摘 要 广电中心的计算机信息系统比较复杂，而且设备价格昂贵，根据最新建筑物防雷设计规范的规定，广电中心这种特殊建筑的防雷要求很高，必须完全防止直击雷、感应雷和雷电波的入侵。因此其供电系统必须设计为三级电涌保护，弱电系统等电位接地，保证建筑内弱电设备的使用安全，保证广播电视节目的正常播出。

　　随着通信技术、计算机技术、信息技术的飞速发展，日益繁忙庞杂的事物通过电脑、自动化设备及通信的处理变得井然有序，而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低，其数量和规模不断扩大，受过电压，特别是雷电袭击而受到损坏的可能性大大的增加了。这是由于雷击中心１．５～２ｋｍ范围内都可能产生危险过电压，损坏线路上的设备，其后果可能使整个系统的运行中断，并造成难以估计的经济损失，雷电和浪涌电压成了电子时

代的一大公害。广电中心是集通信技术、计算机技术、信息技术于一体的现代化大楼，因此其防雷电侵害的重要性就显得尤为突出。防雷器在最短时间（纳秒级）内将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口电位相等，同时释放系统中因雷击而产生的大量脉冲能量，并短路泄放到大地，降低设备各接口端的电位差，从而保护线路上用户的设备。对系统设备而言，电源线路和信号线路是雷电袭击产生过电压并传导的两条主要通道，因此防雷器可分建筑物防雷、电源系统避雷器和信号系统防雷器。

　　１ 雷电对建筑和弱电系统破坏的几种形式

　　１．１ 雷电对建筑的破坏形式

　　雷电对建筑的破坏有三种形式：直击雷、感应雷和雷电波的入侵。

　　直击雷是雷电直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力而导致建筑物损坏。建筑物受到直接雷击后，强大的雷击电流沿着接地引下线，经接地极入地后地电位会瞬间升高，产生高电位，引起地电位反击，损坏设备或造成人员伤亡。

　　感应雷是雷电放电时，在附近导体上产生静电感应和电磁感应，它能使金属部件之间产生火花。感应雷可以来自对地雷击，也可以来自云间放电，其中对地雷击由于距雷击点较近，产生的感应浪涌电压较大，作用半径也大，一般在５００ｍ范围内的电子信息设备均是其破坏对象；云中放电的感应浪涌电压虽然较小，但概率却更高。

　　雷电波的入侵是由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入室内，危及人身安全或损坏设备。

　　１．２ 雷电对弱电系统的破坏形式

　　静电感应是由于雷云先导的作用，使附近导体上感应出与先导通道符号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如不就近泄入地中就会产生很高的电位。

　　电磁感应是由于电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近的导体产生很高的电动势。

　　根据雷电电磁脉冲防护理论和实践经验证明，电子信息设备损坏的主要原因是雷电感应浪涌电压造成的。它可以通过各种引线把感应浪涌电压波引入电子信息设备内部，破坏其芯片和接口。

　　２ 广电中心简介

　　该建筑为市广播电视大楼，地下１层，地上１５层。地下室为车库兼人防和设备用房，１～４层为裙房，１层分为演播厅及配套房、留用办公房等，２层功能为演播厅声光控、编辑机房及广告中心等，３层功能为编辑机房及报社信息频道，４层功能为广播室、大会议室及综合频道，５、６、７层功能为综合频道、都市频道办公，８层功能为电台新闻频道，９层功能为电台交通频道，１０、１１、１２、１３层功能为局办公，１４层功能为数据机房，１５层功能为网络前端及播出机房，地下室层高４．５ｍ，裙房１～３层均为４．５ｍ，４层为６ｍ，主楼１～４层均为４．５ｍ，５～１３层均为３．６ｍ，１４、１５层均为４ｍ，建筑总高度约６０ｍ，由于建筑性质为市级广电中心，因此该建筑为一类高层建筑。

　　３ 广电中心防雷接地做法（见下图）

　　针对雷电对建筑的各种破坏形式以及雷电对弱电系统的破坏形式，广电中心大楼采取了多种防雷接地措施。本大楼按一类民用建筑设置防雷接地装置，同时采取防直击雷，防感应雷及防雷电波侵入措施，以及防雷电干扰的屏蔽措施。并设总等电位接地及局部等电位接地。大楼的工作接地及保护接地与建筑物防雷接地采用联合接地方式。接地装置的接地电阻小于１Ω。

　　３．１ 防直击雷措施

　　屋面采用小于５ｍ×５ｍ或６ｍ×４ｍ的避雷网保护，凡突出屋面的女儿墙、水箱顶、楼梯顶及卫星接收平台等设明装避雷带，屋顶钢针与避雷带连接，屋顶造型的所有金属支撑均与避雷带连接。防雷引下线利用结构柱内的主筋焊接，裙楼的防雷引下线间距不大于１８ｍ；塔楼的防雷引下线利用其最外圈的所有结构柱内的主筋焊接，且每层的最外圈梁内的主筋焊接成均压环，形成同层等电位，此均压环同时用作环形水平避雷带，并且所有引下线应与均压环连接，以防侧击雷。还应将建筑物外圈的金属栏杆和金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。整个防雷接地系统形成一个法拉第笼，能有效防止雷电与户外无线电波等对建筑和建筑内设备的影响和干扰。

　　３．２ 防雷电波侵入措施

　　凡进入建筑物的各种线路及管道，包括水管、强电线路穿管、弱电线路穿管等，尽可能全线埋地引入，并在入户处将电缆金属外皮、钢管、金属管道等与总等电位接地端子连接。整个电源采用ＴＮ－Ｓ系统供电，从变压器中性点以后，Ｎ线与ＰＥ线严格分开。

