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智能建筑中的屏蔽技術探索

2014年12月25日() 來源:土木工程網(wǎng) 作者:佚名 閱讀:

  我國是雷電多發(fā)的國家,雷電給人們生活帶來了極大的安全隱患。近年來,中國社會經(jīng)濟、信息技術特別是計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展迅速,城市智能建筑物日益增多,雷電危害造成的損失也越來越大。智能建筑對防雷技術提出了更新更高的挑戰(zhàn),在防雷技術相對滯后于智能建筑技術發(fā)展的今天,在智能建筑的防雷設計施工中應結合智能化子系統(tǒng)設備的特點,遵循雷電自然規(guī)律,全面系統(tǒng)地考慮智能建筑物的防雷設計,真正做到“安全高效,經(jīng)濟實用”。本文僅從屏蔽技術在智能建筑防雷中的應用作一探索.

  對于屏蔽的措施,目前,我國已頒布《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB/T50311-2000,其中對于線路屏蔽以抗擊雷電過電壓及電磁干抗的措施已規(guī)定得相當規(guī)范,因此在實際設計中應嚴格執(zhí)行GB/T50311-2000的相關規(guī)定。從原理上講,為減小電磁感應效應,應采取的措施為外部屏蔽的設計、線路屏蔽和內(nèi)部布線措施等。

  1. 外部屏蔽的設計

(1) 為了改善電磁環(huán)境,與建筑物相關聯(lián)的所有大尺寸金屬部件應連接在一起并且與防雷裝置(LPS)等電位連接,如金屬屋頂及金屬立面、混凝土內(nèi)鋼筋、門窗的金屬框架等,構成法拉第籠削弱進入建筑物內(nèi)部的電磁感應強度;

(2) 信息系統(tǒng)設備主機房的六面應敷設金屬屏蔽網(wǎng),屏蔽網(wǎng)應與機房內(nèi)環(huán)形接地母線均勻多點相連;

(3) 金屬導體,電磁屏蔽層及金屬線槽(架)等進入機房時,應做等電位連接。

  2.   線路屏蔽措施

(1) 信息系統(tǒng)設備主機房應避免設在建筑物的高層,宜選擇在建筑物低層中心部位,其設備應避免緊靠建筑物立柱或橫梁,設置在雷電防護區(qū)(LPZ)的較高級別區(qū)域(LPZ2或LPZ3)內(nèi) ;

(2) 對于需要重點保護的信號線纜,宜采用屏蔽電纜進行布線,也可采用光纜。當采用屏蔽線系統(tǒng)時,線纜中傳輸信號頻率為1MHZ以下時,采用單端接地,線纜中傳輸信號頻率為1MHZ以上時,采用兩端接地。采用單端接地應保持各子系統(tǒng)中屏蔽層的電氣連續(xù)性。在電纜屏蔽層二端接地時,兩個接地裝置之間的接地電位差不應大于1vr.m.s(聯(lián)合接地系統(tǒng));

(3) 架空電力與電訊導線應盡可能避免架空引入,如確有困難時,其線路由終端桿引下后應更換為屏蔽線纜,進入智能建筑物應水平直埋50m以上,埋地深度應大于0.6m,屏蔽層兩端接地;非屏蔽線應穿鍍鋅鋼管并水平直埋50m以上,鋼管兩端接地;

(4) 在分離的建筑物間布設的電纜應敷設在金屬電纜槽中(如金屬管、槽架或混凝土中的格柵形鋼筋網(wǎng)中),這些金屬管槽應首尾電氣貫通,并與各個建筑物的等電位連接排連接。電纜屏蔽層應與這些連接排相連接;

(5) 光纜的所有金屬接頭、金屬擋潮層、金屬加強芯等,應在入戶處直接接地。

  3.  內(nèi)部布線

(1) 在綜合布線系統(tǒng)工程中,材料的選用應符合我國國情的有關技術標準(包括國際標準和我國的國家標準及行業(yè)標準)的定型設備和器材,工程所用的布線纜線及相關部件的型號、規(guī)格、性能、質(zhì)量應符設計中的規(guī)定,并經(jīng)國家有關產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構鑒定,合格的產(chǎn)品才可以進入施工。因此在材料進場時,應檢查電纜和光纜的外包裝有無破損,對纜身應檢查外護套是否完整,有無壓扁或裂縫等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)外包裝有嚴重破損或外套有損傷時,應做好詳細記錄,并進行抽樣檢查測試。

