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1、2003年5月高电压技术第29卷第5期47高层智能建筑及其弱电系统防雷研究ReSearchonLightingProtectionofWeakCurrentSyStemin~ighBuilding金百荣(绍兴电力局绍兴312000D摘要针对高层智能建筑及其内部弱电系统防雷存在的在各类缆线上感应出浪涌过电压,问题分析了雷击高层建筑电磁环境提出了针对性措施,楼层地电位抬高Z由于建筑物高度较高接地引AbstractBeingdirectedagainStthelightingprotectionof下线很长雷电流在泄放通道阻抗上的压降使高层Wea
2、kcurrentSySteminhighbuildingthiSpaperanalyzeStheelectromagneticenVironmentinhighbuildingStrokeby地电位严重抬高易产生反击现象,lightingandpreSentSmeaSureSforlightningprotection.空间电磁脉冲Z雷击建筑物引起的空间电磁脉关键词高层智能建筑弱电系统防雷冲在三维空间范围内对一切电子设备发生作用因Keywordshigh-riSingintelligentbuildingWeakcurrent此从弱电系统防
3、雷安全考虑须采取有效的屏蔽措SyStemlightingprotection中图分类号TU895文献标识码A施从三维空间来设防,0引言3雷击高层建筑电磁环境数值分析包括电力调度大楼在内的高层智能建筑集成了华中理工大学对108m高的某电力调度大楼承受100kA标准雷电波的电磁环境数值分析[2]结大量基于微电子技术的弱电信息及控制系统(简称弱电系统D其脆弱的抗雷击电磁脉冲干扰能力与高果如下Z层建筑高雷击风险矛盾突出,雷害事故的增加及影3-1雷击时楼层地电位抬高响日益严重如何针对高层智能建筑防雷特点建立雷击大楼顶部引起楼层地电位抬高及层间电位一套
4、完整有效的防雷体系成为当务之急,差幅值见表1可见楼层地电位抬高及层间电位差十分严重各导电设备间及对地宜实行等电位连接,1高层智能建筑防雷特点表1雷击大楼顶部楼层地电位抬高及层间电位差幅值现代高层智能建筑[1]一般具备计算机网络通楼层28~地28~2727~2626~2525~2424~23信办公楼宇设备自动化电视消防等大量弱电系电位差/kV2500231249253245224统具有防过电压能力弱防护要求高的特点,同时3-2缆线感应过电压高层建筑雷击概率较高遭雷击时雷电波直接沿着缆线感应电压主要由磁感应引起幅值同雷击各类缆线及金
5、属管道分流侵入或在各类缆线上感应强度接地引下线距离电缆规格长度屏蔽层接地出浪涌过电压同时引起空间电磁脉冲辐射在三维及两端阻抗等相关,表2为雷击顶部时垂直敷设电空间范围内对一切电子设备直接发生作用可引起缆中的干扰(匹配指芯皮间用与电缆波阻抗值相微电子设备失效或损坏,此外由于建筑物高度很高同的阻抗联接D,可见电缆两端接地时芯皮电压达在建筑物上部可引起楼层地电位严重抬高而产生反数百V对微电子设备有威胁宜采取必要的过电压击,因此高层建筑弱电系统具有雷击概率大过电压保护措施;单端接地时另一端外皮对地电压很大幅值高影响范围广防护困难的特点
6、,易引起地电位反击因此电缆两端宜接地,3-3空间电磁脉冲辐射2高层建筑雷击电磁脉冲干扰雷击时室内空间磁场强度与雷击点位置接地雷击高层建筑主要有两种形式即楼顶直击雷引下线距离距地面高度屏蔽效果等相关磁场分及高层侧击雷,影响弱电系统安全的雷击电磁脉冲布极不均匀,图1为雷击顶部时28层内距地面1-5干扰主要分3种形式Z沿缆线侵入的浪涌过电压地m处磁感应强度分布磁脉冲幅值6mT远超微电电位抬高及空间电磁脉冲,产生原因为Z子设备的耐受范围(磁脉冲幅值>0-24mT将导致缆线传导过电压Z雷击建筑物时雷电流将在各集成电路永久性损坏[3]D虽有建筑
7、物屏蔽效果且设类接地的缆线上直接分流传导侵入,备及缆线均有金属屏蔽层(金属外壳D机内磁场强缆线感应过电压Z雷电流泄放时通过电磁感应度大幅衰减但对屏蔽不佳的弱电设备仍构成威胁,48May.2003HIGHVOLTAGEENGINEERINGVol.29No.5表2雷击顶部时垂直敷设电缆中的干扰V建筑接地系统基础实测统计表明接地电阻一般<外皮一点接地外皮两点接地0.30(采用统一接地体接地电阻S10DG外皮1层28层芯28层芯一端另一端芯28层芯4.1.2各功能接地线接地方式楼层电压芯皮皮皮电压芯皮皮皮电压工作地(中性线ND:与变压器中心点一起
8、接地短路开路137短路开路313并与总等电位铜排连接G匹配开路35匹配开路210交流设备保护地:从总等电位铜排上引出PE20331短路匹配20短路匹配182干线敷设在强电竖井中引
