慧聪消防科普 火灾自动报警系统防雷设计方案

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随着盛夏的来临，已经进入雷雨季节，持续雨水天气给大家的工作生活带来了诸多不便，同时也存在诸多安全隐患。为此，小编特别提醒各位朋友时刻关注天气预报，并注意雷电对火灾自动报警系统的影响。

一、概况

近年来，随着计算机及自动控制技术日新月异，使得以先进的大规模集成电路为核心组件的监控、计算机等电子产品广泛应用于火灾自动报警系统中，这些电子设备普遍存在绝缘度低、过电压和过点流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱电，一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过电源线、通信线、控制线、金属管道和空间辐射等途径侵入建筑物内，威胁室内电子设备的正常工作和安全运行，轻则造成火灾自动报警系统出现误报警、乱报警等非正常工作状态，重则使得系统永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。

通过对消防系统雷击事故的调查研究，发现除了设备的主、备电源受损外，报警控制板、显示屏和通讯设备都遭到不同程度的损坏，如果因为火灾自动报警系统的损坏，而影响了对火灾的报警，其后果更是不堪设想。从调查结果来看，其原因是部分火灾自动报警系统的设计者对幅值高、能量大的雷电侵害缺乏有效的防护措施，而应用者对于专业的雷电保护也是知之甚少，让本可避免的雷电乘虚而入造成破坏。因此，注重火灾自动报警系统的雷电防护问题，是解决目前火灾自动报警系统自身安全可靠的迫切需要。

二、设计依据

根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》第五章：防雷设计；GB50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲;第四节，第6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器(SPD)的要求及YD/T5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》第五部分：SPD的选择;第5.3条：信号线用SPD；第5.5条：计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求，参照IEC61643-3《低压系统的电涌保排器》第3部分《在电信系统中SPD的应用》和IEC61644-11997《通信系统用SPD》标准要求，对于通信线路的防护，需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量5KA的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。

三、实施措施

1、电源及信号线路的布线系统屏蔽及其良好接地

屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减加在电子设备上之电磁干扰或过电压能量。具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆(包括管道)之屏蔽。建筑物之屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门属、地板等均相互连接在一起，形成一个法拉第笼，并与地网有可靠之电气连接，形成初级屏蔽网。设备之屏蔽应在对电子设备耐过电压水平调查之基础上，按国际电工委员会IEC划分之雷电防护区(LPZ)施行多级屏蔽。屏蔽之效果首先取决于初级屏蔽网之衰减程度，其次取决于屏蔽层对于射电磁波之反射损耗和吸收损耗程度。对入户之金属管道、通信线路和电力线缆要在入户前进行屏蔽(使用屏蔽线缆或穿金属管)接地处理。

2、等电位连接

等电位连接是内部防雷装置中一部份，其目的在于减少雷电流所引起之电位差。等电位是用连接导线或过电压(电涌)保护器将处在需要防护之空间内之防雷装置，建筑物之金属构架、金属装置、外来之导线、电气装置、电信装置等连接，形成等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防护空间之火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。机房金属门窗、金属构架接地，等电位处理。在消防控制室内使用40×4×300mm铜排设置等电位接地端子板，室内所有的机架(壳)、配线线槽、设备保护接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端均应就近接至等电位接地端子板。区域报警控制器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等，应就近接至等电位接地端子板。

3、防雷器接地

这是散泄雷电流和有效降低电位之措施。接地有多种类型，有通信之信号地、电源之交流地、人身之保护地、计算机系统之逻辑地，再加上防雷接地。由于用途不同，对地线之要求也不相同，防雷地之物理要求是：一旦有雷电流发生，尽快把雷电散发到大地。因而其接地装置接地电阻越低、等电位装置与接地装置间连接距离越短，相对而言，设备受雷电损坏之机率越低。

4、电源和信号防雷器的安装

(1)在消防主机房和分机房分别安装第一级、第二级、第三级电源防雷器。

(2)在火警联网总线处、火灾报警双绞线处、火警电话线处、联动控制线处、火警广播线路处各线路端口处分别安装防雷器。有多少对线路就安装多少个防雷器。

电源和信号防雷器的安装

5、机房接地系统

接地装置的任务是：将雷电流导入大地；引下线间的等电位连接；导电性建筑物墙体附近的电位控制；拦截在地面传播的雷电流。

(1)接地地网阻值要求

机房接地电阻阻值要求：R≤1Ω。

(2)接地体结构

机房接地体由于是独立的接地装置，所以适合以A型结构建造。

在机房做一个紫铜总汇集排，规格:40mm×4mm×300mm，以保证地电位分布均匀，交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、避雷接地等四种接地共用一组接地装置。(或在机房做均压带)

(3)接地材料

接地地网：要求R≤1Ω，总汇流排+引下线35平方500多芯接地线+接地体。

接地体：是埋于地下与引下线入地相连接，雷击电流由此发散到大地。通常用CX自动降阻接地模块400cm×500cm×60cm和热镀锌接地体50mm×50mm×5mm×L2500mm组成垂直接地体，再用40mm×4mm热镀锌接地体组成水平接地体焊接连通，组成接地地网,以满足国家防雷规范接地电阻R≤1Ω的要求。