周文輝

摘要：當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電子設(shè)備耐壓值的過(guò)電壓，如果接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或老化，會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等設(shè)備損毀。如果相鄰建筑物防雷接地系統(tǒng)之間沒(méi)有采取防雷擊地電位反擊措施，還會(huì)導(dǎo)致臨近建筑物內(nèi)的設(shè)備損壞。本文對(duì)工作中遇到的實(shí)際案例進(jìn)行系統(tǒng)分析，通過(guò)工程實(shí)踐，提出一些解決問(wèn)題的方法，供大家參考。

主題詞：信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；防雷電；地電位反擊；工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)： TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）08（c）-0000-00

Information network system lightning-proof counter potential of engineering practice

ZHOU Wenhui

（Aba meteorological Station，Maerkang 624000，China）

Abstract： when building lightning strike， will produce far outweigh the overvoltage of electronic equipment pressure value， if the grounding system design is not reasonable or aging， can lead to building information network system and other equipment damage. If did not take to the adjacent building lightningproof grounding system to potential counter measures against lightning， can also lead to equipment damage of adjacent buildings. In this paper， the work of the actual case to carry on the system analysis， through the engineering practice， put forward some methods to solve the problem， for your reference.

Keywords： information network system； Lightning protection electricity； Ground potential counter； The engineering practice

1地電位反擊的概念

建（構(gòu)）筑物遭受雷擊時(shí)，雷電流經(jīng)接閃器、引下線、接地體以及與它相連接的金屬導(dǎo)體等泄流入地，在這些導(dǎo)體上產(chǎn)生非常高的瞬時(shí)電壓，就會(huì)與周圍距離較近卻沒(méi)有連接的金屬物體、設(shè)備、線路等之間產(chǎn)生巨大的電位差，由這個(gè)電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種反擊不僅損壞電氣設(shè)備，也可能造成人體傷害或火災(zāi)爆炸事故。

2地電位反擊的類型及危害

2.1 獨(dú)立接地系統(tǒng)間的地電位反擊及危害

防雷接地系統(tǒng)（裝置）在泄放雷電流時(shí)會(huì)發(fā)生地電位抬升，如果與其他接地系統(tǒng)（裝置）之間距離較近（一般要求大于20 m，計(jì)算方法見(jiàn)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》4.2.1第5條），它們之間就會(huì)發(fā)生擊穿放電，由于兩者之間接地電阻值不同，就會(huì)形成電位差而發(fā)生反擊，從而危及連接在這些接地系統(tǒng)上的設(shè)備安全。

2.2 地電位對(duì)電器設(shè)備的反擊及危害

建筑物在遭受直擊雷擊時(shí)，雷電流將沿建筑物防雷系統(tǒng)的引下線通過(guò)接地體散流入地，在此過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)電壓，如果一個(gè)建筑物內(nèi)的各種接地不共用一個(gè)接地系統(tǒng)時(shí)，相互之間會(huì)產(chǎn)生很高的過(guò)電壓而產(chǎn)生反擊，導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至系統(tǒng)癱瘓。

3工程實(shí)踐案例

2009年，一次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)后，接到某商業(yè)銀行反應(yīng)，該單位辦公樓遭到雷擊，附近的營(yíng)業(yè)大廳信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)等設(shè)備遭到雷擊損壞，要求提供技術(shù)支持。另?yè)?jù)介紹，自該單位新建辦公樓建成三年以來(lái)，營(yíng)業(yè)大廳已遭到兩次雷擊，造成設(shè)備不同程度受損，但位于辦公樓二樓的數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備卻沒(méi)有發(fā)生雷擊損毀情況。

3.1現(xiàn)場(chǎng)勘察情況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，辦公樓高度26m，為獨(dú)棟建筑，數(shù)據(jù)中心機(jī)房位于二樓。營(yíng)業(yè)大廳樓高度11 m，也為獨(dú)棟建筑，大廳位于一樓臨街面。兩棟樓之間相距13 m。

現(xiàn)場(chǎng)查看顯示，外部防雷方面，兩棟樓屋面防直擊雷裝置完好，辦公樓屋面接閃桿（避雷針）有接閃痕跡。內(nèi)部防雷方面，兩棟樓供電線路和信號(hào)線路都安裝了電涌保護(hù)器（避雷器）且工作狀態(tài)正常。辦公樓二樓數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)房和營(yíng)業(yè)大廳沒(méi)有等電位連接裝置。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)辦公樓接地電阻3.8Ω，符合規(guī)范要求。營(yíng)業(yè)大廳接地電阻9Ω，符合防直擊雷要求，但大于信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)≤4Ω的接地電阻要求。

