现代防雷技术基础 防雷小知识简短10条

弱电中综合布线系统是最重要的一个子系统，基本上所有的其他系统都需要布线，所以说综合布线系统是其他系统的基础，因此学好综合部系统是非常重要，今天分享一下综合布线与防雷接地系统基础知识。树上鸟教育电气设计师在线教学网络课程！

一、综合布线系统

综合布线系统由六个子系统组成，它们是工作区子系统、水平干线子系统、管理子系统、垂 直干线子系统、建筑群子系统和设备间子系统。 子系统之间的关系如图6-39所示。

（图6-39　综合布线系统的结构示意图）

综合布线系统中需要用到的功能部件，一般有以下几种：

(1)建筑群配线架(CD)

(2)建筑群干线电缆或建筑群干线光缆

(3)建筑物配线架(BD)

(4)建筑物干线电缆或建筑物干线光缆

(5)楼层配线架(FD)

(6)水平电缆或水平光缆

(7)转接点(选用)(TP)

(8)信息插座(IO)

(9)通信引出端(TO)

1、工作区子系统

工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成，它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。在进行终端设备和I/O连接时，可能需要某种传输电子装置，但是这种装置并不是工作区子系统的一部分。

例如，有限距离调制解调器能为终端与其他设备之间的兼容性和传输距离的延长提供所需的转换信号。有限距离调制解调器不需要内部的保护线路，但一般的调制解调器都有内部的保护线路。

工作区布线是用接插软线把终端设备连接到工作区的信息插座上。工作区布线随着系统终端应用设备不同而改变，因此它是非永久的。工作区子系统的终端设备可以是电话、微机和数据终端，也可以是仪器仪表、传感器和探测器。图6-40所示为工作区子系统的信息插座配置，图6-41为工作区子系统组成示意图。

（图6-40　工作区子系统的信息插座配置）

（图6-41　工作区子系统）

2、水平配线子系统

从楼层配线架到各信息插座的布线属于水平布线子系统。水平布线子系统是整个布线系统的一部分，它将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平布线子系统总是处在一个楼层上，并端接在信息插座或区域布线的中转点上。

SYSTIMAX SCS将上述的电缆数限制为4对或25对UTP(非屏蔽双绞线)，它们能支持大多数现代通信设备。在需要某些宽带应用时，可以采用光缆。水平布线子系统一端端接于信息插座上，另一端端接在干线接线间、卫星接线间或设备机房的管理配线架上。

水平子系统包括水平电缆、水平光缆及其在楼层配线架上的机械终端、接插软线和跳接线。水平电缆或水平光缆一般直接连接至信息插座。必要时，楼层配线架和每一个信息插座之间允许有一个转接点。进入和接出转接点的电缆线对或光纤应按1∶1连接，以保持对应关系。转接点处的所有电缆或光缆应作机械终端。转接点处只包括无源连接硬件，应用设备不应在这里连接。转接点处宜为永久连接，不应作配线用。

（图6-42　水平子系统）

图6-42所示为水平子系统，它由工作区用的信息插座及其至楼层配线架(FD)以及它们之间的缆线组成。水平子系统设计范围遍及整个智能化建筑的每一个楼层，且与房屋建筑和管槽系统有密切关系。

（1）水平配线子系统概述

水平配线子系统涉及水平子系统的传输介质和部件集成，主要有以下5点：

① 确定线路走向

② 确定线缆、槽、管的数量和类型

③ 确定电缆的类型和长度

④ 订购电缆和线槽

⑤ 如果采用吊杆或托架走支撑线槽，需要用多少根吊杆或托架

（2）水平子系统布线线缆

水平子系统布线中常用的线缆有以下4种：

① 100Ω非屏蔽双绞线(UTP)电缆

② 100Ω屏蔽双绞线(STP)电缆

③ 75Ω同轴电缆

④ 62.5/125μm光纤线缆

（3）水平子系统布线方案

水平子系统布线根据建筑物的结构特点，按路由(线)最短、造价最低、施工方便、布线规范等几个方面考虑，优选最佳的水平布线方案。如图6-43所示，水平布线方案一般可采用3种布线方式。

