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計算機(jī)控制系統(tǒng)的防雷、接地、抗干擾
[ 通信界 / 北極星 / www.6611o.com / 2009/7/23 14:37:57 ]
 
  自1984年美國建筑世界第一座智能建筑以來,關(guān)于智能建筑尚無統(tǒng)一的定義。國際智能工程學(xué)會認(rèn)為,在一座建筑特中設(shè)計了可提供相應(yīng)的功能以及適應(yīng)用戶對建筑物用途、信息技術(shù)要求變動進(jìn)的靈活性,即智能建筑應(yīng)該安全、舒適、系統(tǒng)、綜合、有效利用投資,節(jié)能并具備較強的使用功能,以滿足用戶實現(xiàn)高效率的需要。因此,其基本要求是:有完整的控制管理、維護(hù)和通信設(shè)施,便于進(jìn)行環(huán)境控制、安全管理、監(jiān)視報警,并為建筑使用人提供舒適、溫馨、便利的環(huán)境和氣氛,有利于提高工作效率,激發(fā)人們的創(chuàng)造性。

  一般地,現(xiàn)在智能建筑主要由建筑自動化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)、信息通信系統(tǒng)(CAS)三個系統(tǒng)組成,并利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)將此三個系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。即將智能建筑管理系統(tǒng),以語言、數(shù)據(jù)、視頻、監(jiān)控等不同信號的配線系統(tǒng)經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計,綜合成一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng),作為建筑物內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)的綜合布線系統(tǒng)(GCS),又名弱電系統(tǒng)可分為建筑物內(nèi)綜合布線、建筑物群內(nèi)部之間的綜合布線。

  智能建筑發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ):同代建筑技術(shù)、現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)。

  從以上關(guān)于智能建筑的有關(guān)構(gòu)成中可以看出,智能建筑線纜密布、系統(tǒng)設(shè)備繁多、微電子裝備復(fù)雜,且過電壓防護(hù)能力薄弱,為保證系統(tǒng)、設(shè)備安全正常運行,必須采取專門、特殊的措施加以保護(hù),而防雷、接地、抗干擾則是重要必備有效的保護(hù)措施之一。
弱電系統(tǒng)的防雷

  以于弱電系統(tǒng)的防雷而言,除雷電直擊外,最具有破壞作用的是二次效應(yīng),由于雷電具有高電位、大沖擊電流、瞬時性的特點,強大的閃電產(chǎn)生靜電場、交變電磁場和電磁輻射,以雷電波侵入、地電位反擊等形成雷電電磁脈沖LEMP,產(chǎn)生強大的變電磁場、使周圍的金屬特產(chǎn)生感應(yīng)電勢和感應(yīng)電流;一方面嚴(yán)重地干擾無線、有線通信,另一方面侵入微電子設(shè)備的信號入口,將使器件擊穿、燒毀,從而使網(wǎng)絡(luò)癱瘓、商務(wù)報廢。

  國際智能工程學(xué)會指出:雷電是高科技的天敵。電子設(shè)備防護(hù)能力單薄,雷擊釋放的能量達(dá)到數(shù)百兆焦耳,能量差別相當(dāng)懸殊,必須采取措施加以保護(hù)。

  弱電系統(tǒng)的防雷于智能建筑的整體防雷中,特點是:

  1、 根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷擊事故的可能性及后果,按防雷要求,將建筑物的防雷分為三類,對各類建筑物的避雷措施在GB50057-94中已規(guī)定了相應(yīng)要求。

  2、 天線防雷設(shè)施:天線裝設(shè)在建筑物層頂,須與屋面上的防雷接地裝置連在一起,且連接的突出部分超出大樓的防雷防護(hù)范圍之外,應(yīng)裝設(shè)獨立的避雷針,并應(yīng)與天線避雷接地裝置可靠連接。為綜合防雷,天線宜裝設(shè)天線饋線系統(tǒng)避雷器。

  3、 進(jìn)出建筑物管、線、纜的防雷:進(jìn)出建筑物的各種金屬管、電纜、引入線應(yīng)在進(jìn)出口處與大樓防雷接地裝置相連;電纜進(jìn)出線應(yīng)在進(jìn)出口處將電源金屬外皮、鋼套管等與電氣設(shè)備接地相連。如:電纜轉(zhuǎn)換成架空線,應(yīng)在轉(zhuǎn)換入裝置避雷器。

  4、 對于信息系統(tǒng)的保護(hù):根據(jù)不同部位分別對待,妥善處理。

  5、 對電源系統(tǒng)保護(hù):應(yīng)用電子避雷器進(jìn)行分級保護(hù),從高壓柜、低壓柜、主配電箱、分配電箱逐級保護(hù),把雷電過電壓降到設(shè)備能夠承受的水平。根據(jù)歷史統(tǒng)計分析資料,在雷擊損壞設(shè)備事故中,有70%以上是從供電線路入侵的因此,對電源供電線路實施多級防雷是電子設(shè)備及整個系統(tǒng)防雷的重要環(huán)節(jié)。

