时间：2023-03-17 17:57:41
导语：在建筑防雷论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，尤其是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生，所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流；感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）规定，建筑物的防雷区划分为LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等区（各区的具体含义本文不再赘述）。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区，是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置，从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。
建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区，其保护设计已为电气设计人员所熟知，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB，LPZ1，LPZn+1区，即不可能直接遭受雷击区域；感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电气设备，尤其低压电子设备威胁巨大，所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：（1）由供电电源线路入侵；高压电力线路遭直击雷袭击后，经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测，低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV，完全可以击坏各种电气设备，尤其是电子信息设备。（2）由建筑物内计算机通信等信息线路入侵；可分为三种情况：①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的电器设备，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。（3）地电位反击电压通过接地体入侵；雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体附近放射型的电位分布，若有连接电子设备的其他接地体靠近时，即产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地，在附近空间产生强大的电磁场变化，会在相邻的导线（包括电源线和信号线）上感应出雷电过电压，因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机，反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱，通常在100伏以下，因此必须建立多层次的计算机防雷系统，层层防护，确保计算机特别是计算机网络系统的安全。
由此可见，对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容；设计的合理与否，对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。
目前，在感应雷的防护当中，电涌保护器的使用已日趋频繁；它能根据各种线路中出现的过电压，过电流及时作出反应，泄放线路的过电流，从而达到保护电气设备的目的。
根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4条规定：电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。
现在，我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。
一、一类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击电流幅值为50KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计）；首次雷击：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA；后续雷击；总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
二、二类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为150KA，波头10us；二次雷击电流幅值为37.5KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
三、三类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击电流幅值为25KA，波头0.25us；根据附图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN－S系统，TN－C－S系统，TT系统为例，示意如下：
1）TN-S系统过电压保护方式
2）TN-C-S系统过电压保护方式
3）TT系统过电压保护方式
综上所述可见，在防雷保护设计中，总的防雷原则是采用三级保护：1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点：
1）建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系
将建筑物的基础钢筋（包括桩基、承台、底板、地梁等），梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保护地，直流工作地，防雷接地）与建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。
2）电源系统防雷
以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。
3）等电位联结系统
国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（局部修订条文）明确规定，各防雷区交接处，必须进行等电位联结；尤其建筑物内的计算机房等弱电机房，遭受直击雷的可能性比较小，所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外，还应采用等电位联结方式来进行防雷保护，本文不再叙述。