（图6- 43 水平子系统布线方案）

(a)直接埋管布线方式;

(b)先走线槽再走支管布线方式;

(c)地面线槽方式

① 直接埋管式

② 先走吊顶内线槽，再走支管到信息出口

③ 地面线槽方式

水平子系统的网络结构都为星型结构，它是以楼层配线架(FD)为主节点，各个信息插座为分节点，二者之间采取独立的线路相互连接，形成以FD为中心向外辐射的星型线路网状态。这种网络结构的线路较短，有利于保证传输质量，降低工程造价和维护管理。

布线线缆长度等于楼层配线间或楼层配线间内互连设备电端口到工作区信息插座的线缆长度。水平子系统的双绞线最大长度为90m。工作区、跳线及设备电缆总和不超过10m，即A+B+E≤10m。图6-44(a)给出了水平布线的距离限制。当需要有转换接点时，布线距离如图6-44(b)所示。要合理安排好弱电竖井的位置，如水平线缆长度超过90m，则要增加IDF(楼层配线架)或弱电竖井的数量。

（图6-44　水平子系统布线距离限制）

(a)不带转换接点的距离限制；

(b)带转换接点的距离限制

3、管理子系统

管理子系统的作用是提供与其他子系统连接的手段，使整个综合布线系统及其所连接的设备、器件等构成一个完整的有机体。通过对管理子系统交接的调整，可以安排或重新安装系统线路的路由，使传输线路能延伸到建筑物内部的各工作区。

管理子系统由交连、互连以及I/O组成。管理应对设备间、交接间和工作区的配线设备、线缆、信息插座等设施，按一定的模式进行标识和记录。

（1）管理交接方案。一般有两种管理方案可供选择，即单点管理和双点管理。常用的管理方案如图6-45所示。

（图6-45　管理交接方案）

(a)单点管理—单交连;

(b)单点管理—双交连;

(c)双点管理—双交连;

(d)双点管理—三交连

单点管理位于设备间里面的交换机附近，通过线路直接连至用户间或连至服务接线间里面的第二个硬件接线交连区。如果没有服务间，第二个交连可安放在用户房间的墙壁上。

（2）综合布线交连系统标记。综合布线交连系统标记是管理子系统的一个重要组成部分，标记系统能提供如下信息：建筑物名称(如果是建筑群)、位置、区号和起始点。

综合布线系统使用了3种标记：电缆标记、场标记和插入标记。其中插入标记最常用。

插入标记所用的底色及其含义如下：

① 蓝色：对工作区的信息插座(I/O)实现连接

② 白色：实现干线和建筑群电缆的连接。端接于白场的电缆布置在设备间与楼层配线间及二级交接间之间或建筑群各建筑物之间

③ 灰色：配线间与二级交接间之间的连接电缆或二级交接之间的连接电缆

④ 绿色：来自电信局的输入中继线

⑤ 紫色：来自PBX或数据交换机之类的公用系统设备的连线

⑥ 黄色：来自控制台或调制解调器之类的辅助设备的连线

标记方法如下：

① 端口场(公用系统设备)的标记

② 设备间干线/建筑群电缆(白场)的标记

③ 干线接线间的干线电缆(白场)标记

④ 二级交接间的干线/建筑群电缆(白场)标记

4、垂直干线子系统

(1)垂直干线子系统概述。垂直干线子系统的功能是通过建筑物内部的传输电缆或光缆，把各接线间和二级交接间的信号传送到设备间，直至传送到最终接口，再通往外部网络。垂直干线子系统如图6-46所示。垂直干线子系统必须既满足当前的需要，又能适应今后的发展。

