜线连接。可选用开关型电源防雷模块或者电源防雷箱。 
　　3.1.2　电源二级防护 
　　按照第二类防雷建筑物雷电防护等级二次雷击参数要求，依据雷电分流理论，可分配到电源线路系统的雷电电流为8/20μs波形75kA，则对于TN系统，每线可分配8/20μs波形雷电流18.75kA，考虑到保护的裕度，作为配电系统电源第二级防雷，需使用8/20μs波形、通流容量40kA每线的电源电涌保护器将4kV的线路残余感应雷击过电压限制到2500kV以下。为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装空气开关作为短路保护装置。 
　　3.1.3　电源三级防护 
　　依据智能建筑配电线路设计的实际情况，考虑到各种电子机房内设备的重要性，将配电系统按第三级防雷保护设计为：使用8/20μs波形、通流容量10kA每线的电源电涌保护器将感应雷击过电压限制到1500V以下。可选用限压型电源防雷模块或者电源防雷箱。 
　　3.1.5　施工方案 
　　在监控中心电源总开关和物业管理处电源总开关处各安装1套限压型电源防雷模块或者电源防雷箱，作为电源第一、二级防雷保护。 
　　在监控中心内的监控主机、硬盘录像机、可视对讲主机等设备的用电处安装防雷插座，串联安装。带LC滤波，超低残压输出。作为电源线路第三级精细保护。 
　　在总线分支器的电源箱处各安装单相电源防雷模块，作为线路第三级防雷保护。 
　　在物业管理处电脑、路由器、打印机等设备的用电插座处安装防雷插座，串联安装，带LC滤波，超低残压输出，作为电源线路第三级精细保护。 
　　3.2　监控系统防护 
　　系统的各种线路，在建筑物直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZl)交界处应装设线路适配的浪涌保护器，宜使用8/20μs波形、通流容量3kA以上的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。监控系统中央控制室内，应设等电位连接网络。 
　　3.2.1　施工方案 
　　系统的接地宜采用共用接地，其接地干线应采用截面不小于16mm2的铜芯绝缘导线，并应穿管敷设接至就近的等电位接地端子板。 
　　在室外一体化快球的电源线路前安装1个电源电涌保护器，用 于摄像枪电源线路的防雷保护。 
　　在室外一体化快球的视频线路前安装1个视频信号电涌保护器，用于摄像枪视频线路的防雷保护。 
　　在室外一体化快球的云台控制线路前安装1个控制信号电涌保护器，用于摄像枪控制信号线路的防雷保护。 
　　在每条摄像枪视频信号线路进入机房设备前各安装1个视频信号电涌保护器，用于机房视频信号线路的防雷保护。 
　　在快球云台控制信号线路进入机房转换器前安装1个控制信号电涌保护器。用于机房控制信号线路的防护。 
　　室内所有设备金属机架(壳)、金属线槽、保护接地和浪涌保护器的接地端子等均应做等电位连接并有可靠的接地。

3.3　可视对讲系统防护 
　　可视对讲系统的信号传输线缆宜在进出建筑物直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZl)交界处装设适配的信号浪涌保护器，需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量3kA以上的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。 
　　3.3.1　施工方案 
　　在可视对讲总线分支器的联网总线及门口机的视频线路上安装视频信号电涌保护器，作为联网总线视频线路的防雷保护。线方式为接线端子。 
　　在可视对讲总线分支器的联网总线及门口机的通信线路上安装通信线路信号电涌保护器，作为联网总线通信线路的防雷保护。 
　　3.4　计算机网络系统防护 
　　3.4.1　计算机网络系统的传输线路上浪涌保护器的设置 
　　1)A级防护系统宜采用2级或3级信号浪涌保护器； 
　　2)B级防护系统宜采用2级信号浪涌保护器； 
　　3)c、D级防护系统宜采用1级或2级信号浪涌保护器。 
　　各级浪涌保护器宜分别安装在直击雷非防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZl)及第一防护区(LPZl)与第二防护区(LPZ2)的交界处。 
　　3.4.2　施工方案 
　　在ADSL通信线路进入设备前端安装信号电涌保护器，作为ADS通信线路的信号防雷保护。 
　　在终端电脑、路由器的每个网络通信端口各安装计算机网络通信线电涌保护器，用于路由器、终端电脑通信线路的防雷保护。 
　　在机房内所有浪涌保护器的接地端，宜采用截面积不小于1.5mm2
的多股绝缘铜导线，单点连接至机房局部等电位接地端子板上。 
　　计算机机房的安全保护地、信号工作地、屏蔽接地、防静电接地和浪涌保护器接地等均应连接局部等电位连接端子板上。 
　　多个计算机系统共用一组接地装置时，宜分别采用M型或Mm组合型等电位连接网络。 
　　3.5　接地以及等电位连接 
　　接地采用共用接地系统，即直击雷接地、感应雷接地、交流工作地、安全保护地等共用建筑物基础地网的形式，接地电阻要求小于4欧姆，若达不到要求，则需另外设置地网。 
　　3.5.1　施工方案 
　　分别在监控中心及物业管理处适当地方开凿柱筋，用圆钢或者扁钢引出并设置等电位接地箱，等电位连接网络采用s型连接的结构形式，将消防控制中心内的电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管道、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、电涌保护器接地端等均以最短的距离与等电位箱连接。 
　　在室外一体化快球接地采用就近接柱筋的方式。 
　　 
　　4、运行维护 　　 
　　(1)避雷器安装之后，应检查所有接线是否正确安装，然后运行测试，看系统和设备是否正常工作，有无异常情况，如有，应及时检查，直至整个系统均正常运作。 
　　(2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况。如果发现问题应及时处理。 
　　(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。 
　　(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理