　　３．３ 防雷电感应措施

　　凡突出屋面的金属物体及塔楼的所有金属门窗均与防雷装置连接，固定在建筑顶部的节日彩灯、航空障碍灯等应就近与屋顶防雷装置相连，屋顶所有不带电的设备外壳均用两根以上连接线（１４镀锌圆钢）与屋顶避雷装置连接，电梯道轨等从建筑物底一直到顶的金属物体除底端应与总等电位接地端子连接，机房内电机机座等金属不带电部分均应接地，连接线采用１４镀锌圆钢暗敷。平时交叉净距小于１００ｍｍ时，交叉处应跨接。敷设的长金属管道、长构架、电缆金属外皮等，其净距小于１００ｍｍ时，每隔２０ｍ用金属线跨接一次。

　　３．４ 接地措施

　　电气设备的工作接地及保护接地与建筑物防雷接地采用联合接地方式，利用大楼的桩基、承台内的钢筋及地梁内的主筋连通作为接地系统的接地装置，接地电阻小于１Ω。并在地下室低压配电间值班室的墙上下边距地３００ｍｍ高安装总等电位端子箱，总等电位端子箱的接地引上线至少有四处不同的１２镀锌圆钢与基础接地极可靠相焊接连接。总等电位端子箱做法详见国标图集《等电位联结安装》９７ＳＤ５６７ Ｐ１３。

　　３．５ 防雷电干扰的屏蔽措施

　　１４、１５层机房的地、顶和四周墙壁均敷设５ｍｍ×５ｍｍ的钢丝网，并设疏密适当的２５ｍｍ×４ｍｍ镀锌扁钢作骨架；窗户采用８镀锌圆钢织成疏密适当的网格，再敷设５ｍｍ×５ｍｍ的钢丝网；门采用金属板门或内嵌铁板的门。且房间四周的钢丝网、窗户四周的钢丝网和金属门等均应连成一电气整体，同时应设一接地线２５ｍｍ２的铜芯塑料绝缘导线与强电竖井内的接地铜排可靠连接。在各弱电机房内均设局部等电位接地端子箱，同时从局部等电位接地端子箱起应设一接地线２５ｍｍ２的铜芯塑料绝缘导线与弱电竖井内的接地铜排可靠连接，形成整个弱电系统等电位。

　　４　广电中心电源系统防雷做法

　　高压进线的穿线钢管、电缆的金属外皮与总等电位接地端子连接，高压的两路进线分别设置ＰＴ柜防雷外，所有高压的进出线均加避雷器。根据“低压电涌保护器的选择原则”以及ＩＥＣ６０３６４－３，定义的３相电网电压为２３０／４４０Ｖ被保护设备的冲击耐受电压值（８／２０μｓ），设计低压配电部分要求电容补偿柜内的避雷器泄流电压为３．５ｋＶ；配电屏内的大楼工艺用电双电源出线回路ＺＭ１１和ＺＭ１１＇除应加装高效滤波设备和自动调压设备，滤掉电网中的非正常谐波，避免谐波影响工艺效果，还应加装电涌保护器ＳＰＤＭＣ（ＰＲＤ－ＳＴ－２ｋＶ），其泄流电压为２ｋＶ；为了保护电子设备避免受电涌危害，在工艺设备最近一级配电箱内，装设电涌保护器ＳＰＤ型号ＭＣ（ＰＲＤ－ＳＴ－１．２ｋＶ），其泄流电压为１．２ｋＶ。大部分用电设备都有两级防雷保护，工艺用电设备采用三级防雷保护，且每一级之间都有级差，保证下一级动作不会影响上一级。

　　５ 广电中心弱电系统防雷做法

　　要求每一卫星接收、电台发射等装置，在馈线进入设备端各安装１个天馈ＳＰＤ，考虑消防控制柜信号线路过长，设计在消防控制柜前安装信号避雷器ＳＰＤ加以保护，电话电缆进线、有线电视出线等线路在进出户的穿线钢管、电缆金属外皮均应与总等电位端子排连接，电话电缆进线、有线电视出线等线路到相应设备端应安装信号避雷器ＳＰＤ加以保护，要求ＳＰＤ的地线应接在等电位母排上，长度应小于０．５ｍ。

　　６ 结束语

　　最近几十年来，一种以信息技术为核心的高新技术得到了迅速发展，从而引发了一场新的科技革命，信息技术已成为这场科技革命的基础与核心。因此，国内外都十分重视信息技术的开发与应用，尤其是最近几十年来，国内各行各业都在日益广泛地采用信息技术装备自己，如日益普及的互联网工程、内部局域网、智能控制等。现代化的大厦一般都装有自动消防、防盗保安、程控电话、楼宇自控、电脑管理、群控电梯、广播音响、闭路等一系列电子信息系统；电子信息技术已作为国防现代化建设发展的基础；其它航天、金融、邮电、石油化工、电力、广播电视等部门也不例外，所以电子信息设备的应用已日趋广泛，其规模和速度都是空前的。但是，在这种信息技术的开发与应用中，由于信息系统的电磁兼容能力低下，抗雷电电磁脉冲过电压的能力十分脆弱，在闪电环境下的易损性较高，因此，雷电已成为信息技术应用中的一大公害，现代化大厦应考虑完善的防雷系统，以保证建筑内设备的安全。

　　因为信息技术发展迅速，又有新规范的指导，这就要求电气设计工作者应尽快熟悉新规范，应用新规范到实际工程设计中，认真设计好每一栋现代化大楼的防雷系统，保证现代化大楼及楼内的高科技设备免受雷电的破坏，使其发挥最大的潜能，更好地为现代化建设服务。