智能建筑中的屏蔽技術(shù)探索

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我國(guó)是雷電多發(fā)的國(guó)家,雷電給人們生活帶來(lái)了極大的安全隱患。近年來(lái)，中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、信息技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(lái)越大。智能建筑對(duì)防雷技術(shù)提出了更新更高的挑戰(zhàn)，在防雷技術(shù)相對(duì)滯后于智能建筑技術(shù)發(fā)展的今天，在智能建筑的防雷設(shè)計(jì)施工中應(yīng)結(jié)合智能化子系統(tǒng)設(shè)備的特點(diǎn)，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(shè)計(jì)，真正做到“安全高效，經(jīng)濟(jì)實(shí)用”。本文僅從屏蔽技術(shù)在智能建筑防雷中的應(yīng)用作一探索.
對(duì)于屏蔽的措施，目前，我國(guó)已頒布《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50311-2000，其中對(duì)于線路屏蔽以抗擊雷電過(guò)電壓及電磁干抗的措施已規(guī)定得相當(dāng)規(guī)范，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB/T50311-2000的相關(guān)規(guī)定。從原理上講,為減小電磁感應(yīng)效應(yīng),應(yīng)采取的措施為外部屏蔽的設(shè)計(jì)、線路屏蔽和內(nèi)部布線措施等。
1． 外部屏蔽的設(shè)計(jì)
（1） 為了改善電磁環(huán)境，與建筑物相關(guān)聯(lián)的所有大尺寸金屬部件應(yīng)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(gòu)成法拉第籠削弱進(jìn)入建筑物內(nèi)部的電磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2） 信息系統(tǒng)設(shè)備主機(jī)房的六面應(yīng)敷設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)，屏蔽網(wǎng)應(yīng)與機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)形接地母線均勻多點(diǎn)相連；
（3） 金屬導(dǎo)體，電磁屏蔽層及金屬線槽（架）等進(jìn)入機(jī)房時(shí)，應(yīng)做等電位連接。
2.   線路屏蔽措施
（1） 信息系統(tǒng)設(shè)備主機(jī)房應(yīng)避免設(shè)在建筑物的高層，宜選擇在建筑物低層中心部位，其設(shè)備應(yīng)避免緊靠建筑物立柱或橫梁，設(shè)置在雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）的較高級(jí)別區(qū)域（LPZ2或LPZ3）內(nèi) ；
（2） 對(duì)于需要重點(diǎn)保護(hù)的信號(hào)線纜，宜采用屏蔽電纜進(jìn)行布線，也可采用光纜。當(dāng)采用屏蔽線系統(tǒng)時(shí)，線纜中傳輸信號(hào)頻率為1MHZ以下時(shí)，采用單端接地，線纜中傳輸信號(hào)頻率為1MHZ以上時(shí)，采用兩端接地。采用單端接地應(yīng)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(shí)，兩個(gè)接地裝置之間的接地電位差不應(yīng)大于1vr.m.s（聯(lián)合接地系統(tǒng)）；
（3） 架空電力與電訊導(dǎo)線應(yīng)盡可能避免架空引入，如確有困難時(shí)，其線路由終端桿引下后應(yīng)更換為屏蔽線纜，進(jìn)入智能建筑物應(yīng)水平直埋50m以上，埋地深度應(yīng)大于0.6m,屏蔽層兩端接地；非屏蔽線應(yīng)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(shè)的電纜應(yīng)敷設(shè)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(yīng)首尾電氣貫通，并與各個(gè)建筑物的等電位連接排連接。電纜屏蔽層應(yīng)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(qiáng)芯等，應(yīng)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(yīng)符合我國(guó)國(guó)情的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）的定型設(shè)備和器材，工程所用的布線纜線及相關(guān)部件的型號(hào)、規(guī)格、性能、質(zhì)量應(yīng)符設(shè)計(jì)中的規(guī)定，并經(jīng)國(guó)家有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)鑒定，合格的產(chǎn)品才可以進(jìn)入施工。因此在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)檢查電纜和光纜的外包裝有無(wú)破損，對(duì)纜身應(yīng)檢查外護(hù)套是否完整，有無(wú)壓扁或裂縫等現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)外包裝有嚴(yán)重破損或外套有損傷時(shí)，應(yīng)做好詳細(xì)記錄，并進(jìn)行抽樣檢查測(cè)試。