（图6-46　垂直干线子系统）

（2）垂直干线子系统包括的内容如下

① 接线间和二级交接间与设备间之间的竖向或横向电缆通道

② 干线接线间和二级交接间之间的连接电缆通道

③ 主设备间与计算机中心间的干线电缆

④ 干线子系统布线的拓扑结构。综合布线系统中干线子系统的拓扑结构主要有：星型、总线型、环型、树型和网型。推荐采用星型拓扑结构

(4)干线子系统常用的介质

① 100Ω大对数非屏蔽电缆

② 150ΩFTP电缆

③ 62.5/125μm多模光缆

④ 8.3/125μm单模光缆

(5)干线子系统布线的距离。干线子系统布线的最大距离，即楼层配线架到设备间主配线架之间的最大允许距离，与信息传输速率、信息编码技术以及所选的传输介质和相关连接件有关。

5、设备间子系统

设备间子系统是安装公用设备(如电话交换机、计算机主机、进出线设备、网络主交换机、综合布线系统的有关硬件和设备)的场所。设备间使用面积的大小主要与设备数量有关，最小不得小于20m2。设备间净高一般与使用面积有关，但不得低于2.5m。门的高度不小于2.0m，宽不小于0.9m。

楼板承重一般不低于500kg/m2。设备间内在距地面0.8m处，照度不应低于300lx。应设事故照明，在距地面0.8m处，其照度不应低于5lx。设备间供电电源为50Hz、380V/220V，采取三相五线制/单相三线制。一般应考虑备用电源。可采用直接供电和不间断供电相结合的方式。噪声、温度、湿度应满足相应要求，安全和防火应符合相应规范。

6、建筑群子系统

连接各建筑物之间的传输介质和各种支持设备(硬件)组成了综合布线建筑群子系统。

(1)建筑群子系统布线内容

① 根据小区建筑详细规划图了解：整个小区的大小、边界、建筑物数量

② 确定电缆系统的一般参数

③ 确定建筑物的电缆入口

④ 查清障碍物的位置，以确定电缆路由

⑤ 根据前面资料，选择所需电缆类型、规格、长度、敷设方式，穿管敷设时的管材、规格、长度;画出最终的施工图

⑥ 进行每种选择方案成本核算

⑦ 选择最经济、最实用的设计方案

(2)电缆布线方法

电缆布线方法有架空、直埋和管道布线，如图6-47所示。

电缆架空安装方法通常只用于具有现有的电线杆，电缆的走法不是主要考虑内容的场合下，从电线杆至建筑物的架空进线距离不超过30m为宜。建筑物的电缆入口可以是穿墙的电缆孔或管道，入口管道的最小口径为50mm。

建议另设一根同样口径的备用管道，如果架空线的净空有问题，可以使用天线杆型的入口。该天线的支架一般不应高于屋顶1200mm。如果再高，就应使用拉绳固定。此外，天线型入口杆高出屋顶的净空间应有2400mm，该高度正好使工人可摸到电缆。

通信电缆与电力电缆之间的距离必须符合我国室外架空线缆的有关标准。

架空电缆通常穿入建筑物外墙上的U形钢保护套，然后向下(或向上)延伸，从电缆孔进入建筑物内部，如图6-47(a)所示，电缆入口的孔径一般为50mm，建筑物到最近处的电线杆通常相距应小于30m。

（图6-47　电缆布线方法）

(a)架空电缆布线;

(b)直埋电缆布线;

(c)管道电缆布线

在挖掘电缆沟槽和接头坑位时，应符合以下要求：

① 挖掘电缆沟槽和接头坑位，一般采取人工挖掘方式。电缆沟槽的中心线应与设计路由的中心线一致，允许有左右偏差，但不得大于10cm。电缆沟槽的深度应符合设计规定的电缆埋设深度要求，沟槽底面的高程偏差不应大于±5/10cm。

