住宅小區(qū)智能系統(tǒng)防雷問題的提出
    近幾年來，智能住宅小區(qū)發(fā)展很快，智能系統(tǒng)由簡到繁，由分散到集成，水平也越來越高。如周界防范、家庭安防、出入對(duì)講、閉路監(jiān)控、停車場自動(dòng)管理、自動(dòng)抄表、背景音樂等系統(tǒng)，在一個(gè)高級(jí)住宅小區(qū)，幾乎均有設(shè)置。同時(shí)，在小區(qū)內(nèi)還設(shè)有中央控制室，集中安裝主機(jī)設(shè)備，成為小區(qū)系統(tǒng)控制、物業(yè)管理的核心部位。

    智能小區(qū)各個(gè)系統(tǒng)能否長期可靠運(yùn)行，一方面取決于系統(tǒng)與設(shè)備的技術(shù)性能、操作維護(hù)能力；另一方面，也取決于來自外部對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的干擾。前者自不待言，而對(duì)于后者，本文要著重提出的是，其中雷電過電壓是一個(gè)必須十分注意的外部干擾源，它可能影響智能系統(tǒng)正常運(yùn)行而使其發(fā)生故障。第一，以電子器件為核心的智能系統(tǒng)設(shè)備，其過電壓、過電流能力一般不高，一旦出現(xiàn)雷擊過電壓，往往會(huì)發(fā)生設(shè)備被燒壞，雷擊感應(yīng)造成軟件運(yùn)行紊亂的情況；第二，目前有一種趨勢(shì)，即高級(jí)住宅小區(qū)，選址多在市郊風(fēng)景區(qū)，或依山傍水，或地勢(shì)開闊，且建筑風(fēng)格多為小高層、多層居多，高差層次變化較大，這樣往往易遭受雷擊，特別是雷電波侵入或雷電波感應(yīng)發(fā)生的情況相對(duì)大一些。所以，住宅小區(qū)智能系統(tǒng)的防雷問題要特別予以重視。

雷擊危害住宅小區(qū)智能系統(tǒng)之一例
    信息系統(tǒng)電子設(shè)備遭受雷擊破壞近年來時(shí)有發(fā)生。在深圳某住宅小區(qū)，建筑面積8萬多平方米，小高層及多層數(shù)十棟，依山而建，高差起落約30m。電氣設(shè)計(jì)防直擊雷按二類防雷要求設(shè)計(jì)，屋頂設(shè)有避雷帶。小區(qū)智能系統(tǒng)較全面，除電話、有線電視、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警外，其余智能系統(tǒng)由一家專業(yè)公司設(shè)計(jì)，并由該專業(yè)公司供應(yīng)設(shè)備，負(fù)責(zé)系統(tǒng)安裝、調(diào)試。小區(qū)內(nèi)會(huì)所一層設(shè)有一個(gè)中控室。系統(tǒng)投入運(yùn)行后，發(fā)生過一次雷擊時(shí)信號(hào)傳輸中斷的情況，但未引起注意。結(jié)果又一次較強(qiáng)的雷擊，將中控室安防監(jiān)控主機(jī)燒壞，同時(shí)又造成訪客可視對(duì)講和家庭安防系統(tǒng)癱瘓，直接損失光設(shè)備費(fèi)就達(dá)30萬元之多，間接損失是訪客對(duì)講系統(tǒng)中斷多時(shí)，影響了住戶生活。

    此次雷擊危害住宅小區(qū)智能系統(tǒng)事故引發(fā)的直接原因在于：周界防范系統(tǒng)采的用紅外對(duì)射和攝像頭進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)量較多，分布在小區(qū)圍墻或主道路一側(cè)，突出地面，線路覆蓋面也較寬。當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，瞬時(shí)過電壓通過該系統(tǒng)信號(hào)傳輸線路和供電線路導(dǎo)人中控室，致使系統(tǒng)主機(jī)損壞。

    這是雷擊對(duì)信息系統(tǒng)(智能系統(tǒng)當(dāng)然也屬于信息系統(tǒng))危害的事例。主要為雷電波侵人和雷電感應(yīng)，即雷擊電磁脈沖(LEMP)危害住宅小區(qū)智能系統(tǒng)。重視雷擊電磁脈沖(LEMP)對(duì)智能系統(tǒng)。

