【干货】弱电工程中的防雷知识

讯道通信工程

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001／常规防雷电

   常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。

• 防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。

• 防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。

• 综合性防雷电是指对同一保护对象同时采用多种避雷装置。

• 避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。 

1、避雷针防雷电 
　　以避雷针作为接闪器的防雷电。避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电；形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。 
　　实际上，避雷装置是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。 
　　安装的避雷针和导线通体要有良好的导电性，接地网一定要保证尽量小的阻抗值。 

2、避雷线防雷电 
　　是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电。根据防护对象的不同避雷线分为单根避雷线、双根避雷线或多根避雷线。可根据防护对象的形状和体积具体确定采用不同截面积的避雷线。避雷线一般采用截面积不小于35平方毫米的镀锌钢绞线。它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。 

3、避雷带防雷电 
　　是指在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器的防雷电。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。避雷带的材料一般选用直径不小于8毫米的圆钢，或截面积不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁钢。 

4、避雷网防雷电 
　　避雷网分明网和暗网。明网防雷电是将金属线制成的网，架在建（构）筑物顶部空间，用截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电。暗网是利用建（构）筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护。只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。无论是明网还是暗网，网格越密，防雷的可靠性越好。 

5、避雷器防雷电 
　　避雷器，又称做电涌保护器。避雷器防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定范围内，保证用电设备不被击穿。常用的避雷器种类繁多，可分为三大类，有放电间歇型、阀型和传输线分流型。 
　　设备遭雷击受损通常有四种情况，一是直接遭受雷击而损坏；二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损；三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏；四是设备安装的方法或安装位置不当，受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。加装避雷器可把电器设备两端实际承受的电压限制在安全电压内，起到保护设备的作用。 

6、综合性防雷电 
　　是相对于局部防雷电和单一措施防雷电的一种综合性防雷电。设计时除针对被保护对象的具体情况外，还要了解其周围的天气环境条件和防护区域的雷电活动规律，确定直击雷和感应雷的防护等级和主要技术参数。采取综合性防雷电措施。程控交换机、计算机设备安放在窗户附近，或将其场所安置在建筑物的顶层都不利于防雷。将计算机房放在高层建筑物顶四层，或者设备所在高度高于楼顶避雷带，这些作法都非常容易遭受雷电袭击。 

002／​​​​​​​非常规防雷电 

目前，除前面介绍的常规防雷装置外，也有采用激光束引雷、火箭引雷、水柱引雷、放射性避雷针、排雷器等防雷装置进行雷电防护，这些防雷装置称为非常规防雷装置。

大多数非常规防雷装置还处于研究实验阶段，对新的更为有效的避雷技术的探索仍在继续。 

防雷接地分为两个概念:

一是防雷，防止因雷击而造成损害；

二是接地，保证用电设备的正常工作和人身安全而采取的一种用电措施。接地装置是接地体和接地线的总称，其作用是将闪电电流导入地下，防雷系统的保护在很大程度上与此有关。

接地工程本身的特点就决定了周围环境对工程效果的影响，脱离了工程所在地的具体情况来设计接地工程是不可行的。实践要求要有系统的接地理论来对工程实际进行指导。而设计的优劣取决于对当地土壤环境的诸多因数的综合考虑。土壤电阻率、土层结构、含水情况以及可施工面积等因数决定了接地网形状、大小、工艺材料的选择。因此在对人工接地体进行设计时，应根据地网所在地的土壤电阻率、土层分布等地质情况，尽量进行准确设计。接地体：又称接地极，是与土壤直接接触的金属导体或导体群。分为人工接地体与自然接体。 接地体做为与大地土壤密切接触并提供与大地之间电气连接的导体，安全散流雷能量使其泄入大地。

Q&A

Q:单位怎样进行雷电灾害防护？

A:

1、 单位应定期由专业防雷公司检测防雷设施，评估防雷设施是否符合国家规范要求，比如：学校、公司、区级以上医院、四星级以上宾馆、城区内高度在45米以上的高层建筑需两年检测一次。
2、 单位应设立防范雷电灾害责任人，负责防雷安全工作，建立各项防雷安全工作，建立各项防雷设施的定期检测，雷雨后的检查和日常的维护。如雷雨过后,安装在电话程控交换机、电脑等电器设备电源上和信号线上的过压保护器应检查有无损坏，发现损坏时应及时更换。
3、 建设单位在防雷设施的设计和建设时，应根据地质、土壤、气象、环境、被保护物的特点，雷电活动规律等因素综合考虑，采用安全可靠、技术先进、经济合理的设计施工。
4、 应采用技术和质量均符合国家标准的防雷设备、器件、器材、避免使用非标准防雷产品和器件。
5、 新增加建设和新增加安装设备应同时对防雷系统进行重新设计和建设，如：重新铺设电脑网络线、室外天线的移位和加高等等都应该重新设计和建设防雷设施。

003／安防监控系统防雷

直击雷防护，是防雷保护不可或缺的重要基础，是整个防雷保护系统重要组成部分。
1.前端设备的直击雷防护
安防监控系统前端设备有室外和室内两种，安装在室内的设备一般不会遭受直接雷击，可不考虑直击雷防护。而安装于室外的设备，多数处于相对开阔地带，直击雷风险较大，则必须考虑直击雷防护问题。安防监控系统前端设备，如摄像头等，应置于接闪器有效保护范围之内。为了防止电磁感应，摄像机的电源线和信号应穿金属管敷设，金属管应可靠接地。
2传输线路的直击雷防护
为了使传输线路免遭直击雷的侵害，传输线路应尽量避免架空架设，最好穿金属管埋地敷设，金属管的两端应可靠接地。
3终端设备的直击雷防护
终端设备机房（监控机房）所在建筑物应采取防直击雷保护措施，应满足《建筑物防雷设计规范》要求。

