试述工厂弱电系统的防雷保护

摘要：随着计算机技术和电子信息的不断发展，日益繁忙的事务通过电脑、自动化及通讯设备得以高效运营地井然有序，如果受雷电袭击的后果可能是整个系统的运行中断、重要数据丢失，造成无法弥补的经济损失，雷电和浪涌电压已成为电子信息时代的公害。弱电设备的防雷问题是一个综合性的工程,工厂弱电系统的安全运行对企业来说，尤其是大型的综合企业非常重要，企业供电的可靠性、连续性和安全性要求性很高，减少雷电对弱电系统的损坏,防患于未然、势在必行。本文从雷电和弱电系统，工厂弱电系统防雷保护设计、弱电系统防雷原则与措施和弱电系统防雷措施五个方面分析工厂弱电系统防雷的保护，以期起抛砖引玉的作用。
　　关键词：弱电系统；防雷；保护
　　一、雷电和弱电系统
　　雷电是一种很常见的自然现象，雷电是雷云层接近大地时,地面感应出相反电荷,当电荷积聚到一定程度,产生云和云之间以及云和大地之间放电,迸发出光和声的现象。雷电可分为直击雷、感应雷(包括静电感应和电磁感应)和球形雷。
　　雷电波入侵智能建筑的形式有两种，一种是直击雷，另一种是感应雷。一般来说，直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小，通常不必安装防护直击雷的设备。感应雷即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，过电流形成雷击。感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有以下三条途径：雷电的地电位反击电压通过接地体入侵；由交流供电电源线路入侵；由通信信号线路入侵。不管是通过哪种途径入侵形式，都会使电子设备及计算机系统受到不同程度的损坏或严重干扰。
　　厂区智能建筑主要由建筑自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、信息通信系统(CAS)三个系统组成,并利用计算机网络技术、通信技术将此三个系统进行系统集成。即将智能建筑管理系统,以语言、数据、视频、监控等不同信号的配线系统经过统一的规划设计,综合成一套标准的布线系统,作为建筑物内部之间的传输网络的综合布线系统，又名弱电系统,可分为建筑物内综合布线、建筑物群内部之间的综合布线。
　　以弱电系统的防雷而言,除雷电直击外,最具有破坏作用的是二次效应,也就是静电感应雷和电磁感应雷,由于雷电具有高电位、大冲击电流、瞬时性的特点,强大的闪电产生静电场、交变电磁场和电磁辐射,以雷电波侵入、地电位反击等形成雷电电磁脉冲，产生强大的变电磁场、使周围的金属产生感应电势和感应电流。信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(传输线等)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。
　　二、弱电系统防雷保护设计
　　防雷系统设计应满足的原则：保护器不影响被保护设备的正常工作；雷击产生冲击波时，所采用的防护器件应有低阻抗，将冲击电流直接导入大地而不产生危险的冲击对地电位差；防护器件应有较高的承受冲击能量的能力，并有规范的接地系统。为了防止雷电产生的感应过电压和过电流，在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均安装相应的避雷器。
　　防雷系统设计依据是GB50057-94《建筑物防雷设计规范》，QX3－2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》D562《建筑物、构筑物防雷设施安装》，GB7450-87《电子设备雷击保护导则》，GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》，VDE0675《过电压保护器》的GB50174-93《电子计算机机房设计规范》等规范。
　　弱电防雷的综合因素，要求将外部防雷装置和内部防雷装置统一考虑，着眼于全方位的雷电综合防护，把机房建筑物的防雷、雷电电磁脉冲（LEMP）防护、设备防雷、电源系统防雷、线路防雷、接地系统、保护装置等综合因素考虑在内。建筑群子系统，设备间子系统，管理子系统，垂直干线子系统和水平干线子系统的工作区子系统各系统之间的综合关系，任何方面的遗漏带来的危害都是不能低估的。
　　在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络方面的防雷工作是较易被忽视的。