作为电气设计人员都非常清楚，建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容，但对建筑物的安全使用，电气设备的正常运行有着至关重要的作用，所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨；同时必须严格按照国家规范，善为谋划，精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨，所以文中不足之处，望同行不吝赐教。
参考文献
1、国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）北京中国计划出版社2001
【关键词】供电系统，电气设计，防雷接地
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一.前言
伴随着我国的建筑行业的不断发展，建筑的功能日益多样化，人们对建筑的舒适性和安全性都有了更为严格的要求，因而，在进行建筑施工过程中，整个建筑的供电系统和防雷接地工作，也渐渐被提升到新的高度，在笔者多年的电气设计施工，和相关的供电系统和防雷接地工作经验中，笔者发现，供电系统；在保证供电可靠性的前提下应尽量满足电源的质量要求、减少电能损耗；防雷接地；内部防雷与外部防雷相结合，保障人身安全，避免建筑和电气设备造成损坏；在设计、施工和维护方面也给人们带来许多方便。
二.电气设计中的防雷接地分析和探讨
为了把雷电流迅速泄人大地，以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。在做办公楼的防雷接地设计前，首先根据办公楼等效面积和办公楼所在区域的年平均雷暴日等参数计算年预计雷击次数，再根据年预计雷击次数确定办公楼的防雷类别，最后按照《建筑物防雷设计规范》的要求进行设计。办公楼的防雷接地分外部防雷和内部防雷两类。
1.外部防雷措施探讨
外部防雷系统由接闪器、引下线、接地带、接地极等有机组成。缺一不可。设计时，首先根据土建所提条件，确定选用何种形式的接闪器、引下线、接地带和接地极。不同结构形式的建筑物，选用的外部防雷系统各不相同。
在办公楼设计中，经计算年预计雷击次数为0.159 97 次/a，属于第三类防雷建筑物。采用Φ10 圆钢避雷网暗敷于屋檐及女儿墙上作为接闪器，凡突出于屋面的物体均与避雷网可靠连接。避雷网网格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷网与所有柱内的主筋牢固焊接，利用柱内钢筋作为引下线，引下线在地下800mm 外引线与接地扁钢牢固焊接，其中2～3 根引下线在地上500mm 处引设断接卡供检测用。室内接地带利用基础及地梁内主筋，并与引下线牢固焊接，在底层引出地面供配电箱接地用。利用基础内钢筋作为接地极。当测试接地电阻不够时，由扁钢接地带外引增装角钢接地极，角钢接地极埋于地下800mm。办公楼接地电阻值
2.内部防雷分析
内部防雷系统的作用是减少建筑物内的雷电流和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。办公楼的防雷设计中，内部防雷主要包含浪涌保护和等电位联结两种方式。
（一）浪涌保护
所谓浪涌，指的是超出正常工作电压的瞬间过电压。在办公楼中，为防止电子设备遭受雷电浪涌而损坏，故需作浪涌保护。浪涌保护通过安装浪涌保护器（SPD）来实现。浪涌保护器的作用是泄放浪涌电流、限制浪涌电压。在办公楼设计中，采取分级保护、逐级泄流的原则。在电源的总进线处安装放电电流较大的一级浪涌保护器，每层配电箱及电梯配电箱内设二级浪涌保护器。
（二）等电位联结
等电位联结的目的是减小防雷空间内各金属部件以及各系统之间的电位差。做法是用联结导体将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置或电信装置等联结起来。等电位联结分总等电位联结（MEB）和局部等电位联结(LEB)。总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。在一局部场所范围内将各导电部分连通称作局部等电位联结。在办公楼设计中，采用总等电位联结，电源进线做重复接地。变配电室设一个总等电位MEB 箱,将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结。总等电位联结线采用BV-1×25mm2 线穿SC32 管。总等电位联结均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。各层动力配电箱及休息室卫生问内安装局部等电位LEB 箱进行局部等电位联结，根据需要也可在计算机中心、安防、电信、消防等有电子设备的房间内做局部等电位联结。
三.电气设计中供电系统的分析探讨
1.科学设计供电方案
办公楼电气设计时，首先要确定办公楼的供电方案。办公楼供电要在保证供电可靠性的前提下满足电源的质量要求，并减少电能损耗。
在本办公楼中，无消防泵和消防电梯，只有应急照明和消防疏散指示标志，因此，应急照明和消防疏散指示为二级负荷，其余为三级负荷。办公楼的电源由上一级降压站经10KV 架空线路及10KV 电缆进一层变配电室，变配电室内设10KV 干式变压器1 台，把10KV 电压降至380/220V 后，为本楼的用电负荷供电。应急照明和消防疏散指示标志等二级负荷采用EPS 应急电源供电。
2.严格加强对负荷的计算
之所以要进行负荷计算，主要是因为办公楼的用电设备工作时的实际负荷不等于设备的额定负荷（安装容量);在设计时,如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费,因此必须先进行负荷计算,算出全部设备的实际负荷,以便正确选择供配电系统中导线、电缆、开关、变压器等电气设备，还可以计算出全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等，做好办公楼在电气上的节能措施。负荷的计算方法有需要系数法、负荷密度法、单位指标法等。由于需要系数法比较简便，因而低压母线上的负荷计算多采用需要系数法。
式中：Kt 为同时系数；Kn 为需要系数；Q30 为用电设备组无功计算功率（kvar）；P30 为用电设备组有功计算功率（KW）；S30 加为用电设备组视在计算功率（KVA）；Ijs 为计算电流（A）；Pe 为用电设备额定功率（KW）；cosΦ为功率因数。办公楼设计中，在低压母线上进行无功补偿。利用上述公式逐级计算后，即可得出无功补偿容量。计算出的无功补偿容量为120kvar，补偿后，10KV 侧的功率因素可达0.98，满足供电部门的要求。补偿后的总的视在计算功率为251KVA，选用400KVA 的10KV 干式变压器,变压器负载率为62.75%。
3.低压配电网络
低压配电网络，是指从终端降压变电所的低压侧到用户内部低压设备的电力线路，其电压一般为380/220V。
（一）供电系统的合理配置
为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每套房间宜有独立的电源开关。单相用电设备应适当配置，力求达到三相负荷平衡。办公楼共有四层，每层总面积较大，在不同位置各有两个电间，故在每个电间内分别放置动力配电箱1 台，为本层的照明箱及动力负荷供电。
（二）用电质量要求低压配电线路应当满足用户用电质量的要求