弯曲的电缆沟槽不论是平面弯曲或纵面弯曲，都要符合直埋电缆最小曲率半径的规定和埋设深度的要求。电缆沟槽底面应加工平整，沟底必须清理干净，无碎乱石或带有尖角的杂物，以保证直埋电缆在敷设后不受机械损伤。

② 在敷设直埋电缆前，应对沟槽底部再次检查和清理，务必使沟槽底部平整，无杂物和碎石。如系砂砾碎石地基层或有一般的腐蚀性土壤时，应先将沟底部加挖深度约10cm，并加以夯实抄平，然后在沟底铺垫一层10cm细土或细砂后。

再在上面覆土10cm(覆土中不得含有大量碎石块或有尖角的杂物)，予以大致抄平后，再盖红砖或预制的混凝土板保持平整，以保护直埋电缆不会受到外界机械损伤。

③ 直埋电缆在沟槽或接头坑的底部时，应平直安放于沟坑底基上，不得上下弯曲，也不宜过于拉紧，在敷设电缆时，要随时注意保护电缆，不应发生有折裂、碰伤、刮痕和磨破现象。

如发现有上述情况时，必须及时检修，并经检验测试确认电缆质量良好时，才允许进行下一道工序。同时，应将上述情况详细记录，以备今后查验。

④ 直埋电缆在弯曲路由或需要作电缆预留盘放时，电缆应采取“S”形或“弓”形的布放(包括在电缆接头坑内的盘留长度)方式。这时要求电缆的最小曲率半径不应小于电缆直径的15倍。

⑤ 直埋电缆敷设完毕后，应立即进行对地绝缘等电气特性的测试。复核检验电缆施工后的电气特性有无显著变化，如果发现有问题，应及时查找电缆出现障碍的原因，并及早进行处理。否则不得覆盖红砖或混凝土板以及回填土等施工工序。

⑥ 直埋电缆的电缆芯线接续和电缆接头套管的封合方法，均与一般的管道电缆相同，可参见管道电缆部分所述的内容。直埋电缆外面沿有钢带铠装保护层，为了保证钢带铠装的电气连接，应将电缆接头两端钢带在电缆接头处互相依次环绕包好，在电缆接头外面采用钢筋混凝土线槽或其他管材等保护，具体细节可见有关标准或其他资料。

⑦ 管道系统的设计方法就是把直埋电缆设计原则与管道设计步骤结合在一起。当考虑建筑群管道系统时，还要考虑接合井。

⑧ 在建筑群管道系统中，接合井的平均间距约180m，或者在主结合点处设置接合井。 接合井可以是预 制 的，也可以是现场浇筑的。 应在结构方案中标明使用哪一种接合井。

