摘要：隨著的，人們的生活水平及要求不斷提高，人們對于家的概念，已經(jīng)不單是僅僅是住這么簡單了，家已逐漸成為娛樂，甚至辦公的場所。如今的智能小區(qū)由于具有電器多、化塑料材料多、布線密集等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)后果不堪設(shè)想。

 1 引言

　　1.1　隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平及要求不斷提高，人們對于家的概念，已經(jīng)不單是僅僅是住這么簡單了，家已逐漸成為娛樂，甚至辦公的場所。如今的智能小區(qū)由于具有電器多、現(xiàn)代化塑料材料多、布線密集等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)后果不堪設(shè)想。
　　1.2　從市場的角度來看，房地產(chǎn)商推出的所謂智能小區(qū)在消防電氣設(shè)計(jì)方面還是空白，消防器材也僅僅局限于消防水龍和滅火器，而大多數(shù)人并沒有受過消防培訓(xùn)，甚至連消防水龍都不會(huì)使用，一旦發(fā)生火災(zāi)，損失巨大，這種狀況對于出資動(dòng)輒百萬購房的住戶而言，是極不公平的。據(jù)問卷調(diào)查顯示廣州市區(qū)有87?8％的智能小區(qū)住戶對所住單元的消防設(shè)計(jì)不滿意，有 76?5％的住戶認(rèn)為如果購房費(fèi)用增加10％，但具有較完善的消防設(shè)計(jì)的小區(qū)他們?nèi)詴?huì)優(yōu)先選擇。
　　在這樣的背景下，房地產(chǎn)商如果能適時(shí)地推出具有“安全”概念的智能小區(qū)一定會(huì)大受歡迎。

　　2 消防電氣設(shè)計(jì)