电能质量主要包含电压和频率两个指标。电压质量除了与电源有关以外，还与动力、照明线路的合理设计关系很大。在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。插座和照明应分别在不同供电回路。照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A，光源数量不宜超过25 个。插座回路中每一回路插座数量不宜超过10个；电能质量的频率指标在我国规定工频为50Hz，是由电力系统保证的，它与照明、动力线路本身无关，但超过了规定值，将影响用电设备的正常工作。
（三）结合工程实际选择合理的接地方式
配电网络主要有放射式、树干式和混合式3 种接线形式。在办公楼设计中，采用放射式与树干式相结合的供电方式。动力负荷采用放射式供电，照明用电采用混合式供电。
四.结语
加强对建筑的电气设计中的供电系统与防雷接地工作，对于提高建筑的整体安全性能和稳定性有着十分重要的作用，在此过程中，要不断加强设计人员的综合素质培养，提高其设计的专业技能，结合具体的工程的实际情况，从而确保整个工程的安全性。
参考文献：
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关键词：计算机网络 雷电 防护
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0161-01
1、雷电损害网络的具体途径
雷电对于计算机网络的侵害主要有两种方式：一是直击雷的侵害，再是感应雷的侵害。直击雷具体是只雷电直接击中了建筑或是设备的连接线路，并且通过网络设备入地的雷击过电流。而感应雷通常是产生于电磁感应，经过电力线路和信号馈线继而侵入计算机网络系统。雷电的入侵途径主要是以下三种：第一，直击雷通过建筑的接闪器流入地底，继而泄放出雷电流并产生数万伏的地网地电位，然后经过设备的接地线而侵入网络设备，最终导致地电位反击；第二，雷电的电流通过建筑物的避雷针被引入地底的时候会在引下线周围产生强大的磁场，从而导致引下线附近的金属线通过感应继而产生电压，再在网络系统的电力或者信号线的影响下进攻网络；第三，建筑物内的电源或者通信线等设备，由于建筑外受到直接雷或者感应雷的影响而加载的电流或电压窜入线路，继而导致网络设备受到侵害。
综上所述，我们不难发现雷电主要是通过供电电源线路、接地系统或者是通信线路等载体而侵害网络，所以计算机网络系统的雷电防护应该从上述三个方面来进行。另外，由于计算机网络是摆放在室内的，建筑物本身具有避雷设施，继而减小了直击雷对计算机网络的影响，更应该引起关注的是感应雷。
2、计算机网络的雷电防护措施
2.1 信号系统方面的雷电防护
现代化的建筑物，其信息网络通常是相互连通的一种开放式网络。各个建筑物之间，或者是建筑物与外部网络之间都应该有物理介质对之进行连接，可供连接的介质主要有电话线、光纤以及5类屏蔽双绞线等。这一系列介质除了光纤之外，其他都有可能会由于直击雷或是感应雷的入侵而损害两端连接的网络。为了降低由于通信电缆引入雷电进行侵害的可能性，一般情况下所采用的方法是在进行网络通信设备电缆接入之前需要对信号避雷器进行接入，即在链路中串入一个瞬态过电压保护器，从而保护电子设备，防止其受到雷电闪击或是其他干扰所产生的阻断过电压、传导电涌过电压以及雷电的侵害，继而促使雷电对计算机网络系统设备的损坏降到最低。因为信号避雷器是在通信线中进行串接的，因此信号避雷器不仅要与防雷性特征相符，还要充分考虑到信号传输带宽等网络性能指标的要求。所以，在选择相关产品的时候要同时结合防雷性能指标以及网络性能指标的要求。
2.2 电源系统方面的雷电防护
因为雷电会产生强大的过电流以及过电压，且无法一次性完成限压及泄流，因此电源系统需要务必要实行多级的雷电防护，最少要做到限压及泄流的前后的两级保护。根据我国当前的计算机信息系统防雷技术的相关规定，电源系统需要采用三级的雷电防护，换而言之就是要在建筑物的总配电装置高压端处，分别进行高通容量的防雷装置安装，此为第一级保护。在低压处侧进行阀门式防雷装置安装，此为第二级保护。在楼层配电箱处进行电源避雷箱安装，此为第三级保护。在重要的场合更应该采用多级的保护措施，例如在USP电源输出端应该安装防雷器，对于重要的设备电源输入端需要进一步安装电源终端防雷设备等。安装多级电源防雷设施将能够有利于雷电过电流的彻底泄放以及过电压的有效限制，从而有效防止雷电以电力线路为载体进而侵入计算机网络系统对其设备造成损害。
2.3 关于接地及防静电的要求
因为计算机网络系统的核心设备通常都是放在计算机的机房之内的，所以机房的环境需要引起重视，良好的接地系统才能确保机房计算机与网络设备安全运行，并为工作人员的人生安全提供保障。根据《电子计算机机房设计规范》中所提出的要求，计算机机房的接地工作应该采用以下四种接地方式：交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地及防雷接地。当此四种接地方式所采用的接地装置是同一组时，其接地电阻不可大于其中最小值。另外，静电防护也应该引起计算机机房安全工作的重视，当静电的电压达到2KV的时候，人们就会有触电的感觉，当静电电压积累到一定程度是也会引起设备的故障。
当今是信息技术的时代，计算机网络被广泛使用，其已经成为人们用于交流的一项重要工具，但是无论是多么先进的工具都会有一定的局限性，计算机网络在抗击雷电方面的能力较为薄弱，其所造成的网络安全问题应该引起一定的重视。
参考文献
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关键词：公路隧道，避雷，接地装置
该隧道位于江山市峡口镇与廿八都镇之间的群山峻岭之中,在达坞隧道出口的群山脚下为收费所、达坞隧道所办公大楼,两者和隧道之间有近百条电力电缆、控制电缆、通信电缆及视频信号电(光)缆相连接,收费站广场边有一排高度为20m的高杆金属照明灯，离其几十米处的互通有4杆25米高杆金属照明灯，隧道与隧道之间都有25米的高杆金属照明灯及室外可变情报板。隧道所办公楼倚山而建,其下方是地势低的多的廿八都古镇,土质为砂质土壤,土壤电阻率约为400Ω.m,土壤电阻率较高。但在雨季时,由于地下水丰富,其地理地貌十分有利于雷暴的生成发展。免费论文。根据江山市中心气象台提供的资料,该地区平均雷暴日为57天,经计算,该建筑物年预计雷击次数为0.31次/天,属于雷电活动频繁、雷击事故高发地区。免费论文。该建筑物为二类防雷建筑物。近年来,频繁的雷击已对隧道的监控系统、通信系统、计算机系统以及室外情报板等造成了一定的危害,因此隧道及建筑物的防雷工作刻不容缓。
一、雷击的特性
雷电破坏作用与峰值电流及其波形有最密切的关系,雷电波频谱是研究避雷的重要依据。从雷电波频谱结构可以获悉雷电波电压、电流的能量在各频段的分布,根据这些数据可以估算通信系统频带范围内雷电冲击的幅度和能量大小,进而确定避雷措施;即使在电力系统中,了解雷电波频谱分析,也有助于采取相应的避雷措施。典型的雷电流为近似的双指数函数曲线,可用下式表示:
i= I0 (e-α-e-β)
式中: I0――雷电流峰值(从数kA到数百kA);
α――波前衰减系数;
β――波尾衰减系数;
i――雷电流瞬时值。