(2) 各種系統(tǒng)(通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、廣播衛(wèi)星電視系統(tǒng)和火災報警系統(tǒng)等)信號線、控制線及電源線,如在同一路由上敷設時,應采用金屬管槽或橋架,按系統(tǒng)分離布放,金屬管槽或橋架應有可靠的接地裝置。各個系統(tǒng)纜線間的最小間距及接地裝置應符合設計要求和標準規(guī)范的規(guī)定,以免互相干擾。

(3) 為保證通訊網(wǎng)絡的安全運行,綜合布線電纜與附近可能產(chǎn)生高電平電磁干抗的電動機、電力變壓器等電氣設備之間應保持必要的間距,在建筑物內(nèi)有其他管線(如給水管、壓縮空氣管、煤氣管)與弱電纜線平行或交叉敷設時,其平行或交叉的最小凈距也要符合相關規(guī)范中的有關規(guī)定。

(4)綜合布線系統(tǒng)應根據(jù)環(huán)境條件選用相應的纜線和配線設備,或采取防護措施。當綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的干擾低于有關規(guī)定時,或用戶對電磁兼容性有較高要求時,宜采用非屏蔽纜線和非屏蔽配線設備進行布線,也可采用光纜系統(tǒng)。當綜合布線路由上存在干擾源,且不能滿足最小凈距要求時,宜采用金屬管線進行屏蔽。

(5)綜合布線系統(tǒng)采用屏蔽措施時,必須有良好的接地系統(tǒng)。保護地線的接地電阻值,單獨設置接地體時,不應大于4Ω;采用聯(lián)合接地體時,不應大于1Ω。所有屏蔽層應保持連續(xù)性。屏蔽層的配線設備(FD或BD)端必須良好接地,用戶(終端設備)端視具體情況宜接地,兩端的接地體應連接至同一接地體。若接地系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時,其接地電位差不應大于1vr.m.s。

(6)采用屏蔽布線系統(tǒng)時,每一樓層的配線柜都應采用適當截面的銅導線單獨布線至接地體,也可采用豎井內(nèi)集中用銅排或粗銅線引到接地體,導線或銅導體的截面與距離遠近,插座數(shù)量,專線條數(shù),工作站數(shù)量(個)等有關,一般選6~16mm2及16~25mm2。接地線導線應接成樹狀結構的接地網(wǎng),避免構成直流環(huán)路。

(7)綜合布線的電纜采用金屬槽道或鋼管敷設時,槽道或鋼管應保持連續(xù)的電氣連續(xù),并在兩端應有良好的接地。干線電纜的位置應盡可能位于建筑物的中心位置。當電纜從建筑物外面進入建筑物時,電纜的金屬護套或光纜的金屬件均應有良好的接地。當電纜從建筑物外面進入建筑物時,應采用過壓、過流保護措施,并符合相當規(guī)定。綜合布線的有源設備的正極或外殼,與配線設備的機架應絕緣,并用單獨導線引至接地匯流排,與配線設備、電纜屏蔽層等接地。宜采用聯(lián)合接地方式。根據(jù)建筑物的防火等級和對材料的耐火要求,綜合布線應采取相應的措施。在易燃的區(qū)域和大樓豎井內(nèi)布放電纜或光纜,應采用阻燃的電纜或光纜;在大型公共場所宜采用阻燃、低煙、低毒的電纜或光纜;相鄰的設備間或交接間應采用阻燃型配線設備。

  總之。隨著智能建筑的不斷發(fā)展,雷電造成的損失也越來越大,人們必將對屏蔽技術提出更為嚴格的要求,對于廣大工程技術人員而言,提高智能建筑系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性將是一項長期而艱巨的任務。路漫漫其修遠,吾輩需要上下而求索。

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