1佛山市防雷设施检测所佛山528000；2佛山市三维计算机网络有限公司佛山528000
【摘要】现代建筑智能化程度不断提高，建筑大楼内供电系统、多媒体会议室、中心机房、119指挥中心等内的设备是非常敏感的弱电设备，其内部结构的高度集成化，耐过电压、耐过电流的水平极低，避雷针对这些电子设备的保护也无能为力，本文通过具体分析一个实例，探讨为了使大楼各设施能正常运作以及保障大楼内人员的安全，防止雷击而带惨重损失，对大楼进行综合雷电防护的相关措施，除了要安装良好的避雷针、避雷带，还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的雷电防护工作，并具备可靠的接地装置。给出智能建筑物的雷电防护施工的具体解决方案。
【关键词】建筑电气、雷电防护、防雷接地、电气施工、接地设计、防雷系统、综合防雷、防雷措施
一、工程概况
某办公大楼长88米，宽48米，共计6层，已安装有直击雷防护措施并符合国家规范的要求，经检测其冲击接地电阻为4欧姆；总电房设在一楼，每个楼层有单相配电箱2个；119指挥中心设在六楼，机房设有三相配电柜，供电线路由一楼总电房引入，机房有UPS电源一套，其功率为3KVA，24口网络交换机5台，通讯进线有光纤1路，ISDN进线2路，没有做任何感应雷防护措施。为了使大楼各设施能正常运作以及保障大楼内人员的安全，有必要对大楼进行综合雷电防护措施。
二、机房网络系统综合防雷要点
雷电防护是一个综合的系统工程，防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。综合雷电防护包括外部防雷（即直击雷防护）和内部防雷（即感应雷电防护）。本文仅考虑感应雷电防护。
（1）供电系统防雷设计
由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，供电系统一般应采用三级雷电防护措施，对入侵电源线路和雷电流实施分级泄流，级与之间实现能量配合，逐步降低残压，将雷电过电压箝位在到较低的水平，达到保护设备的目的。然而该大楼内的多媒体会议室、中心机房、119指挥中心等有大量弱电设备，耐过电压、耐过电流的水平极低，因此有必要精细极防护。防雷方案如下：
A、在大楼总配电房内电源进线端安装大通流量的Ⅰ级试验品三相电源防雷器，作为电源第一级雷电防护，数量1个。并联安装，具有雷击计数和工作状态指示功能，无续流和插入损耗。
B、在中心机房配电电源处安装一套Ⅱ级试验品三相电源防雷器，作为电源第二级保护和机房电源一级保护，数量为1套。并联安装，具有雷击计数和工作状态指示功能，无续流和插入损耗。
C、在大楼各楼层配电箱前端安装Ⅱ级试验品单相电源防雷器，作为电源第二级雷电防护，数量共5个。并联安装，具有工作状态指示功能，无续流和插入损耗。
D、在机房电源进线端安装Ⅱ级试验品单相电源防雷器，作为电源第三级雷电防护或机房电源精细级防护，数量1个。
E、在设备前端安装防雷插座，作为电源系精细级雷电防护，数量若干个（分别用在网络交换机、计算机终端等弱电设备电源防护，数量根据实际需要而定）。
电源系统防雷器选型安装方案示意图
（2）中心机房网络系统防雷
网络系统过电压保护必须运用电磁兼容原理将网络通信系统局部的防护归结到系统全局的雷电过电压保护。
A、在每路ISDN进线进入路由器之前安装数据专线信号防雷器，作为数据专线的防护，数量为2套。
B、机房有24口网络交换机5台，应分别在网络交换机前端安装24口机架式网络防雷器，作为网络交换机的防护，对每个端口进行保护，数量5套。
C、网络间传输使用的光纤无须进行防护，但是光缆的金属加强筋需要做接地。
（5）做辅助地网
在办公大楼四周离外墙3米处开挖60*80mm地沟，在地沟中每隔5米敷设垂直接地体（-5*50*50*2500角钢或者低电阻接地模块），垂直接地体用-4*40热镀锌扁钢焊接在一起，所有焊接需牢固可靠，焊接处需采取防锈措施，焊接长度不得小于扁钢宽度的两倍，人工地网每隔不大于10米与大楼基础地网用φ10热镀锌圆钢可靠连接。
119指挥中心各设置等电位接地箱一个，等电位箱与地网之间用35mm2的多股软铜线连接。
（6）屏蔽与等电位连接
建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内，这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通，并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。
将进入大楼的各类金属管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备房前再进行二次等电位连接后接地。
架空电力线由于终端杆引下后应更换为屏蔽电缆，进入大楼前应水平直埋50m以上，应大于0.6m，屏蔽层两端接地，非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平直埋50m以上，铁管接地。
实行等电位连接的连接体为金属连接导体，和无法直接连接时而做瞬态等电位连接的电涌保护器。
（7）防雷接地
防雷接地采用共用接地方式，即交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等接地均接至建筑物基础地网。电源线路防雷与接地应符合以下规定：
①进、出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路。
②电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，配电线路必须采用TN－S系统的接地方式。
③配电线路设备的耐冲击过电压额定值应符合相关规定。
④在直击雷非防护区（LPZOA）或直击雷防护区（LPZOB）与第一防护区（LPZ1）交界处应安装通过I级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护；第一防护区之后的各分区（含LPZ1区）交界处应安装限压型浪涌保护器。使用直流电源的信息设备，视其工作电压要求，宜安装适配的直流电源浪涌保护器。
⑤浪涌保护器连接导线应平直，其长度不宜大于0.5m。当电压开关型浪涌保护器到限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m、限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5m时，在两级浪涌保护器之间应加装退耦装置。当浪涌保护器具有能量自动配合功能时，浪涌保护器之间的线路长度不受限制。浪涌保护器应有过电流保护装置，并宜有劣化显示功能。
三、结语
建筑防雷系统直接关系到建筑及建筑内设备、人员安全。所以建筑物的所有功能接地必须以防雷接地系统为基础，建立科学、严密、完整的防雷结构。防雷电气施工是建筑电气工程项目不可或缺的一部分，所以施工时必须采取综合雷电防护措施，对症下药将各类可能引起雷害的因素排除，将雷害减少至最低，防止因为防雷系统的不合理导致意外事故的发生，特别对容易造成火灾事故损失重大或人员伤亡的建筑物及高层建筑物，防雷系统必须符合设计规范及各项施工要求。
参考文献：
[1]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012
[2]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
[3]《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000