雷电流曲线峰值的左边部分称为波前,从峰值至电流下降到峰值的一半的E点这部分称为波尾。雷电流波形的波前很陡,通常只有零点几微秒到十几微秒,并包含丰富的谐波电流。通过计算(过程从略),可求得雷电波的能量比率积累的频率分布。雷电波能量比率积累的频率分布:低频部分增值快,频率越高,增值越慢,说明雷电的能量大多分布在低频部分。从典型雷电波计算得到的数据可知,90%以上雷电能量分布在20 kHz以下。免费论文。即在防雷工程中,只要防止20kHz以下频率的雷电波侵入,就能把雷电波的能量削减掉90%以上。
二、隧道电气设备防雷工程设计
该隧道监控系统设备屡遭雷击损坏,从损坏的电气设备分析,都是弱电部分的接口电路或电源电路(如:摄像机解码板、电源板及摄像头等)损坏,而且无严重烧焦及机械性破坏,推断应是受到感应雷即雷电电磁脉冲的冲击影响所致。根据我国《建筑物防雷设计规范GB50057-94》,参照国际电工委员会IEC1024防雷与接地的有关规定采取屏蔽、泄放、消峰、分流、均压等电位联接的原理进行防雷工程的综合设计和改进。
（一）接地系统及措施
接地是防雷的基础,接地系统的设计与施工直接影响防雷的效果。只有良好的接地才能为入侵的雷电流提供畅顺的入地泄放通道,同时才能使屏蔽效果得到保障。该隧道建在花岗岩石之中,洞内无法利用基础钢筋作接地体,只能在电缆沟底部建造接地装置。为了减小接地电阻,可采用复合接地体,即水平接地体和垂直接地体相结合的方式,并在接地极周围填充长效降阻剂。垂直接地体的优点是在雷雨季节能积聚一定的山水,有利于改良接地极周围的土壤电阻率,降低接地电阻。而水平接地体能扩大地网的接地面积,使隧道成为一个大的均压体,减少闪击放电的机会,提高泄放雷电流的能力。
（二）屏蔽
隧道内的电气设备,外部电磁干扰主要有三种:雷电的电磁脉冲;电力系统中各种操作过电压;静电放电。由于雷电波主要是通过电磁感应和静电感应,在隧道内的电源线和信号线上产生过电压波,并沿电缆向两端传播冲击,使得隧道及监控室内的监控设备被击坏,而雷电从隧道口绕击进洞内的可能性很小。因此屏蔽只侧重于隧道外及洞口附近的各种电缆,将电源线和信号线分别敷设于镀锌线槽内,线槽每隔一定距离,按标准进行接地,从而使雷电作为干扰源的影响大大减小。
（三）均压、等电位联接
在隧道的电缆沟内及监控室内建立等电位连接带,将设备外壳及金属架构物进行可靠的搭接,就近接地,使整个监控系统处于准等电位水平,在隧道内形成一个均压带,避免被保护设备之间在雷击瞬间形成电位差而产生二次闪击、闪络现象而遭损坏。
（四）专用避雷器
在采取以上措施的同时,为防止感应雷电对一些重要的电气设备的冲击,须在其电源或信号输入端加装专用避雷器。避雷器的性能必须满足以下几点要求:
(1)避雷器不会对线路的正常运行造成影响;
(2)要有较好的箝位效果,冲击残压尽量小,并在设备的耐压范围内;
(3)要有足够的雷电通流容量,雷电发生时自身不会损坏,并能反复使用;
(4)能适应恶劣的工作环境;
(5)漏电流要小。响应时间要尽可能短,一般要求达ns级。
根据理论分析及实际经验,在下列易受感应雷影响的电气设备前加装相应的专用避雷器:
(1)在低压母线、监控系统电源输出端加装三相或单相电源避雷器,以防止感应雷电通过电源线损坏监控系统设备;
(2)在隧道内摄像机部分解码器输入输出端加装控制信号避雷器,以防止雷电通过控制信号线损坏摄像机解码器;
(3)在摄像机视频信号输入输出端加装同轴电缆避雷器;
(4)在通信机房配线架装设交换机配线避雷器;
(5)洞外广场摄像机安装云台、镜头控制线避雷器。
通过以上的技术处理,可有效防止雷电对隧道内电气设备的影响,最大限度地将雷击灾害减至最小。
三、结语
随着国民经济、科学技术的飞速发展,公路隧道机电设备的自动化程度越来越高,计算机用于自动控制及营运管理也越来越普遍。隧道内机电系统包括:照明、通风、火灾报警、闭路电视监控、通信、交通监测控制及供配电系统等都不可避免地会受到雷电灾害的影响,如何将雷电灾害的影响降至最低,是隧道机电系统在设计、施工及管理中一项非常重要的工作,必须予以充分重视。
参考文献：
1 公路隧道设计规范JTJ026-90
2 建筑物防雷设计规范GB50057-94
3 苏邦礼等.雷电与避雷工程.广州:广州中山大学出版社,1996.11
关键词：住宅小区 SPD 防雷装置
引言：
随着住宅小区智能化系统建设的高速发展，各种电子、微电子设备已经在各小区大量使用，这些装备耐过电压、过电流的能力较低，雷电高压入侵所产生的电、热效应以及雷击、电磁脉冲的侵入都会对设备和系统造成干扰和损坏，近几年，气候的极端化增加了防雷的重要性、迫切性，雷电防御已经从直击雷防护进入感应雷、雷电电磁脉冲等防护，致使电磁脉冲的危害越来越大，单靠传统的避雷网、接闪器已经不能满足各种现代化智能建筑、电器的需要，为了确保小区居民的正常生活，减少雷电带来的灾害，在小区配备SPD系统保护器是一种行之有效的防护措施，随着技术的进步，各种电子、信息设备耐受电涌能力随着技术的进步变得脆弱了，电涌可产生于雷击，也可来自大功率设备开关操作，所以对电涌选择的使用一定要按照防雷设计规范的规格，电涌保护作为一种内部防雷，在小区应用显得十分重要。
1：居民住宅小区防雷
1.1小区防雷的工程设计检测
小区的多样化、复杂化，使设计人员在对小区进行智能化系统防雷工程设计时，应该认真调查建筑群所在的地理环境、位置、土壤、气象以及雷电活动规律及供电进线方式是架空或埋地，根据建筑区的种种特点来设计防雷措施，选择浪涌保护器的通流容量，一方面按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000版）的要求进行防雷，另一方面按照系统工程要求，进行全面、综合、多重防护，把内部防雷和外部防雷技术结合起来，综合整体考虑，做到安全可靠，经济技术合理、全方位无死角的方案措施防雷。
1.2小区防雷规范
现代化的住宅小区普遍都是高层建筑，一些少数的旧居民区是较低层建筑，对于高层多层建筑物防雷一般按照第三类防雷建筑物要求设计，对室内有大量电器设备的采用针状和带状组成的混合接闪装置进行直击雷防护，室内金属外壳等设备与就近防雷装置做等电位连接，电表箱附近可预埋设从结构主筋引出的等电位连接板，PE线应在此作重复接地。低层住宅或别墅群类在防护直击雷时采用避雷带、避雷针或针带混合接闪器，选择结构主筋作为引下线，可明装或暗敷引下线，把连接至室内的电缆线金属屏蔽层、防护层及金属管道作等电位连接。
2：SPD在住宅小区的使用
2.1SPD的分类
SPD是浪涌保护器，用于低压配电系统和数据信号线路中防止雷电浪涌和操作过电压沿电源线和信号线的侵入，保护电气设备免受损害的防护器件。按照使用类型可以分为三类，即电压开关型SPD：无电涌时，SPD程高阻状态，当电涌电压达到一定值时，SPD会变成低阻抗。限压型SPD：无电涌时，SPD呈高阻抗，但会随着电涌电压和电流的升高，阻值抗持续下降且呈低阻导通状态。混合型SPD：是将电压开关型元件和限压型元件组合在一起的一种SPD，根据所承受的冲击电压特性的不同而分别呈现出电压开关型SPD、限压型SPD或者同时呈现这两种混合特性，器类型和结构按不同的用途有所不同，但至少包含一个非线性电压限制元件，用于SPD的基本元件有：放点间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
2.2住宅小区SPD的设置原因及依据方法