二、防雷与接地系统

建筑物的防雷是建筑电气设计中的重要内容，近几年来，随着现代化建筑中电子类、通信类设备的增加，防雷设计显得更加重要。

1、雷电的产生及危害

（1）雷电的产生

地面水蒸气受热上升→高空遇冷空气形成水滴→受高空气流影响分解成小水珠→分解时相互碰撞、摩擦→形成带正或负电荷的云层。

（2）雷电的危害

雷云直接对建筑物放电； 此时，若没有 良好的接地通路，大电流会引起火灾、损坏建筑物、损坏电气设备等。

建筑物上产生的感应电荷，在雷云放电后，不会立即消失，电荷会互相排斥，形成巨大的能量，损坏建筑物；形成的高电位，会造成电气设备、线路的破坏。

如何防雷？关键是在建筑物内部提供一个良好的接地通路。

2、防雷等级

依据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》，建筑物的防雷分为三级：

一级防雷建筑：特别重要的建筑、高度超过100m的超高层建筑等。

二级防雷建筑：大型建筑、19层以上住宅楼、高度超过50m的其他民用建筑等。

三级防雷建筑：20m以上的民用建筑、雷电活跃地区15m以上的建筑等。

防雷可分为：防直击雷、防侧击雷、防雷电波侵入等。

（3）防直击雷

从建筑物顶部直接击中建筑物的雷称为直击雷。建筑物的防直击雷系统由：接闪器、引下线、接地装置三个部分组成。

1. 接闪器（受雷装置、引 雷装置）；

作用： 将雷云放电诱导过来。 避雷针

避雷带、避雷网：

在建筑物的四周边缘、顶部等布置避雷带、避雷网。

材质：镀锌圆钢≥Φ8mm、或镀锌扁钢≥48mm2。

所有屋面裸露的金属物体外壳均应与避雷网连成一体。

2. 引下线

作用：为接闪器承受的大电流提供良好的接地通路。

在建筑物四周及部分中间的柱子内布置引下线。

材质：柱内两根≥Φ16主钢筋、或≥Φ8镀锌圆钢明敷设。

3. 接地装置

作用：将从引下线来的大电流迅速散入到大地。

4. 接地电阻（冲击接地电阻）

一、二级防雷建筑＜10Ω；三级防雷建筑＜30Ω。

5. 消雷装置

当雷电场达到一定程度时，触发消雷装置，放出正电荷，将雷电流先导入大地，使雷云中和，雷电场减弱，从而减少雷击。

（4）防侧击雷

当建筑物高度超过30m时，需要设计防侧击雷。

做法：30m以上每隔三层设水平均压环，可利用建筑物圈梁内两根主钢筋构成环网。30m以上的所有外墙的金属门窗与均压环连接。

3、防雷电波侵入

雷电波会沿着架空线路、埋地线路进入建筑物，损坏设备，尤其是计算机类、电子类设备。

采取措施：

（1）室外进户线采用埋地电缆，入户后电缆金属外壳接地。

（2）装设电涌保护器

4、接地与安全

“接地”指的是建筑物内部的电气系统、设备的接地要求。

1. 接地分类

（1）工作接地

为了保证电气系统正常运行而进行的接地。

如：通信设备的接地；变压器中性点接地；电子设备的逻辑地；等等。

（2）保护接地

为了保证设备的安全、人身的安全而进行的接地。

2. TN接地系统

民用建筑中，都采用“TN”接地系统。

“T”—表示电源（变压器）中性点直接接地。

“N”—表示设备外壳与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。

依据设备外壳如何与电源接地点引出线连接，可分为多种TN接地系统。

（1）TN—C接地系统（三相四线制）

PEN线：既是工作零线、又是保护零线。

TN—C接地系统在建筑物内部不采用。

（2）TN—S接地系统（三相五线制）

N线：工作零线；

PE线：保护零线。

（3）TN—C—S接地系统（局部三相五线制）

TN—C—S接地系统

3. 重复接地

重复接地：室外引入的导线，在建筑物入口处（通常在总配电房内）需要将PEN线或N、PE线再次接地。

4. 等电位联结

等电位联结是防止触电危险的一项重要安全措施。

（1）总等电位联结

总等电位联结：将建筑物内所有保护接地线（PE、PEN）；钢筋混凝土基础；进入大楼的裸露的金属物体：水管、煤气管；空调管道等均联结于同一点：即房屋的接地装置（配电房中的总等电位端子箱—MEB）。

建筑物的防雷需要接地，室外电源引入室内后需要重复接地，建筑物内部的各个金属物体外壳、各个电气系统需要总等电位联结，也要与接地。

现阶段，绝大多数建筑都是采用联合接地：

即各种接地都是以房屋基础做为接地装置。此时，要求接地电阻≤1Ω。

（2）辅助等电位联结（局部等电位联结）

在一个局部范围内，将上述的导电部分再作一次联结。

在建筑物的各个设备间，如水本泵房、风机房、集中空调机房、电梯机房、消防中心、安防机房、电话总机房、网络机房等设备用房都需设置辅助等电位联结。

对于住宅楼，国家规定：所有的卫生间都要设置辅助等电位联结。