2)等电位连接
所有进入建筑物的水管或其他金属管道在进入建筑物时进行有效接地并与每层的等电位预留接头电气连通。??构件和不带电金属外壳必须用6mm2铜线相互连通,并与接地汇流排可靠连接。
考虑到机房内设备多,按照QX-2000的要求,对机房内设备采用网型连接,第一,采用5mm×50mm紫铜排沿机房四周敷设。第二,将机房外侧大楼八个构造柱的主钢筋一一与接地汇流排电气连通。第三,将机房内的所有金属部件一一就近与接地汇流排连接。
3)屏蔽建筑物内的所有的金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线和穿金属管屏蔽,在机房地墙壁上,金属门、窗等应和接地预留件进行有效的焊接,使整个机房形成一个法拉第笼,用来防止外来的电磁脉冲干扰机房内设备。
4)过电压保护
供电系统的防雷
由于长沙地域属多雷区,沿电源线路侵入的雷电电流不但可以损坏室内各种电气设备,甚至还引起室内的电气起火。按照国家标准规范GB50057-94的要求,供电系统的防雷必须采取三级防护。第一,在配电房变压器低压侧配电柜上安装100KA(10/350us)的SPD.第二,在大楼一楼配电柜业务系统专用供电线路的输出端安装40KA(8/20us)的SPD。第三,在十三层三个配电柜加装20KA(8/20us)的SPD,以抑制从电源线路波袭而来的感应雷电流。第四,从总配电间到大楼一楼配电柜采用铠装电缆埋地敷设。
天馈和信号线的防雷
对进入十三楼计算机房的各种信号线(包括电话线、DDN专线、卫星接收同轴电缆等)在输入设备接口处就近与屋顶接地预留母排电气连通,并安装相应信号避雷器,以抑制从天馈和信号线路波袭而来的感应电波,这些雷器的启动电压、响应时间、插入损耗、驻波比都要与相对应的设备相匹配。
5)合理的布线设计
防御雷电电磁脉冲对室内布线的要求非常严格。由于用作引下线的钢筋混凝土柱内的钢筋和整个建筑物的屏蔽网都在外墙处,雷电流需经此处的钢筋分流到接地装置上,所以外墙处的电流密度大,电磁场强。本人认为机房内的电源和通信等线路的主干线设置在中心部位的电梯井的近旁,并且建筑物内的各种电气馈线都穿金属管保护或采用双层屏蔽电缆(或同轴电缆)。
6)接地系统设计根据掌握的土壤电阻和土质分布等基本资料,按科学合理,经济节约的原则,综合考虑到各种情况,采用联合接地系统,把各种地网连接成一个整体网,联合接地体的接地电阻值宜小于4欧姆,工程中常采用的是多根垂直接地体通过水平连接带联结起来实现,并且为了防止跨步电压危害人身安全,于是又把连接线连同接地体一起埋入地中,形成既有垂直接地体又有水平接地体的联合接地体。因为在中小型地网中,垂直接地体的电流散流占主要的,水平接地体仅仅影响散流,而主要作用是起均压作用。以垂直接地体为主的的接地装置中,计算时除了要知道垂直接地体的接地电阻外,还要考虑水平接地体的影响通常使用下面公式:式中:R1为单一垂直接地体的接地电阻值;λ1为单一垂直接地体的利用系数;
R2为水平连接带的接地电阻,扁钢水平连接多极接地体时的接地电阻R2=lnL2为连接扁钢的长度,b为扁钢长度,h为有地面到扁钢上端的埋深;λ2为水平连接带的利用系数。实际中,以垂直接地体为主的复合接地体(地网),在计算接地电阻时,可以简化为只计算垂直接地体的接地电阻,然后再考虑水平连接线的影响,把计算后的接地电阻值降低10%即可,这样反过来,我们可以接地电阻最大允许值,直接求出垂直接地体的根数n,即:
式中:R为接地电阻最大允许值(Ω),其余同前。
假设R1=32Ω,λ=0.9,代入式中n≧=4因此接地体采用4根的垂直接地体和一根水平接地体焊接并埋入地下,接地体在地面与避雷针、避雷带的引下线相连接,以上的设计是按照标准土壤电阻率设计的,当实际的接地体接地电阻值在于周围的自然接地体连接在一起仍达不到国标所规定的要求时,须适当的增加垂直接地体和水平接地体的数量,以保证达到国家防雷接地标准值和行业接地电阻的要求。水平地网网格尺寸为3m×3m,用才为4mm×40mm热镀锌扁钢,垂直接地极采用5mm×50mm×500mm和5mm×50mm×1500mm两种热镀锌角钢,网格按70公分深,80公分宽开挖并将降阻济与水按1:1的比例调和均匀裹住扁纲与角钢敷设,地网设计如图2所示。
5、小结随着信息技术的迅速发展,智能建筑物内雷电防护已提高了要求,信息系统的雷电保护成为考虑的重点。因此防雷工程成为一项多学科,跨部门的复杂系统工程,我们必须紧密结合信息工程技术和电磁兼容技术,采取综合治理、系统防护。设计当中必须严格遵循有关的规范和标准,对智能建筑物内的各种设备应该单独考虑,综合设计,使防雷设计作到科学性、实用性和经济性相结合。
参考文献
1)虞昊《现代防雷技术基础》清华大学出版社出版1996.52)关象石《防雷技术标准规范汇编》中国计划出版社出版19993)苏邦礼《雷电与避雷工程》中山大学出版社19964)《狮门安全系统手册---防雷分册》2001.55)《首届中国防雷论坛》2002.106)陈一才《高层建筑电气设计手册》中国建筑工业出版社1990