电涌保护器又被称为电压保护器、浪涌保护器、电子避雷器或防雷保护器等，简称“SPD”，基本工作原理是在瞬态过压发生的瞬间，将回路接入等电位系统中，从而将回路中的瞬态过电压幅值限制在设备能够承受的范围。雷电发生时，有大约50%的雷电流将沿着接闪器或引下线直接泄入地下，雷电流会通过引下线感应出极强的电磁场，最终形成电磁脉冲，另外50%的雷电流沿着进出建筑物管线泄放，对人员和建筑设备造成威胁，所以，现在住宅小区对雷电波入侵和电磁脉冲防护已经成为现代防雷的重点项目，可依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343中，对信息系统的低压输配电系统雷电波侵入的防护，应该综合考虑住宅小区信息系统的环境、雷击后果、室内防雷设备等因素，进行雷击风险评估，在低压系统中应安装对应的1级到3～4级SPD，浪涌保护器的安装和等电位连接的目的，为了减小保护区间内，各金属部件和各系统之间的电位差，非带电金属需要采用导线进行等电位连接，带电金属需要浪涌保护器做等电位连接。
2.2 SPD的安装方法及注意事项
在住宅小区常用的TN-C-S和TN-C接地系统中，回路中有相线和PEN线，而PEN线需要与等电位连接的接地母线相连接地，因此，这两种系统的PEN线可不用安装SPD，TN-S和TT系统中的N线在进线外不接地，这两种系统的N线上应该安装SPD。安全接地也是一种等电位联结，是以大地电位为参考电位的大范围的等电位接。在住宅设计的施工中，大部分住户对卫生间局部等电位联结不够重视，由于现代化的热水器、金属浴头等智能产品的使用，增加了淋浴时遭受雷击的可能性。安装时注意，压敏电阻SPD可能因受雷击损坏或使用日期久远老化，使漏电流增大，应该在SPD引线上安装防过流装置；第一级保护的SPD应靠近建筑物的入户线的总等电位连接端子处，第二、三级保护的SPD应尽量靠近被保护的设备安装，浪涌保护器连接导线要尽可能的短而直，长度不宜大于0.5m，相线至SPD的连线应采用不小于10mm2铜线，SPD到PE排的连接线使用不小于16ram2铜线。
2.3 SPD低配电压选择SPD方法
首先第一类对防直击雷的建筑小区，按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.2.3条1～4款、选择安装SPD，第二类防雷建筑小区，按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.3.8条4～6款选择安装SPD，第三类防雷建筑小区，按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第4.4.7条2款选择安装SPD。电涌保护器的有效电压保护水平要符合各项固定，比如对限压型电涌保护器：Up/f=Up+ΔU，对电压开关型电涌保护器，取公式中较大者：Up/f=Up或UP/f=ΔU，户外线路进入建筑物可安1KV/m计算，在后面可按ΔU=0.2Up计算，如果仅是感应电涌时可略去不计。使用较小电压保护水平值的电涌保护器，缩短连接电涌保护器的导体，可以取得较小电涌保护器有效电压保护水平。
3：SPD在住宅小区的防雷重要性
小区住宅信息化的更新，智能家用电器的涌现，使得传统的防雷技术思想和措施已经不适用于现代化的建筑防雷，对于弱电系统的保护具有局限性和落后性，所以在智能建筑的防雷中必须双管齐下才能确保安全，一个较为完善的防雷系统应包括“接闪器、等电位连接、避雷器、引下线、过压保护器以及电浪涌吸收装置SPD等，其中由于SPD比较适用于新型建筑物且使用方面，理论和技术比较成熟，对雷电波起到限流和嵌压的作用，使其残压不超过弱电系统的安全耐压值，雷电波消失SPD又恢复高阻状态，从而达到保护弱电设备的目的，其显著的效果、高性价比的技术方案，成为居民住宅小区防雷的必须防护措施。
参考文献：
关键词：爆炸危险环境，化工企业，电气设计
0.概述
在化工企业中，许多生产装置的物料介质是具有爆炸、火灾危险的，在其生产、加工和储运过程中不可避免的会出现爆炸性混合物或火灾危险物质。而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路漏电、电火花或电弧等产生的火源常常是引起爆炸事故的原因之一，因此，化工企业与普通场所的电气设计相比，在电气安全方面有较高的要求。设计人员的责任就是根据爆炸危险场所的等级和危险介质的级别和组别，经济合理地选用适当的防爆电气设备或采取措施降低防爆等级。
1.爆炸危险环境的基本概念
爆炸危险环境指含有爆炸性混合物的环境，分为爆炸性气体环境和爆炸性粉尘环境。按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间，将爆炸性气体环境划分为0、1、2区，爆炸性粉尘环境划分为10和11区。在化工企业中多为爆炸性气体环境，其中2区较为常见。
2.引起爆炸的三个基本条件
2．1释放源
可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点称为释放源。密闭容器和通道本身不视作释放源，当事故情况或在正常操作过程中产生易爆可燃物质外溢时，则被看作释放源。释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间的长短进行分级。
2.2点燃源
烟头、撞击火花、明火、化学反应热、热物体表面等都可以起到点燃作用，成为点燃源。而电气控制设备，如灯开关、磁力起动器等在分合过程中产生的电弧以及电气设备表面的热积累都是可能的点燃源。在电气设计中最重要的是要防止因电气设备导致点燃的问题。
2.3爆炸浓度
爆炸性气体、蒸气、粉尘等要与空气混合成一定比例，才能形成爆炸性混合物，这种比例称作爆炸浓度。当混合物浓度超过爆炸浓度上限或低于爆炸浓度下限时，都不能被点燃。释放源、点燃源和爆炸浓度构成了爆炸的三个基本条件，缺少其中任何一个条件时，均不能形成爆炸。因此，电气设计中的防爆措施应当从这三个方面来考虑。
3.电气防爆安全设计要点
3.1防爆厂房内电气设备的选型
3.1.1防爆电气设备的分类
目前我国的防爆电气设备类型共有以下几种：隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充沙型、无火花型和特殊型，其防爆原理主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般来说化工企业的防爆电气设备主要是选择隔爆型、增安型和正压型。
3.1.2爆炸性混合物的分级分组
爆炸性气体混合物按最大实验安全间隙和最小点燃电流分为ⅡA、ⅡB、ⅡC级，最大实验安全间隙和最小点燃电流越小，危险性越大。按引燃温度的高低，分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。爆炸性粉尘混合物根据引燃温度的高低，分为T11、T12、T13三组。
3.1.3设备选型