  6、 對電子設(shè)備的保護(hù):從分析雷電脈沖襲擊電子設(shè)備的不同途徑來采取相應(yīng)的綜合防治措施。

  對于整個弱電系統(tǒng)的防雷,總而言之可采取的措施有:對系統(tǒng)設(shè)備實行等電們連接;實行穿金屬管子敷線;加強屏蔽減少感應(yīng)效應(yīng);實行設(shè)備屏蔽、機(jī)房屏蔽、建筑物屏蔽;加裝電子避雷器,限制侵入電子設(shè)備的雷電過電壓的幅值。

  弱電系統(tǒng)的接地:接地問題是智能建筑普通性的問題,按作用可分為功能性接地、保護(hù)性接地兩大類。

  1、 功能性接地有:系統(tǒng)接地、工作接地、邏輯接地、屏蔽接地。
  2、 保護(hù)性接地有:安全接地、防雷接地、靜電接地等。

  建筑物的接地按連接方式又可分為獨立接地和聯(lián)系接地。

  獨立接地是把直流接地、保護(hù)霎地、防雷接地分開設(shè)置。這樣做的目的是為了排除來自地線的干擾源;這是按電子計算機(jī)要求獨立接地或通信系統(tǒng)要求單獨接地而采取的接地措施。

  為避免不同系統(tǒng)接地而引入不同電位,導(dǎo)致人身和設(shè)備事故,根據(jù)規(guī)范要求,各接地系統(tǒng)的距離必須大于20M,且它們的接地極和地線要保持絕緣,絕緣電阻應(yīng)在2MΩ以上,接地電阻小于4Ω。

  聯(lián)合接地是將各種接地通過接地線連接在同一接地裝置上。除特殊情況外,一般一個建筑物只能存在一個接地系統(tǒng),以免引入不同電位,而導(dǎo)致人身和設(shè)備事故。因此,智能建筑中的弱電系統(tǒng)如無特殊要求,建筑物接地應(yīng)采取聯(lián)合接地。

  弱電系統(tǒng)的抗干擾:
 
  在建筑物、建筑群以外的自然環(huán)境及建筑內(nèi)部環(huán)境中存在著大量的電磁干擾,將會使智能化較生誤碼、錯碼、誤動作;使信號系統(tǒng)受到污染、產(chǎn)生噪聲。強大的脈沖干擾還會導(dǎo)致器件設(shè)備損壞;在實際工作中,使設(shè)備性能下降,無法工作的現(xiàn)象時有發(fā)生;需凈化電磁環(huán)境,防止雜散電磁波干擾及提高系統(tǒng)和設(shè)備的抗干擾能力。因此,抗干擾成了弱電系統(tǒng)必不可少的技術(shù)措施。

  為此,必須了解干擾產(chǎn)生的原因、分析干擾源、了解干擾的傳播途徑及抗干擾的措施及方法。

  電磁干擾的來源分為自然干擾和人為干擾兩類。

  據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計分析,對計算機(jī)及應(yīng)用計算儀表而言,危害最大的尖峰脈沖信號和衰減振動形成干擾信號,這是因為它們可能導(dǎo)致程序錯誤,存儲丟失、甚至系統(tǒng)的損壞。

  干擾途徑:不論是設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部的干擾都是以電容耦合、電感耦合、電磁波輻射、公共阻抗和導(dǎo)線的傳導(dǎo)方式對設(shè)備產(chǎn)生干擾、公共阻抗和導(dǎo)線的傳導(dǎo)方式參設(shè)備產(chǎn)生干擾。因此,消除和抑制干擾的方法有電場屏蔽、磁場屏蔽、電磁屏蔽、電子設(shè)備接地和濾波。

  常見的措施有:

  1、 在電源的進(jìn)出線端口處加低通濾波器、消除電網(wǎng)中的高頻干擾;
  2、 為防止市電電網(wǎng)急劇變化或雷擊出現(xiàn)過電壓,智能設(shè)備建議使用串聯(lián)型穩(wěn)壓電源供電;
  3、 對接地及公共阻抗帶來的干擾,其抑制方法是使各種接地之間不構(gòu)成回路;
  4、 弱電系統(tǒng)機(jī)房遠(yuǎn)離強功率發(fā)射及電梯機(jī)房;
  5、 根據(jù)周圍環(huán)境電磁場干擾的情況,決定有效屏蔽的方法;
  6、 電纜屏蔽層接地;
  7、 采用光電耦合器和光線傳輸數(shù)字信號;
  8、 建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋保持電氣的連續(xù)性;
  9、 照明裝置的供電線路上設(shè)置電源線路濾波器,供電端子進(jìn)行屏蔽;
  10、 將受干擾電路和干擾電路隔開或分開。

 

作者:北極星 合作媒體:北極星 編輯:顧北

 

 

 
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