（2） 各種系統(tǒng)（通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、廣播衛(wèi)星電視系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等）信號(hào)線、控制線及電源線，如在同一路由上敷設(shè)時(shí)，應(yīng)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(yīng)有可靠的接地裝置。各個(gè)系統(tǒng)纜線間的最小間距及接地裝置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，以免互相干擾。
（3） 為保證通訊網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)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(dòng)機(jī)、電力變壓器等電氣設(shè)備之間應(yīng)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(shè)時(shí)，其平行或交叉的最小凈距也要符合相關(guān)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。
(4)綜合布線系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件選用相應(yīng)的纜線和配線設(shè)備，或采取防護(hù)措施。當(dāng)綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的干擾低于有關(guān)規(guī)定時(shí)，或用戶對(duì)電磁兼容性有較高要求時(shí)，宜采用非屏蔽纜線和非屏蔽配線設(shè)備進(jìn)行布線，也可采用光纜系統(tǒng)。當(dāng)綜合布線路由上存在干擾源，且不能滿足最小凈距要求時(shí)，宜采用金屬管線進(jìn)行屏蔽。
（5）綜合布線系統(tǒng)采用屏蔽措施時(shí)，必須有良好的接地系統(tǒng)。保護(hù)地線的接地電阻值，單獨(dú)設(shè)置接地體時(shí)，不應(yīng)大于4Ω；采用聯(lián)合接地體時(shí)，不應(yīng)大于1Ω。所有屏蔽層應(yīng)保持連續(xù)性。屏蔽層的配線設(shè)備（FD或BD）端必須良好接地，用戶（終端設(shè)備）端視具體情況宜接地，兩端的接地體應(yīng)連接至同一接地體。若接地系統(tǒng)中存在兩個(gè)不同的接地體時(shí)，其接地電位差不應(yīng)大于1vr.m.s。
（6）采用屏蔽布線系統(tǒng)時(shí)，每一樓層的配線柜都應(yīng)采用適當(dāng)截面的銅導(dǎo)線單獨(dú)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(dǎo)線或銅導(dǎo)體的截面與距離遠(yuǎn)近，插座數(shù)量，專線條數(shù)，工作站數(shù)量（個(gè)）等有關(guān)，一般選6~16mm2及16~25mm2。接地線導(dǎo)線應(yīng)接成樹狀結(jié)構(gòu)的接地網(wǎng)，避免構(gòu)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(shè)時(shí)，槽道或鋼管應(yīng)保持連續(xù)的電氣連續(xù)，并在兩端應(yīng)有良好的接地。干線電纜的位置應(yīng)盡可能位于建筑物的中心位置。當(dāng)電纜從建筑物外面進(jìn)入建筑物時(shí)，電纜的金屬護(hù)套或光纜的金屬件均應(yīng)有良好的接地。當(dāng)電纜從建筑物外面進(jìn)入建筑物時(shí)，應(yīng)采用過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)措施，并符合相當(dāng)規(guī)定。綜合布線的有源設(shè)備的正極或外殼，與配線設(shè)備的機(jī)架應(yīng)絕緣，并用單獨(dú)導(dǎo)線引至接地匯流排，與配線設(shè)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(jí)和對(duì)材料的耐火要求，綜合布線應(yīng)采取相應(yīng)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(yīng)采用阻燃的電纜或光纜；在大型公共場(chǎng)所宜采用阻燃、低煙、低毒的電纜或光纜；相鄰的設(shè)備間或交接間應(yīng)采用阻燃型配線設(shè)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(lái)越大，人們必將對(duì)屏蔽技術(shù)提出更為嚴(yán)格的要求，對(duì)于廣大工程技術(shù)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(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。路漫漫其修遠(yuǎn)，吾輩需要上下而求索