选型前通常先要正确分析爆炸性气体混合物的分级分组及爆炸危险区域的分区。由工艺等专业设计人员提供各种可燃性危险物质明细表及其特性，如：可燃性物质的名称、化学成分、闪点、爆炸下限、气体或蒸气与空气的相对密度、点燃温度、级别与温度组别等，并提供各区域的释放源明细表，如释放源位置、释放源等级等，电气设计人员可根据上述条件及《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92中相关要求划分爆炸危险区域并选择相应的防爆电气设备。论文大全，爆炸危险环境。选用的防爆电气设备级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。论文大全，爆炸危险环境。当存在有2种以上爆炸性气体混合物时，应按危险程度高的级别和组别选用防爆电气设备。
3.2防爆厂房配电线路设计
防爆厂房内电气配线是很重要的一环，由于配线施工较为隐蔽，不容易检查，往往又成为最薄弱的环节，防爆设备如果没有正确的配线将会失去防爆的意义。化工企业防爆厂房内配电线路所用电缆或导线一般采用铜芯材质。当易燃物质比空气重时，电气线路应在较高处敷设或直接埋地，架空敷设采用电缆桥架。电缆沟敷设时沟内应填砂，并有排水措施。当易燃物质比空气轻时，电气线路在较低处敷设或采用电缆沟敷设。在爆炸危险场所中使用的电缆不能有中间接头。除连接隔爆设备导管中或本安电路中导线外，导线连接应通过压紧连接、牢固的螺钉连接、熔焊或钎焊方式进行。配线用钢管应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管，在钢管与电气设备的连接处宜采用防爆挠性连接管。敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，所穿过的不同区域之间墙或楼板的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。在进入电气设备如电机、灯具、开关、按钮等钢管配线的电气线路，必须在进口处做好隔离密封；直径50mm以上钢管距引入接线箱450mm以内处，以及直径50mm以上钢管每距15m处，均应做好隔离密封；相邻的爆炸性气体环境1区、2区之间，爆炸性气体环境与相邻的其他危险环境或正常环境之间，也应做好隔离密封。在进行密封时，密封内部应用纤维做填充层的底或隔层，以防密封混合物流出，填充层的有效厚度必须大于钢管内径。密封的作用主要在于隔离，因此密封点取在高危险区与低危险区隔墙处的低危险区一侧。
爆炸危险环境内绝缘导线和电缆的允许载流量，不应小于熔断器熔体额定电流或自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍，引向1kV以下鼠笼型感应电动机支线的长期允许载流量，不应小于电动机额定电流的1.25倍。论文大全，爆炸危险环境。论文大全，爆炸危险环境。在爆炸性气体环境1区和爆炸性粉尘环境的l0区内。论文大全，爆炸危险环境。单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护，井使用双极开关同时切断相线及中性线。论文大全，爆炸危险环境。对3～10kV电缆线路，宜装设零序电流保护；在爆炸性气体环境1区和爆炸性粉尘环境的l0区保护装置宜动作于跳闸，在气体环境2区和粉尘环境的11区宜动作于信号。
3.3防爆厂房防雷接地及等电位连接设计
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》，化工企业防爆厂房防雷一般应划分为一类防雷建筑物或二类防雷建筑物。一类防雷应设独立避雷针或设不大于5m×5m或6m×4m架空避雷网格保护；二类防雷一般在建筑物屋面上设不大于10m×10m或12m×8m避雷网保护，同时应认真对待露天储罐上排放爆炸危险气体、蒸气的放散管、呼吸阀、排风管等的防雷，这些部位应和工艺设计人员确认是否加装阻火器，若罐体壁厚不小于4mm且加装阻火器时可利用罐体本身作为接闪器，否则应增设避雷针保护。
为防雷电波侵入，当低压线路全线采用电缆直埋时，在人户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上；当电源电缆自架空线引入时，在电缆与架空线连接处应设避雷器，避雷器、电缆金属外皮、钢管、绝缘子铁脚和金具等应连接在一起接地，其冲击接地电阻要求小于10Ω。为防雷电感应，平行敷设管道、构架或电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，跨接间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处也应跨接。为了预防不同电位金属件之间的电荷释放而产生电火花，防爆厂房内一定要采用等电位连接措施。通常采用在厂房土建柱上预埋钢板(距地或楼板0.3m处)，该预埋钢板锚筋通过柱内两根主筋与厂房基础接地网钢筋焊连，且也通过各楼层圈梁内两根主筋互相焊连，以构成等电位连接，厂房内各种金属设备、管道、构件、泵及平台等采用25×4镀锌扁钢就近与柱上预埋钢板焊连。防爆厂房的防雷接地、工作接地、重复接地、防雷电感应接地及防静电接地一般共用一个接地装置(独立避雷针、避雷网除外)，接地电阻要求不大于4Ω。
4.结束语
化工企业防爆厂房的电气设计，要严格遵守设计规范的要求，同时也需要考虑企业自身的生产工艺特点，针对形成爆炸的基本条件来采取完整的防范措施，才能做到既经济又有效。
论文摘要:本文就综合布线系统的安全性，论述了系统的电气保护、外部保护、屏蔽和系统接地等问题。
综合布线系统是智能建筑的一部分，与传统的布线相比，其主要特点表现为兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性，它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统相连，也能使这些设备与外部通讯网络相连接。可以说，综合布线系统犹如智能建筑的一条高速公路，有了这条信息高速公路，想上什么应用系统，都变得非常简单。而综合布线电气保护的目的，是为了减小电气故障对综合布线的电缆和相关连接硬件的损坏，也同时避免终端设备或器件的损坏，保障系统的正常运行。
“防患于未然”是安全防范系统中一直使用的宣传口号，它伴随着中国的安防工作从三十年前的几乎空白发展到现在被普遍接受。同样，在信息传输中，“防患于未然”一样是十分重要的。
一、电气保护
室外电缆进入建筑物时，通常在入口处经过一次转接进入室内，在转接处应加装电气保护设备，这样可以避免因电缆受到雷击产生感应电势或与电力线路接触而给用户设备带来损坏。
电气保护主要分为过压保护和过流保护两种，这些保护装置通常安装在建筑物入口的专用房间或墙面上。
综合布线的过压保护可选用气体放电管保护器或固态保护器，气体放电管保护器使用断开或放电间隙来限制导体和地之间的电压。放电间隙由粘在陶瓷外壳内密封的两个金属电柱形成，并充有惰性气体，当两个电极之间的电位差超过交流250V或雷电浪涌电压超过700V时，气体放电管出现电弧，为导体和地电极之间提供一条导电通路。
综合布线系统除了采用过压保护外，还同时采用过流保护。过流保护器串联在线路中，当线路发生过流时，就切断线路。为了维护方便，过流保护一般都采用有自动恢复功能的保护器。
二、外部保护
在安全防范工程中，往往都设有多道防线。在综合布线系统的工程设计中，也需要设多道防线对信息安全进行保护，以免信息中断造成重发，以免信息辐射造成泄密，以免信息出错造成音视扭曲，以免因因输线引发人身安全事故。
与综合布线系统相关的工程保护至少包含了雷击防护、电磁防护、接地保护、防火保护等内容。
