弱电设备防雷电技术与抗干扰探讨

王姝君

摘要：随着经济的不断发展，国民生活水平的不断提升，智能建筑越来越受到人们的推崇，随之，弱电设备也频繁地被应用到建筑之中。虽然建筑物都设有避雷针可以避免建筑物遭到雷电直击，但是由于一些弱电设备等造成的感应电压有可能会造成设备受到雷电影响。文章通过分析并研究现下弱电设备防雷抗干扰的现状，从实际情况出发，提出一些解决方法。

关键词：弱电设备；建筑；防雷电；抗干扰

引言

雷击是自然界一种常见的自然现象，雷电放电会产生巨大的能量，具有强大的破坏能力，近年来，国内外弱电设备遭受雷电袭击而导致损失重大的事件屡见不鲜，尤其是电力系统的变电站微波塔遭受雷击袭击后，导致远动设备/保护装置、通讯设备大量受损的事故时有发生，不仅给企业带来了巨大的经济损失，而且严重威胁到了人们的生命财产安全。

1.弱电设备雷电危害的主要原因分析

雷电的危害是巨大的，迄今为止并没有找到一种有效地方法来防治雷电危害，只能采取一定的措施将其危害程度降到最低。感应雷、直击雷、球形雷是几种常见的雷电形式。在长期研究中，研究出了一套比较全面的防护措施，但对雷电浪涌的认识程度并不高，所以这也是导致弱电设备受损的主要原因。下面对这几种雷电形式进行针对性分析。

（1）雷电在雷云之间或者雷云对地之间放电的形式就是感应雷，它会产生电磁感应直接干扰附近的埋地电力线路、户外传输信号线路以及设备间连接线路，直接损害到串联在线路中间或者终端的电子设备。

（2）直击雷，雷电一般直接作用在动植物或者建筑物构架上，由于雷电产生巨大的能量引发一系列热效应、电效应以及机械效应等情况，对人员的生命和建筑物的整体构造造成了严重威胁。相比于感应雷，直击雷的威力较大，但发生概率较低。

（3）雷电浪涌主要包括信号浪涌和电源浪涌。近几年，微电子设备遭受雷电侵袭的事故不断发生，很多人误以为是直击雷的结果，其实不然，雷电发生时，直接作用于电源和通讯设备线路，在二者之间感应出电流浪涌，进而对设备造成了损害。

2.雷电对弱电设备造成损害原因的可能性分析

雷电袭击给弱电设备带来不良影响主要是有以下两点原因：①雷电袭击有一定几率直接击中建筑物外部的弱电设备，这将会对弱电设备带来直接的损害。分析其原理，主要是雷电中的电力、热力以及机械力的作用，综合起来形成了巨大的破坏力。②雷电对弱电设备造成影响还有一种间接作用的可能，即并非直接击中设备，而是通过周围的一些电线、信号线等设备进行传导导致的。当其他设备产生一定的感应电压后又串联进了弱电设备的弱电回路中，就有可能造成对弱电设备的破坏。当对一场弱电设备受雷电损害的事故进行原因分析时，应该对现场进行仔细的观察，根据实际情况进行原因的分析。

3.弱电设备防雷电抗干扰的具体措施

3.1防雷电技术

（1）对弱电设备的内外部进行技术处理。传输信号、设备和装置运行时的电源是弱电设备进行雷电内部防护时两个主要保护对象。就电源雷害来说是由于电流、电压超出了最大承受能力，使得雷电有机会通过线路损害到电源。因此要想防止弱电设备的电源雷害发生，必须做好弱电设备的线路过电压保护工作。内部防雷，包括监控系统防雷、计算机网络系统防雷以及PSTN专线系统防雷等。

