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摘要：雷电对安装在室外的安防监控系统具有重大的威胁，缺少防护措施将导致不堪设想的后果。因此本文从理论上阐述了安防监控系统工程中防雷设计重要性，结合案例示范对安防监控系统从监控机房线路及室外监控摄像机的防雷避雷作了详细的描述。
关键词：雷电防护；直击雷；雷电感应；地电位反击；避雷器
1 综述
随着科技的日新月异，住宅区智能化设施越来越多的被实施，智能化系统逐渐增多。然而与住宅小区智能化日新月异的发展和推广力度相比，与之配套的雷电防护往往在很多时候都被忽略了。很多小区智能化系统工程在设计之初就没有考虑到雷电防护的问题，有些认为建筑物本身已经拥有避雷设施就不需要再专门为之提供雷电防护。然而近年来频频发生的由于雷击损坏设备、通讯中断、甚至主机被损毁的事件，给使用方带来了极大的困扰。因此，加强智能化系统对雷电的防御能力，减小雷击灾害损失，是必须要解决的首要问题。本文结合住宅小区智能化系统的特点，分析各系统应采取的防雷措施，做到综合治理、分级防护、系统防雷。
2.雷电损坏原因分析
直击雷。所谓直击雷，就是大气中带有高达几亿伏的高压电荷的雷云，能直接击穿地面突出物，并产生大量放电现象。
2）雷电侵入波。当直击雷打击智能化系统的室外设备时，部分没有被释放的电流会顺着传输线路侵入设备，产生冲击电压，产生的高电位差很容易使设备损坏。
3）雷电感应。雷电感应即感应雷，是由于附近落雷所引起的电磁作用的结果，它主要分静电感应和电磁感应两种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电磁感应主要是处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势，以致损坏、损毁设备，静电感应由在雷云下面的建筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷随雷云放电迅速释放形成。据统计，感应雷击事故约占雷击事故的80% 以上。
4）地电位反击。当引导直击雷的避雷器引导着巨大的电流击入大地时，如果这些接入体或者引下线没有达到一个有效的距离时，雷电会在这些接入体上产生回流并产生非常高的瞬时电压，从而导致设备的损坏。
3.防雷主要思想
实现雷电防护的基本原则是提供一个使雷电对地泄放的合理途径，而不是任其随机的选择放电通道。也就是控制雷击能量的泄放与转换。从技术角度讲，雷电防护不仅要考虑防直击雷，还要考虑成灾率更大，造成间接损失更大的雷电电磁脉冲的防护。
住宅小区智能化系统由于许多设备安装在室外，极易遭受雷击。为此前端室外设备需配置防雷装置。智能化中心机房设备也大都为精密电脑、主机装置，一旦遭雷击，后果更是不堪设想，为此智能化机房也需加强防雷设计。
4.机房供电线路的防雷保护
采用多级保护，逐步降低残压。
在IEC及GB50057- 2014 中要求，按等级分别要求级电源避雷器残压小于4KV、2.5KV、1.5KV。对于采用日常220V交流电的供电设备而言，瞬间产生的过电压幅值为1.5KV，要求末端避雷器残压值小于1.5×80%=1.2KV。一般而言，通过以上三级防护，基本可以把过电压箝制到1KV以下。对使用UPS 供电的重要设备而言，再通过UPS 滤波整流后，完全可以满足要求。
一般将住宅小区低压电源柜总进线柜设为第一级防护。建议采用一体化三相箱式电源避雷器，作为第一级防护，该型产品具有通流量大、残压较低、宜具有灭弧效应、防爆功能、智能化故障显示功能和雷击计数器。电源避雷器的第一级防护通流量不应低于15KA（10/350us），并采用开关型避雷器。
住宅小区智能化机房电源进线柜设第二级防护，目的是为了进一步降低残压，并有效分流供电线路在传输过程中的感应或耦合过电压。建议选用箱体式三相电源避雷器，安装于机房配电柜进线侧，该型产品具有灭弧效应、防爆功能、智能化故障显示功能。三相电源避雷器设定最大通流容量为30KA（8/20us），既可以泻放大能量的雷电波，又可以箝制低能量的操作过电压，并且可靠性大大提高。
在小区智能化设备终端电源配电箱处设置电源第三级防护，针对机房内精密电子设备的保护，并再次降低残压。建议选用一体化箱体避雷器，避雷器设定最大通流容量为5KA（8/20us）。
5.室外终端设备防直接雷保护
住宅小区室外终端设备一般为：室外摄像机、小区大门和单元门门禁系统、周界防范系统，室外信息发布系统、室外音响设备等。这些设备安装在室外，很容易遭受雷击。首先，电源处安装应串联式低电压电源防雷器或安装220V集中供电的电源避雷器。其次视频信号线上安装对应接口的视频防雷器。在室外的摄像机支承杆顶安装能保护摄像机的避雷针，室外显示屏、室外摄像机、室外音响等设备宜设在建筑物防雷保护区内，若不能满足，应设避雷针，并作出相应地网接地，要求接地电阻小于10 欧，最好小于4 欧。带有云台的摄像机，应安装控制线路防雷器。周界安防系统宜根据现场条件，分段设置避雷针保护。
6.智能化线路防雷措施
住宅小区智能化线路分为建筑物内部布线系统和室外布线系统。视频电缆、音频线、网线或具有导电护套的智能化线缆，由室外引至智能化设备处均应加信号避雷器。基于科技进步，长距离布线系统大多采用光纤布线系统，有效的减少了雷电灾害，有条件时应广泛采用。
7 结束语
通过以上的论述可知，住宅小区智能化系统防雷避雷是一个系统工程，须从系统的前端设备、供电部分、室内室外全方位防护，综合治理，层层设防。防雷避雷必须尊重科学，从实际出发，因地制宜，既重视防雷规范的原则，又要有一定的灵活性。这种灵活性主要是考虑经济上的最优选择而又符合科学性。
参考文献
[1]GB 50343-2012，《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，中华人民共和国国家标准
[2]GB 50057-2010，《建筑物防雷设计规范》，中华人民共和国国家标准
[3]雷电防护第 1 部分[ S].IEC 62305-1-2010。
论文作者:时常青,史威威
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/3
标签：雷电论文; 避雷器论文; 室外论文; 防雷论文; 防护论文; 系统论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第28期论文;