進入春夏季強對流天氣增多,狂風暴雨、電閃雷鳴的天氣時有發(fā)生,而雷擊造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失更是觸目驚心。雷電是空中對流云團之間以及與地面之間的放電現(xiàn)象,瞬間放電電壓高達上億伏,沖擊電流可達數(shù)萬乃至數(shù)十萬安培,雷電災(zāi)害嚴重危及生命和財產(chǎn)安全。特別是樓宇對講門在戶外,受雷擊的可能性較大,2008年度臨安市有100多戶樓宇對講門被雷電擊壞的情況,曾經(jīng)有些樓宇對講門多次遭雷電擊壞,給用戶造成了很大的使用不便,也造成了較大的經(jīng)濟損失。通過對這些雷擊事件的調(diào)查和原因分析,擊毀的主要部件是電源箱、電路板、對講話機,雷電襲擊的主要途徑有:
(1)直擊雷。直擊雷是直接打擊到物體上的雷電,接近地面的雷云在凸出物上感應(yīng)出異性電荷,當雷云同地面凸出物之間的電場強度達到空氣擊穿強度時,就會發(fā)生擊穿放電,這種雷云對地面凸出物直接擊穿放電稱為直擊雷。高的建筑物及其側(cè)面易遭受直擊雷,建筑物側(cè)面遭受的直擊雷可稱為側(cè)擊雷。
(2)感應(yīng)雷。通過雷擊設(shè)施旁邊的金屬物等導電體感應(yīng),間接打擊到物體上。雷電感應(yīng)分為靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。靜電感應(yīng)的形成是由于雷云接近地面時,在地面凸出物頂部感應(yīng)出大量異性電荷。當雷云與其它雷云或其它物體放電后,凸出物頂部積聚的電荷頓時失去束縛,呈現(xiàn)出高電壓,以雷電波的形式高速傳播。電磁感應(yīng)的形成是由于直擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強磁場,在附近金屬上感應(yīng)出高電壓。感應(yīng)雷沒有直擊雷那么猛烈,但它發(fā)生的幾率比直擊雷高得多。因為直擊雷只發(fā)生在雷云對地閃擊時才會對地面造成災(zāi)害,而感應(yīng)雷則不論雷云對地閃擊,或者雷云對雷云之間的閃擊都可能發(fā)生并造成災(zāi)害。一次雷閃擊可以在比較大的范圍內(nèi)和多個小局部同時發(fā)生感應(yīng)雷過電壓現(xiàn)象,并且這種感應(yīng)高電壓,可以通過信號線、電力線、線等金屬導線傳輸?shù)胶苓h,致使雷害范圍擴大。針對上述雷電襲擊的主要途徑應(yīng)采取以下措施加以防范:
樓宇對講門產(chǎn)品應(yīng)有防雷裝置
中華人民共和國公共安全部行業(yè)標準GA/T72-2005《樓寓對講系統(tǒng)及電控防盜門通用技術(shù)條件》5.6安全性要求中規(guī)定:5.6.1抗電強度——系統(tǒng)電源插頭和電源引入端與外殼裸露金屬部件之間應(yīng)能承受GB16769-1997《安全防范報警設(shè)備安全要求和試驗方法》中表2規(guī)定的45Hz~65Hz交流電壓的抗電強度試驗,歷時1分鐘應(yīng)無擊穿和飛弧現(xiàn)象。
目前市場上多數(shù)樓宇對講門電源的額定電壓為220V,交流峰值或合成電壓為190~250V,抗電強度的試驗電壓應(yīng)為1.5kV。達到這個要求,只能滿足電路系統(tǒng)突發(fā)變化的要求,但不能抵抗雷電超電壓、超大電流的襲擊。目前市場上多數(shù)住宅樓宇對講門均無任何防雷措施。因此,樓宇對講門應(yīng)有防雷保護器和接地裝置。
樓宇對講門有電源和信號二個電路,防雷保護器應(yīng)包括電源防雷保護和信號防雷保護二個功能。防雷保護器的選型應(yīng)以下主要技術(shù)參數(shù):(1)標稱電壓Un。該值應(yīng)與被保護樓宇對講門的額定電壓相符,一般標為230V/50Hz。(2)額定電壓Uc(zui大持續(xù)操作電壓)。這個值表明了防雷保護器的zui大持續(xù)工作電壓。即能夠長久施加在防雷保護器的端,而不引起防雷保護器特性變化和激活保護元件的zui大電壓有效值。如385VAC。(3)額定放電電流In。它指給防雷保護器施加8/20μs標準雷電波連續(xù)沖擊規(guī)定次數(shù)時,防雷保護器所能耐受的zui大沖擊電流峰值,應(yīng)zui大放電電流Imax。(4)它指給防雷保護器施加上述8/20μs脈沖寬度的標準雷電波沖擊1次時,防雷保護器所耐受的zui大沖擊電流峰值。當In=20kA時,Imax=40kA。(5)電壓保護級別Up。防雷保護器兩端的電壓zui大值,有兩項指標:①額定放電電流時的殘壓值,應(yīng)<1.6kV;②施加1kV/μs沖擊波沖擊時防雷保護器兩端的電壓值,應(yīng)<260V。(6)響應(yīng)時間tA。這個值反映在防雷保護器內(nèi)特殊元件的動作靈敏度和擊穿時間,在一定時間內(nèi)的變化取決于dμ/dt或di/dt的斜率,防雷保護器的響應(yīng)時間在10~100ns之內(nèi)。(7)數(shù)據(jù)傳輸速率Vs。表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特(bps)的信息,是信號數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷保護器的參考值。一般為500kbps~100Mbps。(8)插入損耗AE。它主要指的是信號線路保護器,其含義是在給定頻率下防雷保護器插入前和插入后的電壓比率。一般插入損耗AE<0.5dB。(9)回波損耗AR。是指傳輸信號的前沿波在保護設(shè)備(反射點)被反射回去的比例,是直接衡量保護設(shè)備同系統(tǒng)阻抗的匹配性能。一般回波損耗應(yīng)≥20dB。
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