重視雷擊電磁脈沖（LEMP）對(duì)智能系統(tǒng)的危害
    目前，智能建筑系統(tǒng)專業(yè)公司較多，一般系統(tǒng)設(shè)計(jì)(包括施工和設(shè)計(jì))、供應(yīng)設(shè)備，并從事安裝、調(diào)試等技術(shù)工作。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者側(cè)重于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、通信方式、設(shè)備選型等工作，但往往忽視了系統(tǒng)防雷措施的設(shè)計(jì)。有的設(shè)計(jì)者認(rèn)為建筑物已設(shè)有防直擊雷的避雷帶，至于安裝于室外的監(jiān)控設(shè)備、器件以及中控室，已處于保護(hù)范圍之內(nèi)，不必再考慮智能系統(tǒng)本身的防雷措施，其實(shí)這種理解不全面，在概念上也是含糊的。

    如果雷擊發(fā)生在建筑物頂部，一般為直擊雷，通過建筑物的接閃器(避雷針或避雷帶)，經(jīng)由引下線將雷擊過電壓、大電流絕大部分拽放到大地，而泄入建筑物內(nèi)部的相對(duì)較小，只要智能電子設(shè)備不靠近引下線，則危害偏小。但如果雷擊發(fā)生在建筑物附近圍墻或進(jìn)戶線纜、管道的地面，由雷電感應(yīng)和雷電波侵人的雷擊電磁脈沖(LEMP)的過電壓，則可能通過信號(hào)或供電線路導(dǎo)人建筑物內(nèi)部的智能電子設(shè)備將其擊壞。[nextpage]

    作為建筑工程設(shè)計(jì)的電氣專業(yè)，通常根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94)的規(guī)定，進(jìn)行了防直接雷擊、高層建筑防側(cè)擊雷及防雷電波侵人等措施的設(shè)計(jì)，主要著重于保護(hù)變配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人身安全。而對(duì)于建筑智能系統(tǒng)，一般由建設(shè)方交給智能系統(tǒng)專業(yè)廠商(或公司)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)或直接進(jìn)行設(shè)計(jì)。很清楚，智能系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)，主要指采取防雷電波侵入和雷電感應(yīng)產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖的技術(shù)措施，應(yīng)由智能系統(tǒng)專業(yè)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)加以重點(diǎn)、周到的考慮。因此，承擔(dān)智能系統(tǒng)全部技術(shù)工作的專業(yè)廠商(或公司)，應(yīng)當(dāng)注意到這一問題是不可忽視的。

重視和執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范所規(guī)定的防雷措施
1.對(duì)智能系統(tǒng)的防雷要求
    《智能建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB／F50314-2000)已有若干條文，對(duì)智能系統(tǒng)的防雷提出了要求。如第8．2．20條的條文已明確提出，“電纜從建筑物外面引入建筑物容易受到雷擊、電源碰地、電源感應(yīng)電勢(shì)或地電勢(shì)上浮等外界影響，必須采用保護(hù)器”。此處的雷擊影響，主要指建筑物外部雷擊產(chǎn)生的電磁脈沖(1衛(wèi)MP)瞬時(shí)過電壓，通過由外至內(nèi)的信號(hào)線纜或供電線纜，擊壞智能系統(tǒng)電子設(shè)備。因此，要采用保護(hù)器對(duì)過電壓和過電流加以泄放以進(jìn)行保護(hù)。又如該標(biāo)準(zhǔn)中的第10．2．7條也規(guī)定，“智能化系統(tǒng)設(shè)備的供電系統(tǒng)應(yīng)采取過電壓保護(hù)等保護(hù)措施。”此處的過電壓，也包括雷擊致使智能系統(tǒng)設(shè)備供電線路上產(chǎn)生的過電壓，從而可能導(dǎo)致智能設(shè)備遭受損壞

2. 針對(duì)信息系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖危害采取的技術(shù)措施
    《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94，2000年10月1日發(fā)布執(zhí)行)補(bǔ)充的第6章：防雷擊電磁脈沖（LEMP）其主要內(nèi)容是針對(duì)信息系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖危害應(yīng)采取的技術(shù)措施。如防雷區(qū)(LPZ)等級(jí)的確定、屏蔽、等電位接地要求、電涌保護(hù)器(SPD)的選用和配合等規(guī)定，吸取了IEC相應(yīng)規(guī)定的許多技術(shù)內(nèi)容從而使我國建筑物防雷技術(shù)更為全面，并與國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接軌。建筑智能系統(tǒng)也是屬于信息系統(tǒng)范圍的而此規(guī)范第6章的規(guī)定也是適用于建筑物智能系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)。

