智能建筑中通信系统的防雷设计.doc

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1、南京气象学院毕业论文系别电子工程系专业防雷专业姓名欧阳永健学号论文题目智能建筑中通信线路的防雷指导教师梅卫群二OO四年六月智能建筑中通信线路的防雷摘要：随着智能建筑的兴起,楼内通信系统中的设备可能遭受雷击和雷击干扰，从而导致楼内通信设备的损坏和通信数据的丢失，以致造成经济损失并影响大楼内通信系统的正常运作。本文从防雷、接地、抗干扰三个方面分析通信系统防雷的特点。关键词：智能建筑；通信线路；防雷；接地；抗干扰一、引言目前，智能建筑(IntelligentBuilding)在我国发展日益迅猛，已成为新的国民经济增长点，智能建筑是由楼字自动化BA(BuildingAutoma

2、tion)、通信自动化CA(CommunicationAutomation)、办公自动化OA(OfficeAutomation)在综合布线的基础上，通过系统集成技术而构成的一个综合管理系统。其中通信自动化系统（通信系统）是智能大厦的“中枢神经”系统，具备来自大厦内外的各种信息的收集、处理、存储显示、检索和提供决策支持的能力，以满足办公自动化大厦内外通信的需要，提供最有效的信息服务。智能化建筑通信系统中各种电子器件、计算机和网络设施等，密度大、集成度高，因而它受雷电电磁脉冲袭击的危险性也大大增加，其后果可能使整个建筑内的通信系统的设备损坏、数据丢失和运行失误，甚至处于瘫痪

3、，造成巨大的经济损失。因此如何有效地避免雷电在通信系统中的破坏作用，是智能建筑设计中的一个重要课题。现行的国际《建筑物防雷设计规范》GB50057—94制定于1994年，当时国内智能建筑尚处于发展初期，因此该规范中并无关于智能建筑的专门防雷设计说明。根据文献[2]中所引用的国外试验数据，如单纯地将智能建筑按规范中第二类防雷建筑物进行设计，并不能满足智能建筑运行时设备安全和抗干扰的要求。不论是自避雷针而下的直击雷电荷，还是自避雷网而下的感应雷电荷，其强大的电流都会在建筑物内感应出较大的电压波动和信号干扰，从而造成电子设备的损坏和传输数据的错误。对于电子设备分布密度极其高的

4、通信系统来说，专门的防雷设计的更新更是迫在眉睫。二、防雷保护在智能建筑中，尤其是在通信系统内，大都采用的是以计算机与网络为标志的信息技术，其装备以微电子的产品为主体，供电电压只有几伏，信息电流也是微安级的，因此极易受外部电磁干扰的影响，特别是雷电引起的电磁干扰的影响，需要对智能建筑的防雷保护有足够的重视。雷电波入侵智能建筑的形式有两种：一种是直击雷；另一种是感应雷。一般说来，直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小。感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成雷击。感应雷入侵电子设备及通信系统主要通过以下三条途径：（1）雷电的地电位闪络电压通

5、过接地体入侵；（2）由交流供电电源线路入侵；（3）由通信信号线路入侵。智能大厦的通信系统的线路多由综合布线系统担当。综合布线系统由六个子系统组成：（1）建筑群子系统；（2）设备间子系统；（3）管理子系统；（4）垂直干线子系统；（5）水平干线子系统；（6）工作区子系统。下面分析综合布线系统的防雷保护：（1）建筑群子系统：由连接两个及以上建筑物之间的缆线和配电设备组成。若采用光缆作为建筑物间网络连接介质，不需要安装避雷器，甚至可以架空铺设。若采用双绞线，则必须穿管埋地敷设。进入建筑后，采用双绞线敷设时，导线必须均敷设在弱电金属桥架或金属管道内。金属桥架和金属管道与综合接地系

6、统良好连接，充当导线的屏蔽层，不能与强电导线共用强电金属桥架或强电金属管道；（2）设备间子系统：由进线设备、程控交换机、计算机等各种主机设备及其配线设备组成。它是布线系统最主要的管理区域，通常分为语音管理和数字管理两部分。子系统连接大楼外的各种线路，经与垂直干线子系统跳接后，连通各语音管理子系统，为防雷电破坏应安装雷柜作为通信线路的第一级防雷措施。连接进出大楼大对数地敷设，以防进出大楼的人感应雷电。数据设备管理子系统，即计算机网络核心设备，是采用大对数双绞电缆作为传输主干缆。需要在机柜中安装计算机网络防雷器，作为计算机网络的第一级防雷措施。若采用光缆作为计算机网络主干线

7、。则绝对避免了雷电影响，是最好的防雷措施；（3）管理子系统：设置在各层配线间，由配线设备、输入助出设备等组成。管理子系统也分为数据和语音两部分。语音部分采用BIX安装架固定在墙面上。由接线板、绕线环等组成，需要安装信号避雷器作为通信线路的第二级防雷措施。数据部分续线作为垂直主干线，也需要在机柜中安装信号避雷器作为计算机网络的第二级防雷措施，防护因引下线泄放雷电流而形成的电磁场突变所产生的感应雷；（4）垂直干线子系统：由设备间的配线设备和跳线设备以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。分为语音主干线和数据主干线两部分。语音主干线按照程控交换