　　按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，一類防火建筑包括十九層及以上的普通住宅；建筑高度超過24m的住宅，賓館等。本文討論的智能小區(qū)多屬一類防火建筑。
　　2.1　火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
　　火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是為了早期發(fā)現(xiàn)并及時(shí)通報(bào)火災(zāi)，以便采取有效措施，使火災(zāi)得以控制和撲滅而設(shè)置在民用建筑內(nèi)的一種自動(dòng)消防設(shè)施，也是與火災(zāi)作斗爭的有力工具。
　　根據(jù)建筑物防火等級的不同，其自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用不同的結(jié)構(gòu)形式，一般來說報(bào)警系統(tǒng)有如下三種類型。
　　a.控制中心報(bào)警系統(tǒng)，控制中心報(bào)警系統(tǒng)的組成如圖一所示。集中火災(zāi)報(bào)警控制器設(shè)在消防控制室內(nèi)，其他消防設(shè)備及聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備，可采用分散就長久地控制和集中遙控兩種方式，各消防設(shè)備工作狀態(tài)的反饋信號，必須集中顯示在消防控制室的監(jiān)視或總控制臺(tái)上，以便對建筑物內(nèi)的防火安全設(shè)施進(jìn)行全面控制與管理。控制中心報(bào)警系統(tǒng)探測區(qū)域可多達(dá)數(shù)百甚至上千個(gè)。
　　b.集中報(bào)警系統(tǒng)　集中報(bào)警系統(tǒng)的組成如圖二所示，應(yīng)設(shè)置在由專人值班的房間或消防值班室內(nèi)，若集中報(bào)警不設(shè)在消防控制室內(nèi)的，則應(yīng)將它的輸出信號引至消防控制室，這有助于建筑物內(nèi)整體的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理。
　　c.區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)　區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)的組成如圖三所示。采用區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，其區(qū)域報(bào)警控制器不應(yīng)超過三臺(tái)，因?yàn)槲丛O(shè)集中報(bào)警控制器，當(dāng)火災(zāi)報(bào)警區(qū)域過多而又分散時(shí)就不便于集中監(jiān)控與管理。
　　以上三種系統(tǒng)應(yīng)在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中根據(jù)具體情況加以選用
　　2.2　報(bào)警系統(tǒng)中火災(zāi)探測器的選用
　　火災(zāi)探測器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的檢測元件，其種類如圖四它將火災(zāi)初期所產(chǎn)生的熱、煙或光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?dāng)其電信號超過某一定值時(shí)，傳遞給與之相關(guān)的報(bào)警控制設(shè)備。它的工作穩(wěn)定性可靠和靈敏度等技術(shù)指標(biāo)直接著整個(gè)消防系統(tǒng)的運(yùn)行。
　　火災(zāi)初期有陰燃階級，即有大量的煙和少量的熱產(chǎn)生，很少或沒有火焰輻射的火災(zāi)（如棉、麻織物的引燃等），應(yīng)選用感煙探測器。為了較早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，智能小區(qū)應(yīng)多選用這種探測器。
　　對于感煙探測器而言，在禁煙、清潔、環(huán)境條件較穩(wěn)定的場所，如機(jī)房，書庫等，選用Ⅰ級靈敏度，對于一般場所，如臥室、起居室等，選用Ⅱ級靈敏度。對于經(jīng)常有少量煙、環(huán)境條件常變化的場所，如會(huì)議室及商場等，選用Ⅲ級靈敏度。
　　2.3　報(bào)警系統(tǒng)中自動(dòng)報(bào)警控制器的選用
　　火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器是給火災(zāi)探測供電，接受、顯示及傳遞火災(zāi)報(bào)警等信號，并能輸出控制指令的一種自動(dòng)報(bào)警裝置。它可單獨(dú)作火災(zāi)自動(dòng)報(bào)*，也可與自動(dòng)防災(zāi)及滅火系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，組成自動(dòng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　報(bào)警控制器按其作用和性質(zhì)，又可分為區(qū)域報(bào)警控制器和集中報(bào)警控制器。區(qū)域報(bào)警控制器和集中報(bào)警控制器在其組成和工作原理上基本相似，但選擇上有以下幾點(diǎn)區(qū)別：
　　a.區(qū)域報(bào)警控制器控制范圍小，可單獨(dú)使用，而集中報(bào)警控制器負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)，不能單獨(dú)使用；
　　b.區(qū)域報(bào)警控制器的信號來自各種各樣探測器，而集中報(bào)警控制器的輸入一般來自區(qū)域報(bào)警探測器；
　　c.區(qū)域報(bào)警探測器必須具備自檢功能，而集中報(bào)警控制器應(yīng)有自檢及巡檢兩種功能。由于上下述區(qū)別，故使用時(shí)兩者不能混同。當(dāng)監(jiān)測區(qū)域小時(shí)可單獨(dú)使用一臺(tái)區(qū)域報(bào)警控制器組成火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)，但集中報(bào)警控制器不能代替區(qū)域報(bào)警控制器而單獨(dú)使用。

 

摘要：本文主要概述了，雷電的產(chǎn)生、雷電的危害及形式；防護(hù)區(qū)的分類；電氣線路三級防雷；SPD的選擇以及SPD后備保護(hù)元器件的選擇等。
 

關(guān)鍵詞：雷電產(chǎn)生 危害形式 防護(hù)區(qū) 三級防雷 SPD

一、雷電基本知識(shí)

1.雷電產(chǎn)生

    雷電的產(chǎn)生：大氣中的強(qiáng)對流會(huì)伴隨著電荷分布的變化，大氣電場也會(huì)隨之發(fā)生變化，從而形成雷雨云（專業(yè)稱"積雨云"），雷雨云團(tuán)之間或雷雨云團(tuán)與大地之間就可能發(fā)生劇烈的放電現(xiàn)象，這種強(qiáng)烈的放電就是閃電，又稱雷電或雷擊。

一個(gè)地區(qū)的雷電發(fā)生頻率一般用年雷暴日來表示。我國東部地區(qū)大部分屬多雷區(qū)、高雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)，廣東、海南有些地區(qū)年平均雷暴日為100天以上。