（一）金属桥架保护
1、防火隔离：CM级的线缆在全封闭桥架中的阻然性能公认可以超过CMP级阻燃线缆的水平。
2、防雷保护：由于金属桥架必须接地，因此它是建筑工程中十分理想的防雷手段，当双绞线放在桥架里时，桥架变成了防雷保护中一道不可缺少的防线。
3、电磁干扰：金属桥架接地除了具有一定的防雷功能外，还具有初级的电磁屏蔽性能。
4、机械保护：金属桥架和金属电线管的最基本作用是为双绞线提供支撑和封闭，这就使双绞线获得了很好的机械保护，它使线缆能够在吊顶上，地面下和墙壁内穿行而不会被破坏，从而保障了20年以上的系统质保寿命。
（二）屏蔽作用
电磁干扰和辐射是整个应用系统的问题，由综合布线电缆引起的干扰只是其中的一部分，而且辐射能量与发送信号的电压和频率有关。采用屏蔽是为了在有干扰的环境下保证综合布线通道的传输性能。它包括两部内容，即减少电缆本身向外辐射的能量和提高电缆抗外来电磁干扰的能力。
综合布线的整体性能取决于应用系统中最薄弱的电缆和相关连接硬件性能及其连接工艺，在综合布线中，最薄弱的环节是配线架与电缆连接部件以及信息插座与插头的接触部位。当屏蔽电缆的屏蔽层在安装过程中出现裂缝时也构成了屏蔽通道的薄弱环节。为了消除电磁干扰，除了要求屏蔽层没有间断点外，还要求整体传输通道必须达到360°全程屏蔽，这种要求，对于一个点对点的连接通道来说，是很难达到的，因为其中的信息插口、跳线等很难做到全屏蔽，再加上屏蔽层的腐蚀，氧化破损等因素，因此，没有一个通道能真正做到全程屏蔽。同时，屏蔽电缆的屏蔽层对低频磁场的屏蔽效果较差，不能抵御诸如电动机等设备产生的低频干扰。所以采用屏蔽电缆也不能完全消除电磁干扰。
从理论上讲，为减少外界，可采用屏蔽措施，屏蔽有静电屏蔽和磁场屏蔽两种。屏蔽的原理是，在屏蔽层接地后使干扰电流经屏蔽层短路入地。因此，屏蔽的妥善接地是十分重要的，否则不但不能减少干扰，反而会使干扰增大。因为当接地点安排不正确，接地电阻过大，接地电位不均衡时，会引起接地噪声，即在传输通道的某两点产生电位差，从而使金属屏蔽层上产生干扰电流，这时屏蔽层本身就形成了一个最大的干扰源，导致其性能远不如非屏蔽传输通道。因此，为保证屏幕效果，必须对屏蔽层正确可靠接地。
在实际应用中，为最大程度降低干扰，除保持屏蔽层的完整，对屏蔽层可靠接地外，还应注意传输通道的工作环境，远离电力线路、变压器或电动机房等各种干扰源。当综合布线环境极为恶劣，电磁干扰强，信息传输率又高时，可直接采用光缆，以满足电磁兼容性的需求。
三、系统接地
综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高应用系统可靠性、抑制噪声、保障安全的重要手段。因此，设计人员、施工人员在进行布线设计施工前，都必须对所有设备，特别是应用系统设备的接地要求进行认真研究，弄清接地要求以及各类地线之间的关系。如果接地系统处理不当，将会影响系统设备的稳定性，引起故障，甚至会烧毁系统设备，危害操作人员生命安全。综合布线系统机房和设备的接地，按不同作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接及屏蔽接地等。
交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜采用一组接地装置。接地系统是以接地电流易于流动为目标，同时也可以降低电位变化引起的干扰，故接地电阻越小越好。因此，共用接地系统电阻值的确定应以其中最小值为准。
关键词：雷电；有线电视系统；防雷
一、引言
有线电视系统是将通过光缆接入的有线电视信号，或由大楼通过卫星天线和一组优质共用天线接收的开路电视系统信号，经前端处理后，以有线方式将电视信号分送到电视系统的各终端用户。在有线电视系统中，防雷设计是一项十分重要的工作，也是若干有线电视工作者长期研究的课题。雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上，其特点电压高，闪电电流幅值大，变化快，放电时间短，闪电电流波形陡度大。
论文百事通雷电的破坏作用在于强大的电流，炽热的高温，猛烈的冲击波，剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应，给人类社会带来极大的危害，造成人员伤亡、巨大破坏、起火爆炸、严重损失。雷电也常常使有线电视设备严重损坏，在实际工程当中，没有良好防雷措施的系统一旦遭到雷击就会遭到严重破坏，甚至瘫痪。对于干线较长的大系统，防雷设计更是刻不容缓的大事。在有线电视系统中，防雷设计是一项十分重要的工作，这里我们根据自己的工作实践和学习谈谈对雷电对有线电视系统的影响以及对雷电的防范举措。
二、雷电对有线电视系统的影响
对有线电视系统影响的雷击主要有两种：“直击雷”和“感应雷”。直击雷是带电云层和大地之间放电造成的。当雷云很低，周围又没有异性电荷的雷云时，就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷，形成带电云层向地面或者建筑物放电；放电电流可达到几十甚至几百千安，放电时间为50～100us，这种放电就是直击雷。直击雷对建筑物和人、畜安全危害甚大。对于有线电视系统，直击雷只有雷击率的10％左右，尽管破坏力大，但危害范围一般较小，可使用避雷针、避雷线和避雷网来防避。安装了避雷针后，有线电视系统的电子设备即使在其保护范围之内，仍然可能遭雷击而受损，大多数都是烧保险丝、电源变压器、整流元件、三端稳压器，严重的还可能损坏集成电路等元件。这说明雷击不是从天线引入的，而是从电源线引入的，可见避雷针虽保护了建筑物，却保护不了置于其内的有线电视电子设备，这是感应雷造成的。感应雷电分为静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因所引起。静电感应是当带电的云层(雷云)靠近输电线路时，会在它们上面感应出异性电荷，这些异性电荷被雷云电荷束缚着，当雷云对附近的目标或接闪器(避雷针是最早、最常用的接闪器)放电时，其电荷迅速中和，而输电线路上束缚的电荷便为自由电荷，形成局部感应高电位。这种感应高电位发生在低压架空线路时亦可达100KV，在有线电视线路上可达40～60KV，而且它可以沿着线路传人电子设备，造成损害。电磁感应是雷击后巨大的雷电流在周围空间产生交变磁场，由于电磁感应使附近设备感应出高电压，从而使设备损坏。“感应雷”占雷击率近90％，危害范围甚广，有线电视系统的电子设备受雷击损坏，主要是感应雷造成的。
三、有线电视系统防雷的措施
1天线的防雷接地。有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端，应把所有的接收天线，包括卫星接收天线的接地焊在一起，接天线的竖杆(架)上应装设避雷针，避雷针的高度应能满足对天线设施的保护。安装独立的避雷针时，由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状，边界线呈双曲线，所以避雷针高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸，避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3m。建筑物已有防雷接地系统时避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接。无论是新的接地线还是原建筑的接地线，接地电阻都应小于4。
