隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,大量采用電子技術(shù)的先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等現(xiàn)代通信技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,隨之而來(lái)的是遭受雷擊事件頻繁發(fā)生。在日常工作中,常遇到雷擊的方面是無(wú)線電系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、中繼線、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,我們?cè)谙缹徍斯ぷ髦衅毡榭紤]供電的低頻信號(hào)線路的防護(hù)總是但由于雷擊而造成各類事故乃是不斷發(fā)生。為此本人從消防安全角度進(jìn)行分析,談?wù)剬?duì)雷電防范的看法。
一、雷電對(duì)社會(huì)帶來(lái)的危害性
雷電不僅給企事業(yè)單位的電氣、電子通信系統(tǒng)造成癱瘓,同時(shí)由于雷擊而引起的人員傷亡和火災(zāi)事故更是數(shù)不勝數(shù)。
雷電的破壞作用表現(xiàn)在:強(qiáng)大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波和強(qiáng)烈的電磁輻射等物理效應(yīng),危害建筑物及電子電器設(shè)備。正因?yàn)橛辛藦?qiáng)大的電流流過(guò)導(dǎo)體及電器設(shè)備,容易產(chǎn)生高溫,引起導(dǎo)體及附屬設(shè)備周圍的可燃物的燃燒而發(fā)生火災(zāi),就拿119指揮中心和中隊(duì)通信室來(lái)說(shuō),遭受雷擊后,一方面,被損害的設(shè)備需要修理或更換,其間要有一個(gè)時(shí)間過(guò)程;另一方面,從損害的那一刻一直到修復(fù)完畢這段時(shí)間內(nèi)都無(wú)法正常工作,勢(shì)必影響119高度通信暢通。同樣在城市建設(shè)的過(guò)程中,大量高層建筑如雨后春筍般地聳立起來(lái),對(duì)建筑物的防雷要求更是提上議事日程。
二、上海高層建筑防雷設(shè)施的情況
(一)從消防設(shè)施方面分析
目前,上海幾乎所有高層建筑,在設(shè)計(jì)時(shí)就要求安裝避雷帶和避雷網(wǎng)裝置;特別是上海消防局的通信機(jī)房,計(jì)算機(jī)房及電源部分都裝有浪涌防護(hù)器,中繼線的各端口同樣也有防雷設(shè)備,地面鋪設(shè)了防靜電地板以及U型銅排實(shí)行等電位連接;并且每年都對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)試,但自辦公自動(dòng)化的開(kāi)通以來(lái),支隊(duì)及中隊(duì)的通信設(shè)施遭受雷擊的事件年年發(fā)生。
(二)雷擊的破壞對(duì)消防的影響
由于雷擊勢(shì)必造成通信不暢,影響了119指揮中心對(duì)各中隊(duì)及參戰(zhàn)車輛間指令的下達(dá);其次是影響滅火救援工作的開(kāi)展;第三是由于雷擊而造成的火災(zāi)、特別是電器設(shè)備的短路,以及雷電的高壓電波所產(chǎn)生的火花,甚至有觸電的危險(xiǎn)。
三、消防工作中常用防雷對(duì)策
(一)從消防方面看,引起雷擊的主要原因
近幾年來(lái),上海消防各單位通信設(shè)施經(jīng)過(guò)不斷升級(jí)改造,辦公自動(dòng)化的開(kāi)通,提高了工作效率,在接處警方面有了很大的改善,但幾年來(lái)不斷發(fā)生的雷擊事故充分說(shuō)明了雷電防護(hù)的重要性。從所發(fā)生的幾起雷擊情況看:基本在電源系統(tǒng)引入、信號(hào)傳輸通道引入、地電位反擊、布線不合理及因機(jī)房屏蔽不良而造成的。
(二)通信系統(tǒng)的防雷電措施
現(xiàn)代防雷技術(shù)包括外部防護(hù)和內(nèi)部防護(hù)兩種:外部防護(hù)是指將絕大部分雷電流直接引入地下泄放,外部保護(hù)主要指直擊雷的防護(hù),它是防雷技術(shù)的主要部分,其技術(shù)措施可分接閃器引下線、接地體和法拉第籠;內(nèi)部保護(hù)是指對(duì)雷電波等侵入的防護(hù),其技術(shù)措施可分為屏蔽(含法拉第籠)、均壓等電位、供電系統(tǒng)的防雷與接地,機(jī)房交流電力變壓器高、低壓側(cè)的三根相線,應(yīng)分別就近對(duì)地加裝氧化鋅避雷器,供電設(shè)備正常的不帶電金屬部分及避雷器的接地端均應(yīng)做好保護(hù)接地,嚴(yán)禁做零保護(hù)。
對(duì)機(jī)房鐵塔饋線應(yīng)有完善的防直雷和二次感應(yīng)雷的防雷裝置,同軸電纜的金屬外護(hù)層應(yīng)在上、中、下部位和走線架進(jìn)機(jī)房入口處就近接地,進(jìn)入機(jī)房與通信設(shè)備連接外應(yīng)安裝饋線避雷器,以防天饋線引入的感應(yīng)雷。由于現(xiàn)代通信設(shè)備中采用集成電路電壓越來(lái)越低,印刷電路板的線間距離越來(lái)越少,使設(shè)備的抗雷擊的能力越來(lái)越弱,所以更因在前期的設(shè)計(jì)中予以重視。