3.2事故原因分析

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，兩棟樓的接地系統(tǒng)為相互分開(kāi)的獨(dú)立地網(wǎng)。查閱設(shè)計(jì)、施工資料得知，兩個(gè)接地系統(tǒng)之間的間隔距離為9 m。分析認(rèn)為，由于兩棟樓的電源、信號(hào)線路都安裝了防感應(yīng)雷電涌保護(hù)器（避雷器）且運(yùn)行正常，可以排除雷電電磁脈沖沿供電線路和信號(hào)線路入侵的可能。從事故情況來(lái)看，辦公樓遭到直擊雷擊后，位于二樓的數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備完好無(wú)損，但沒(méi)有遭到直擊雷擊的營(yíng)業(yè)大廳樓設(shè)備卻遭到損壞，由此可以判斷，事故是由于辦公樓接地系統(tǒng)與營(yíng)業(yè)大廳樓接地系統(tǒng)之間發(fā)生了地電位反擊，從而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)業(yè)大廳設(shè)備損壞。

3.3 解決方案

通過(guò)勘察分析，應(yīng)將辦公樓和營(yíng)業(yè)大廳的兩個(gè)獨(dú)立接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）采取等電位連接。等電位連接是指將具有相同對(duì)地電位的各個(gè)可導(dǎo)電部分做電氣連接（EB），《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（GB50343-2010）的定義是設(shè)備和裝置外露可導(dǎo)電的電位基本相等的電氣連接。

3.3. 1接地系統(tǒng)間的等電位連接措施

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量計(jì)算，辦公樓和營(yíng)業(yè)大廳樓兩個(gè)接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）之間的距離小于防地電位反擊的安全距離，需要在兩者之間采取等電位連接。等電位連接方法主要有兩種。一是采用金屬導(dǎo)體（線）直接做電氣連接。二是用等電位連接器連接，等電位連接器的作用是保證正常工作狀態(tài)下兩個(gè)接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）不連通，沒(méi)有相互干擾，當(dāng)一個(gè)接地系統(tǒng)遭受雷擊時(shí)等電位連接器便瞬時(shí)導(dǎo)通，使兩個(gè)地網(wǎng)形成等電位，有效消除地電位反擊?？紤]到辦公樓和營(yíng)業(yè)大廳同屬計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不存在系統(tǒng)干擾，故不采用等電位連接器連接，只需用金屬導(dǎo)體對(duì)兩個(gè)接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）作不少于2處的物理連接。施工時(shí)采用60×6mm扁鋼在兩個(gè)接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）間作4處水平方向連接，并增加垂直接地體，各連接點(diǎn)采取焊接，并做防銹蝕處理。這樣兩個(gè)獨(dú)立接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）就成為一個(gè)聯(lián)合接地系統(tǒng)（地網(wǎng)），營(yíng)業(yè)大廳的設(shè)備接地電阻也達(dá)到了≤4Ω，符合規(guī)范要求。

3.3.2金屬管線的等電位連接措施

將所有出入辦公樓和營(yíng)業(yè)大廳樓的金屬管道、通信線纜和供電線路（穿金屬管）在進(jìn)出建筑物時(shí)作接地處理，與接地系統(tǒng)可靠連接。

3.3.3機(jī)房等電位連接措施

辦公樓二樓數(shù)據(jù)中心機(jī)房和營(yíng)業(yè)大廳安裝等電位連接排，將信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地、防靜電接地等其他設(shè)備的接地匯集在等電位連接排上，通過(guò)等電位連接排與接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）可靠連接。

4結(jié)語(yǔ)與討論

在實(shí)際工作中，信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭受雷擊的情況比較常見(jiàn)，原因多種多樣。其中雷電地電位反擊對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)、通信、電力等系統(tǒng)的危害極大，也有其特殊性。主要表現(xiàn)在接地系統(tǒng)（裝置）為隱蔽工程，不能直觀觀察其安裝位置、敷設(shè)形式等相關(guān)參數(shù)，在分析事故原因時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生誤判。本案例通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察、實(shí)地檢測(cè)（測(cè)量）及查閱相關(guān)資料等方式進(jìn)行綜合分析，查找到了雷擊事故原因并提出應(yīng)對(duì)方案，采取了上述措施后，到目前為止沒(méi)有接到該單位遭受雷擊的報(bào)告。

參考文獻(xiàn)：

1 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范2010版（GB50057—2010）

2 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50343—2004）

3.雷電防護(hù) 第4部分：建筑物內(nèi)電器和電子系統(tǒng)·GB/T21714.4-2008/IEC62305-3：2006

4 虞昊.現(xiàn)代防雷技術(shù)基礎(chǔ)· 北京清華大學(xué)出版1995 ISBN 7-302-01993-2

5.肖穩(wěn)安·李霞·馬忠安·陳紅兵·雷電與防護(hù)專業(yè)知識(shí)問(wèn)答·氣象出版社