我國平均每年因雷擊災(zāi)害所造成的損失為幾十億元，廣東2002年已統(tǒng)計(jì)的發(fā)生雷害2263起，造成損失3億多元。 針對雷電災(zāi)害我國近年來先后出臺(tái)了多部防雷標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為減少和防止雷電災(zāi)害的發(fā)生，各級政府部門，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求監(jiān)督實(shí)施。

2. 雷電的危害和雷電防護(hù)區(qū)

2.1雷電危害

    直擊雷：直擊雷是雷雨云對大地或建筑物的放電現(xiàn)象。它產(chǎn)生強(qiáng)大的脈沖電流、熾熱的高溫、猛烈的電動(dòng)力損壞放電通道上的建筑物、輸電線、室外電氣、設(shè)備，擊死擊傷人員，同時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的電磁感應(yīng)和電磁輻射，對周圍的電氣、電子設(shè)備造成損壞或干擾。

    雷擊電磁脈沖（LEMP）：雷擊電磁脈沖是由于雷雨云之間和雷雨云與大地之間放電時(shí)，產(chǎn)生的電磁感應(yīng)、電磁輻射以及雷雨云與輸電線靜電感應(yīng)電荷在雷擊放電瞬間泄放,產(chǎn)生的過電壓、過電流通過連接建筑物內(nèi)外的各種金屬管道、電源線、信號線、電視天線等進(jìn)入室內(nèi)設(shè)備，使用電設(shè)備損害。

對直擊雷的防護(hù)主要采用避雷針、避雷帶、引下線及接地體等傳統(tǒng)的外部避雷裝置。對雷擊電磁脈沖的防護(hù)主要采用SPD。

2.2雷電防護(hù)區(qū)

    直擊雷非防護(hù)區(qū)（LPZOA區(qū)）：本區(qū)內(nèi)的各類物體*暴露在外部防雷裝置的保護(hù)范圍之外，都可能遭到直接雷擊；本區(qū)內(nèi)的電磁場未得到任何屏蔽衰減，屬*暴露的不設(shè)防區(qū)。

    直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZOB區(qū)）：本區(qū)的各類物體處在外部防雷裝置保護(hù)范圍之內(nèi)，應(yīng)很少能遭到大于所選滾球半徑的直接雷擊；但本區(qū)內(nèi)電磁場未得到任何屏蔽衰減，屬充分暴露的直擊雷防護(hù)區(qū)。

    *屏蔽保護(hù)區(qū)（LPz1，區(qū)）：本區(qū)內(nèi)的各類物體不可能遭受直接雷擊，流經(jīng)各類導(dǎo)體的雷電流已經(jīng)分流，比LPZOB區(qū)進(jìn)一步減小；且由于屏蔽措施，本區(qū)的電磁場強(qiáng)度也已得到了初步的衰減。為了進(jìn)一步減小雷擊電磁脈沖的，可設(shè)第二屏蔽保護(hù)區(qū)LPZ2：和第三屏蔽保護(hù)區(qū)LPZ3。

二、電源線路SPD的選擇要求

（一）SPD的選擇

　　1、保護(hù)系統(tǒng)中安裝SPD的數(shù)量，依據(jù)雷電防護(hù)區(qū)概念的要求，被保護(hù)設(shè)備的抗擾能力和雷電防護(hù)分級而定。

　　2、在LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)交界處應(yīng)安裝Ⅰ級分類實(shí)驗(yàn)的SPD或限壓型SPD作為*級保護(hù)；在LPZ1區(qū)與LPZ2區(qū)交界處應(yīng)安裝限壓型SPD作為第二級保護(hù)；在住宅配電箱輸出端應(yīng)安裝限壓型SPD作為第三級保護(hù)。