3.采取有效的接地和屏蔽措施
    等電位接地可以大大降低雷擊過電壓，是保護(hù)智能系統(tǒng)電子設(shè)備免遭雷擊損壞的主要措施。

    在進(jìn)行小區(qū)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分了解該建筑物工程設(shè)計(jì)中電氣專業(yè)所采取的防雷接地情況，并應(yīng)該與其相適應(yīng)。小區(qū)智能系統(tǒng)中控室，應(yīng)有等電位接地裝置，各系統(tǒng)設(shè)備的保護(hù)接地、工作接地以及屏蔽接地，包括進(jìn)入中控室線路的屏蔽層及保護(hù)鋼管，都要與等電位接地裝置相連。小區(qū)一些智能系統(tǒng)的一次設(shè)備，分布于各棟樓宇弱電井或弱電室內(nèi)，也均應(yīng)采取接地措施。整個(gè)小區(qū)的智能系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)成一個(gè)完整的等電位接地系統(tǒng)，在采取這樣的聯(lián)合接地時(shí)，接地電阻通常要求小于1n。防雷等電位的的做法，可以參照《建筑物防雷設(shè)施安裝》圖集（99D562）

4.電涌保護(hù)器(SPD)的應(yīng)用
    危害智能系統(tǒng)電子設(shè)備的引雷通道有多種可能，如電源系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等。當(dāng)接地和屏蔽措施達(dá)不到保證智能系統(tǒng)電子設(shè)備要求時(shí)，為減低雷擊電磁脈沖過電壓和過電流對(duì)其破壞程度，應(yīng)考慮設(shè)置電涌保護(hù)器。它的作用是線路出現(xiàn)雷擊過電壓時(shí)，在納秒時(shí)間內(nèi)呈低阻狀態(tài)，而將瞬態(tài)能量泄放到大地，同時(shí)將過電壓鉗制在電子設(shè)備的耐受水平以內(nèi)。

    《智能建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB／T50314-2000)第8．2．20條編制說明提出，“布線系統(tǒng)的過電壓保護(hù)宜選用氣體放電管保護(hù)器，過電流保護(hù)宜選用能夠自復(fù)的保護(hù)器。”但需要提出的是，目前電涌保護(hù)器的結(jié)構(gòu)方式有多種，究竟如何正確選用與許多因素有關(guān)。不同的防雷區(qū)(LPZ)選用的SPD是不同的，不同的防雷類別選用的雷電流參數(shù)是不同的，不同的電源線路、信號(hào)線路的選用與配置也是不同的，因此分級(jí)配合是非常必要的，既要做到正確，又要合理、經(jīng)濟(jì)。2000年10月1日?qǐng)?zhí)行的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94)補(bǔ)充第6章，對(duì)SPD的選用原則作了相應(yīng)的規(guī)定。《建筑物防雷設(shè)施安裝》圖集(99D562)對(duì)電源系統(tǒng)、電話、電視、BAS、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等有SPD配置圖，可供參照。部分電氣設(shè)備制造廠商也有SPD產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)說明。

結(jié)束語
    本文分析了住宅小區(qū)智能系統(tǒng)遭受雷擊事故的情況，并根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的技術(shù)要求，概述了防雷擊電磁脈沖的必要性，強(qiáng)調(diào)應(yīng)該重視住宅小區(qū)智能系統(tǒng)的防雷技術(shù)措施。總之，住宅小區(qū)的智能系統(tǒng)應(yīng)重視做好防雷設(shè)計(jì)，特別是防雷擊電磁脈沖的設(shè)計(jì)，這也是實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)安全、舒適、方便、以人為本這一目標(biāo)的一項(xiàng)重要措施。智能系統(tǒng)專業(yè)廠家(公司)在具體設(shè)計(jì)過程中，要因地制宜地分析建筑環(huán)境和建筑電氣專業(yè)防雷設(shè)計(jì)情況以及各個(gè)智能系統(tǒng)設(shè)備安裝與線路敷設(shè)情況，綜合考慮各種因素，力求實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)、有效。