在現(xiàn)代高層建筑中,利用建筑物鋼筋混凝土的鋼筋作為接地體,以及利用供排水用的金屬管道作為自然接地體,其地網(wǎng)面積是相當(dāng)可觀的,利用其引雷入地,既可大大削弱閃電侵入的瞬變電磁場(chǎng),又可作為金屬屏蔽,削弱電磁脈沖的入侵。而采用共地運(yùn)行方式比分地運(yùn)行方式對(duì)人體和通信設(shè)備的安全保障更有利。若沿通信設(shè)備機(jī)房屋頂四周敷設(shè)均壓帶,并從四面用引下線與圍繞通信設(shè)備機(jī)房外敷設(shè)的房外水平閉合接地相連,房外水平閉合接地帶與通信設(shè)備接地網(wǎng)之間至少有兩根以上連接。這樣做的目的,是使所引下的雷電散發(fā)均勻,減少可能出現(xiàn)的感應(yīng)過(guò)電壓。
在消防工作中,我們采用防雷的基本方法是:1、安裝具有氣室的雷電防護(hù)器(避雷器)、2、四分之一波長(zhǎng)(λ/4)短路棒雷電防護(hù)器、3、避雷針、浪涌防護(hù)器。
(三)雷電防護(hù)器的有效連接
為了保證無(wú)故障運(yùn)行和使殘余電壓最小,在應(yīng)用雷電防護(hù)器材時(shí)必須遵循如下幾個(gè)要點(diǎn):
1.在安裝時(shí),必須使雷電防護(hù)器件以一種低電感的方式和設(shè)備在中央接地點(diǎn)相連。若接地回路的接地原理不當(dāng)、接地電纜尺寸太小、連接不好等等都會(huì)由于阻抗增大而增加雷電防護(hù)器后面的能量。
2.接地連接的接觸點(diǎn)必須有極好的導(dǎo)電性(觸點(diǎn)必須裸露并沒(méi)有污物)。
3.緊固螺絲接觸點(diǎn)時(shí),必須遵照廠家規(guī)定的最小扭矩以使接觸電阻最小。
4.要盡可能將雷電防護(hù)器件安置在非保護(hù)區(qū)域以排除雷電的感應(yīng)干擾。
5.頻率范圍對(duì)頻帶較窄的四分之一波長(zhǎng)電涌放電器特別重要。對(duì)各種不同用途的通信設(shè)備都有不同的要求,所以采用的方法也有所不同。
6.必須考慮器件的金屬外殼部件與安裝壁之間或與緊固及接觸元件之間的電化學(xué)電位差。
(四)接地種類及方式
接地種類有:工作接地、防雷接地、保護(hù)接地、防靜電接地、防干擾接地。
接地方式分為分散接地和聯(lián)合接地兩種。由于聯(lián)合接地的接地電阻可以做得很小,各點(diǎn)的電位分布均勻,人身和設(shè)備安全能得到有效保障。
1.分散接地
各接地系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置各自獨(dú)立的接地體稱為分散接地。各接地系統(tǒng)之間的距離不小于2米,接地體與建筑物基礎(chǔ)間的距離應(yīng)保持3~5米。防雷系統(tǒng)的接地電阻小于10Ω,工作地、保護(hù)地應(yīng)小于4Ω。
對(duì)固定無(wú)線電臺(tái)采用分散接地,其缺點(diǎn)是不宜將串接在天線饋線上的避雷器安裝在機(jī)房?jī)?nèi),更不宜安裝在機(jī)架上,應(yīng)安裝在室內(nèi)、外交接處,并將饋線外導(dǎo)體的室外部分接至防雷地,室內(nèi)部分接至工作地或保護(hù)地,并注意就近連接。
2.聯(lián)合接地
所有接地使用一個(gè)接地體稱為聯(lián)合接地。聯(lián)合接地電阻應(yīng)不大于1Ω。對(duì)計(jì)算機(jī)房和OA系統(tǒng)我們均采用聯(lián)合接地方式。
3.接地導(dǎo)線和接地體
連接地線的導(dǎo)線應(yīng)采用大截面的導(dǎo)體,不僅電阻小,面且引線電感小。不要采用扁平紡織或絞合線。
接地體應(yīng)深埋1米以下,其材料可為鋼材或銅材,規(guī)格視接地電阻要求和材料而定,并與埋入濃度及土質(zhì)有關(guān)。
四、防雷措施
在防雷工作中,分為外部防雷和內(nèi)部防雷,但我們強(qiáng)調(diào)全方位防護(hù),綜合治理、層層設(shè)防的原則,在指揮中心的供電設(shè)備、用電設(shè)備、備用發(fā)電設(shè)備、天饋線系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等設(shè)備上進(jìn)行可靠有效的防護(hù)、在攔截、分流、均衡、屏蔽、接地、布線等六大方面實(shí)施完整的、多層次的防護(hù)措施。
為此,對(duì)消防方面而言,既要考慮其特點(diǎn)、要點(diǎn),但自身防護(hù)乃是重中之重,即使各項(xiàng)設(shè)計(jì)都符合防雷規(guī)范,其防雷概率也只能達(dá)到90%~95%左右。因此,對(duì)通信設(shè)備的防雷、避雷、引雷、消雷、泄雷是一個(gè)值得探計(jì)的課題。總之,對(duì)雷電防護(hù)的好壞,直接關(guān)系到消防工作的順利開(kāi)展。