　　3、SPD連接導(dǎo)線應(yīng)短而直，其長度不宜大于0.5m。如果電網(wǎng)中有幾個(gè)浪涌保護(hù)器，它們將會(huì)互相影響，并聯(lián)的保護(hù)器之間必須達(dá)到能量的配合才能確保被保護(hù)線路的安全。配合的效果是：當(dāng)由雷電形成一個(gè)浪涌過電壓時(shí)，電涌保護(hù)器（B級）將可靠地響應(yīng)，帶走高能量的電流，以保護(hù)由于過載而損壞其它浪涌保護(hù)器（C級或D級）。當(dāng)SPD具有能量自動(dòng)配合功能時(shí)，線路長度不受上述規(guī)定限制。為防止SPD老化造成短路，SPD安裝線路上應(yīng)有過電流保護(hù)裝置，宜選用有劣化顯示功能的SPD。

　　4、在電源總配電柜輸出端應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流In≥15KA（10/350μs波形）的開關(guān)型浪涌保護(hù)器；也可安裝標(biāo)稱放電電流In≥80KA（8/20μs波形）的限壓型SPD作為一級防護(hù)。

　　5、在分配電柜輸出端應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流In≥40KA（8/20μs波形）的限壓型SPD作為二級防護(hù)。

　　6、在住宅終端配電箱輸出端應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流In≥20KA（8/20μs波形）限壓型SPD作為三級防護(hù)。

　　7、在配電箱輸出端也可安裝混合型或串聯(lián)型SPD，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)備要求。

（二）SPD后備保護(hù)元件的選擇。

　　基于電氣安全原因，并聯(lián)安裝在市電電源的SPD，為防止其失效后造成故障短路，必需在SDP前安裝短路保護(hù)器件。SPD的后備保護(hù)有熔斷器、斷路器和漏電斷路器三種。

　　在國內(nèi)外公司SPD的樣本中，對SPD后備保護(hù)的推薦方案比較亂，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可遵循。國內(nèi)某公司使用手冊中推薦的熔斷器規(guī)格如下：

　　*級SPD為開關(guān)型15kA，10/350，斷路器為63A；

　　第二級SPD為限壓型40kA，8/20，斷路器為32A；

　　第三級SPD為限壓型10kA，8/20，斷路器為16A。

　　斷路器選擇C脫扣曲線

三、典型雷電描述：

1、雷電波形

　　a）10/350uS是時(shí)間與電流的曲線，是典型雷電擊穿大地的雷電流曲線，是雷電直接襲擊電力線和避雷針的雷電流曲線。我們一般稱直擊雷波形。

　　b）8/20uS是時(shí)間與電流的曲線，是典型雷電擊穿大地（避雷針或臨近接閃物）引起的電磁脈沖感應(yīng)過電壓，這個(gè)感應(yīng)過電壓擊穿、燒毀設(shè)備時(shí)的電流曲線。我們一般稱感應(yīng)雷波形。

2、直擊雷波形和感應(yīng)雷波形的區(qū)別：

　　a）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定的差異性：IEC電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC1024《建筑設(shè)計(jì)防雷規(guī)范》、IEC1312《雷電電磁脈沖防護(hù)》均執(zhí)行10/350uS和8/20uS雷電波形。國家標(biāo)準(zhǔn)GB11032-2000《交流避雷器》、GB3482-3483-83《設(shè)備雷擊實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)則》均執(zhí)行8/20uS雷電波形。

　　b）根據(jù)，同等雷擊電流作用下，10/350uS和8/20uS雷電焦耳能量之比為17.5（比如：一個(gè)8/20uS雷電流10KA其雷電焦耳為1000J，那么，一個(gè)10/350uS雷電流10KA其雷電焦耳近似為17500J），10/350uS和8/20uS雷電焦耳能量是有本質(zhì)上的區(qū)別。

　　c）2000年10月1日，國家頒布了GB50057-2000《建筑設(shè)計(jì)防雷規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，*次強(qiáng)制要求必須執(zhí)行10/350uS雷電波形，這是我國與接軌的*個(gè)雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)