 防雷接地系统
所有防雷保护系统均应有可靠、有效的接地。接地系统是防雷系统必要组成部分之一。安防监控系统前端、终端设备均应有良好的防雷接地，接地系统应符合规范要求。一般独立于监控机房所在建筑物的前端设备均须设有独立接地。但在此需要特别指出的是：若不满足独立接地要求，则应做共用接地。

布线应注意的问题
为减少雷害风险，任何导线、金属线路均应尽可能避免与直击雷防护装置平行捆扎，而应按照有关规范要求布线，预留一定的安全距离。

交流电源浪涌保护器的选用
对于安防监控系统的所有交流电源进线端均做有效的防雷保护。前端设备的交流电源进线处应安装相应的电源浪涌保护器。进入到监控机房的电源线应考虑三级防护，可在建筑物的总配电房的电源进线处安装一级电源浪涌保护器，在监控机房所在楼层配电箱的电源进线处安装二级电源浪涌保护器，在监控机房重要设备的电源进线处安装三级电源浪涌保护器。

传输线路的防护
最安全的布线方式，应采取全程穿金属管埋地敷设，同时，金属管两端务必做有效接地。实际工程中，很多情况下条件不允许时，可以全程穿金属管架空走线；或者不作全程穿金属管，但在电缆进入监控机房和前端设备前务必穿金属管埋地敷设，埋地长度应不小于15cm，在入户端将电缆金属外皮、金属管与防雷接地有效连接。所有传输线路的两端均应安装相应的浪涌保护器。
光线通讯线路的防护
一般来讲，光纤线路不必作加装防护雷电浪涌保护装置，因为光纤线路本身不属于导体，也就不会感应、传递过电压浪涌。但应注意，光纤线缆一般有金属加强芯和金属铠层用于保护光纤线缆，则在光纤用户端必须做好接地保护。

视频信号防雷的注意事项
视频信号防雷，概念比较简单，但也常常出现因工作环节上的疏忽导致防雷保护失败，同时导致视频防雷自身遭到损坏。目前，市场上大部分信号防雷产品，一般采用两级保护方式，前一级作为粗保护，一般采用气体放电管作为保护器件，后一级为细保护，一般采用TV S作为保护器件。
1.直流电源防护，控制线信号保护
直流电源防护、控制线信号保护与视频信号保护的常见问题一致，连接方式一般为压接式。现场工程人员必须注意的，正确连接此类防雷器。

日常维护要则：

（1）避雷针、避雷带、支架、接地引下线、接地体、连接线等邮件，均应采用热镀锌等方法，有效防止锈蚀，日常使用应经常进行除锈防腐。
（2）应定期检查避雷器的使用情况，发现有损坏、老化的情况应及时更换。

004／​​​​​​​注意事项

  弱电防雷接地施工注意事项：

　　1、弱电系统的接地，按用途分有保护性接地和功能性接地。保护性接地分为：防电击接地、防雷接地、防静电接地和防电蚀接地;功能性接地分为：工作接地、逻辑接地、屏蔽接地和信号接地。不同的接地有不同的要求，应按设计决定的接地施工。

　　2、需要接地的弱电系统的接地装置应符合下列要求：

　　（1）当配管采用镀锌电管时，除设计明确规定处，管子与管子、管子与金属盒子连接后不必跨接，但应遵守下述规定：

　　a、管子间采用螺纹连接时，管端螺纹长度不应小于管接头长度的1/2，螺纹表面应光滑、无锈蚀、缺损，在螺纹上应涂以电力复全脂或导电性防腐脂。连接后，其螺纹宜外露2~3扣。

　　b、管子间采用带有紧定螺钉的套管连接时,螺钉应拧紧;在振动的场所,紧定螺钉应有防松动措施。

　　c、管子与盒子的连接不应采用塑料纳子，应采用导电的金属纳子。

　　d、弱电管子内有PE线时，每只接线盒都应和PE线相连。

　　（2）当配管采用镀锌电管，设计又规定管子间需要跨接时，应遵守下述规定：

　　a、明敷配管不应采用熔焊跨接，应采用设计指定的专用接下来线卡子跨接。

　　b、埋地或埋设于混凝土中的电管，不应用线卡跨接，可采取熔焊跨接。

　　c、若管内穿有裸软PE铜线时，电管可不跨接。此PE线必须与它所经过的每一只接线盒相连。

　　（3）配管采用黑铁管时，若设计不要求跨接，则不必跨接。若要求跨接时，黑铁管之间及黑铁管与接线盒之间可采用圆钢跨接，单面焊接，跨接长度不宜小于跨接圆钢直径的6倍;黑铁管与镀锌桥架之间跨接时，应在黑铁管端部焊一只铜螺栓，用不小于4mm的铜导线与镀锌桥架相连。

　　（4）当强弱电都采用PVC管时，为避免干扰，弱电配管应尽量避免与强电配管平行敷设，若必须平行敷设，相隔距离宜大于0.5m。

　  （5）当强弱电用线槽敷设时，强弱电线槽宜分开;当需要敷设在同一线槽时，强弱电之间应用金属隔板隔开。

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