2前端设备的防雷接地。当在前端附近发生雷击时，会在机房内的金属机箱和外壳上感应出高电压，危及设备和人身安全。前端设备的电源漏电也会危及人员的安全，因此，对机房内的所有设备，输入输出电缆的屏蔽层、金属管道等都需要接地，不能与天线的接地连接在一起，设备接地与房屋避雷针接地及交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起。系统内的电气设备接地装置和埋地金属管道应与防雷接地装置相连，不相连时两者的距离应大于3m，机房内接地母线表面应完整，绝缘线的老化层不应有老化龟裂现象。一般前端设备，如调制器、接收机、光发射机等没有过压保护，而只有过流保护，一旦有雷击往往会出现电源烧坏而保险不断的情况，针对此种情况应在总电源处加装避雷器，以更好地保护前端设备。
3干线系统的防雷接地。敷设于空旷地区的地下电缆，当所在地区年雷雨天数大干20d及土壤电阻率大干100时，电缆的屏蔽层或金属保护套应每隔2km左右接地一次，以防止感应电的影响。架空电缆的屏蔽层及金属保护套。钢绞线每隔250m左右接地一次，在电缆分线箱处的架空电缆金属护套，屏蔽层及钢绞线应与线杆拉线共用接地装置。另外就是不可忽视的光缆防雷，因为光缆在制造过程中，为了增加光缆的抗拉强度，在光缆中增加了钢丝。在设置接续盒时，只注意了光缆的熔接。使用通常方法，将两段光缆的钢丝，分别固定在接续盒两端的支架上，自然形成一间隙。这样，当任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压时，就会向另一端钢丝放电，放电过程中产生的巨大火花，使接续盒内光纤断裂损坏。为防止这种现象发生，在光缆的施工过程中，应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通，可有效避免光缆遭雷电侵害。
关键词：通讯塔；雷击事例；防护措施
中图分类号：TU976+.55 文献标识码：A
引言
位于中国辽东半岛最南端，城市大，笔者是气象部门从事防雷减灾工作十余年的技术人员，在多年工作中接触许多雷击事例，群众提出是通讯塔引雷造成他们的损失，而通讯公司坚持自己的通讯塔防雷装置合格，还拿出防雷技术检测机构的检测证书，双方僵持不下，造成群众围堵通讯机房，通讯公司不能正常进行维护，本人在参与处理几起事件后，从防雷工作的角度出发，在思考：群众认为通讯塔“引雷”是否合理？通讯塔经检测合格，真的对周围的雷电多发没有影响吗？经多方查阅资料，仔细研读规范，总结一点解释技巧，本篇简单进行介绍，希望和同行共勉。
雷击案例分析
通过现场查看，对受灾群众调查，初步分析此次雷击事故的原因有以下三个方面原因 有线电视分线盒、农户西边墙上的有线电视信号线是经过广电部门维修更换过，特此说明 。
（一）雷电波侵入
雷电闪击在架空线路和金属构件上，雷电流沿输电线、信号线进入群众家庭，对家用电器造成直接损坏，而此时，沿钢绞线行进的雷电流到达的分开处时，一部分雷电流向通讯塔方向，一部分向电线杆的铁环处，由于该钢绞线在此处没有直接接地线，而是利用电线杆内部的钢筋进行泄流（相当于暗敷引下线），规范允许，但会出现有水泥被击落的现象，群众看到的火花，和的闪击造成10X15CM的痕迹是最直接的证明。
（二）雷电电磁脉冲
雷电闪击在通讯塔、树木附近，在架空线路和金属构件上产生感应脉冲电压，当输电线、有线电视信号线形成回路时，就会在回路中产生相应的冲击电流，冲击电压和冲击电流沿线路进入群众家庭的家用电器，造成设备损坏。
（三）群众房屋没有雷电防护措施
农村农户的房屋没有雷电防护措施，一旦遭受雷电闪击，必将造成雷击事故，以前，由于农户家庭家用电器较少，雷击事故似乎不多，但近几年，随着经济的发展，农村富余起来了，电脑、空调等等家用电器的快速增加，由雷电波侵入、雷电电磁脉冲形式引起的雷击事故才逐渐被人们认识和了解，人们才知道防雷仅防是防直击雷是不行的，所以，农村电气、电子设备的雷击损坏，与农村建筑物没有雷电防护装置有密切关系。
通讯塔是否如群众所讲是引起此次雷灾的“凶手”
（一）高铁塔能够改变所处地域的雷电环境
根据GB50057―2010附录A 建筑物年预计雷击次数N=KNgAe的条件分析，k值的大小是关键，而通讯塔相当于孤立的突出建筑物，值应取2.
世界上最先被雷击的电视塔是被称为“欧洲第一塔”的莫斯科奥斯坦金诺广播电视塔，高573.5米。有人于1972年统计，它在4年半的时间里遭到了143次雷击，经过多年观测数据分析，发现电视塔建成后，该地区雷电闪击增加2.4―4倍。
中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室主任张义军在《高建筑物与雷电的发生》论文里指出：高筑建物的存在能够明显改变一个地区的闪电密度分布情况。
（二）通讯塔相当接闪器，能够起到防直击雷作用
雷电放电先前为先导放电，当先导前端从天空接近地面时，通讯塔（一般为55---60米）上的接闪器在强电场的作用下产生尖端放电，形成向上的先导放电，和闪电接触，将雷电流通过自身的引下线传向地面，避免保护对象直接遭受雷击。如果用一个通俗比喻来讲，就比如在下雨天，我们打把雨伞，雨水顺伞四周流下，从而保护我们不受雨淋，但它有一定的范围，同样，通讯塔也有一定的保护范围，在保护范围内的物体在防直击雷方面是相对安全的。
（三）通讯塔接闪雷电会发生侧击雷和绕击雷
侧击雷：莫斯科电视塔发生雷击事故时，雷击点经常在电视塔的中间部位，这一现象引起了防雷学术界的关注，雷击电气几何模型的理论由此诞生。雷击电气几何模型决定，高层建筑可能会发生侧击，越高的建筑物遭到侧击的几率越大。
绕击雷：雷击电气几何模型中，雷击闪电先导的发展起初是不确定的，当先导与地面目标的距离等于击距时，才受到地面影响开始定向，由GB50057―2010（P160）得知，各类防雷接闪器接受雷电流数据为：第一类（5.4KA）、第二类（10.1KA）、第三类（15.8KA），当雷电流等于和大于上述数据时，闪电将击于接闪器，而一旦小于上述数据，闪电有可能穿过接闪器击中通讯塔附近的建筑物，甚至地面的情况，但概率很小，也就说在通讯塔正下方的建筑物也会遭受雷击，这和我们打伞一样，当雨大时或风大时，我们的衣服同样会被雨淋湿。
（四）通讯铁塔遭受雷击后会给周围建筑物造成一定的地电位反击
雷电流通过通讯铁塔的引下线流入大地时，由于接地电阻的存在，产生较大的压降，使地电位抬高，则向没有接受雷击的建筑物产生反击。
三、结束语
以上通过雷击案例的分析，我们知道通讯塔的存在能够改变该地域雷电电磁磁场；会增加该地域雷电活动次数；增加附近建筑物遭受雷击的概率。也就是群众认为的通讯塔引雷，但不是引起大面积雷灾的直接原因，随着群众家庭电器、电子设备的增多和房屋没有雷电防护装置的现实情况，
参考文献：
1《建筑物防雷设计规范》GB50057---2010
2《雷电散击案例调查》李伟 等《中国防雷》2008.No.5
3《谈通讯铁塔可能增加雷击事故的原因》张朝辉《科技与生活》2011年第13期
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