（1）监控系统的防雷。系统的各种线路，在建筑物直击雷非保护区或直击雷防护区与第一防护区交接处应装设线路适配的浪涌保护器。在中央控制室内，必须对所有设备的金属线槽、金属外壳以及保护接地等先进行等电位连接，然后再进行接地处理。系统接地需要采用铜芯绝缘导体进行共享接地，应穿管敷设至就近的等电位端子排上。

（2）计算机网络系统防雷。进、出建筑物的传输线路上应设置浪涌保护区。计算机设备的输入/输出端口处，应安装适配的计算机信号浪涌保护器，同时其接地端选用截面最少为115mm2的多股绝缘铜导线，然后再对其进行等电位连接。

（3）PSTN专线系统防雷。在建筑工程中，一些屋内操作设备需要的线路是从建筑物外引入，一旦遭遇雷电危害，最易对通信设备造成损坏，所以我们必须对其安装信号浪涌保护器。浪涌保护器的接地端应与配线架接地端相连。配线架的接地线应采用截面不小于16mm2的多股铜线，从配线架接至机房的局部等电位接地端子排上。配线架及设备金属外壳应做好等电位连接。

（2）对弱电设备的电源进行技术处理。对于弱电设备的电源部位进行防雷处理是一项关键步骤。在弱电设备总电源配电房的输出端安装一套电源防雷箱，主要用于机房整体设备的电源防雷保护。然后在弱电设备机房的电源总进线的位置安装一套电源二级防雷箱，这将作为防雷的第二级保护。最后，还应该在监控机房内重要设备电源进线处，采用串联安装电源第三级插座式防雷器措施，作为室内设备的电源末级防雷保护，形成了第三级防雷保护。只有建立完善全面的保护系统，才能够真正保证弱电设备在雷电天气的运行安全。

（3）对弱电设备的信号进行技术保护。针对这一保护措施，应该根据实际情况进行不同保护措施的采用。进行弱电设备信号保护时，应该分为几个不同的阶段，以保证弱电设备的正常运行。由于不同时节对于弱电设备的影响不同，所以工作人员应该要注意到：春冬时，在弱电设备运行时可能会被灰尘和大雪覆盖，对于弱电设备的信号影响较大。所以在这两个季节应该着重进行清理、维护工作。只有对弱电设备进行及时有效的检查、修复，才能保证弱电设备的质量和正常运行。

3.2抗干扰技术

在对弱电设备的抗干扰的处理上，首先应该认识到，在建筑物周围及内部都存在着许多电磁干扰。这些干扰因素可能会导致弱电设备出现故障，进行错误的运行等。特别是在雷电天气，这类干扰受到雷电影响更加强烈。对弱电设备的正常运行带来了严重的不良影响。所以，要对弱电设备进行抗干扰处理，首先应该让弱电设备与这些干扰因素进行全部或部分的隔离。对此，可以采用金属网屏蔽保护的方法进行弱电设备的抗干扰处理。其中，金属网由镍铜合金丝编织而成，能对电磁干扰进行有效的隔离和屏蔽。

除此之外，还可以根据具体的实际情况进行弱电设备的抗干扰处理，例如：①在建筑物修建时，应该尽量将弱电设备的机房设计到远离强功率的机房，同时设计人员还应该注意避免让弱电机房位于建筑物较高的地方。②根据前文分析，雷电对弱电设备造成影响还有可能来自于周围设施的作用，所以针对这一点，可以采取避免各种接地之间构成回路的方法进行有效地解决。③在进行建筑物的电路设计时，应该注意将受干扰的电路与干扰性强的电路进行隔离，避免造成不良影响。

结语

在当前建筑物内弱电设备使用率越来越高的现状之下，弱电设备防雷电抗干扰的问题亟待解决。相关研究和从事人员应该给予这一问题足够的重视，不断进行相关技术的革新和方法的探索，在实际操作中总结经验，努力提高弱电设备的防雷电抗干扰能力。从而能够有效保障建筑物及其内部设备的质量和安全，提高居民住房安全和舒适度。

参考文献

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