浅谈楼宇对讲门的防雷措施及其注意事项

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    进入春夏季强对流天气增多，狂风暴雨、电闪雷鸣的天气时有发生，而雷击造成的人员伤亡和财产损失更是触目惊心。雷电是空中对流云团之间以及与地面之间的放电现象，瞬间放电电压高达上亿伏，冲击电流可达数万乃至数十万安培，雷电灾害严重危及生命和财产安全。特别是楼宇对讲门在户外，受雷击的可能性较大，2008年度临安市有100多户楼宇对讲门被雷电击坏的情况，曾经有些楼宇对讲门多次遭雷电击坏，给用户造成了很大的使用不便，也造成了较大的经济损失。通过对这些雷击事件的调查和原因分析，击毁的主要部件是电源箱、电路板、对讲话机，雷电袭击的主要途径有：

    （1）直击雷。直击雷是直接打击到物体上的雷电，接近地面的雷云在凸出物上感应出异性电荷，当雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气击穿强度时，就会发生击穿放电，这种雷云对地面凸出物直接击穿放电称为直击雷。高的建筑物及其侧面易遭受直击雷，建筑物侧面遭受的直击雷可称为侧击雷。

    （2）感应雷。通过雷击设施旁边的金属物等导电体感应，间接打击到物体上。雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应的形成是由于雷云接近地面时，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷。当雷云与其它雷云或其它物体放电后，凸出物顶部积聚的电荷顿时失去束缚，呈现出高电压，以雷电波的形式高速传播。电磁感应的形成是由于直击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场，在附近金属上感应出高电压。感应雷没有直击雷那么猛烈，但它发生的几率比直击雷高得多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，而感应雷则不论雷云对地闪击，或者雷云对雷云之间的闪击都可能发生并造成灾害。一次雷闪击可以在比较大的范围内和多个小局部同时发生感应雷过电压现象，并且这种感应高电压，可以通过信号线、电力线、电话线等金属导线传输到很远，致使雷害范围扩大。针对上述雷电袭击的主要途径应采取以下措施加以防范：

    一、楼宇对讲门产品应有防雷装置

    中华人民共和国公共安全部行业标准GA/T72-2005《楼寓对讲系统及电控防盗门通用技术条件》5.6安全性要求中规定：5.6.1抗电强度——系统电源插头和电源引入端与外壳裸露金属部件之间应能承受GB16769-1997《安全防范报警设备安全要求和试验方法》中表2规定的45Hz～65Hz交流电压的抗电强度试验，历时1分钟应无击穿和飞弧现象。

    目前市场上多数楼宇对讲门电源的额定电压为220V，交流峰值或合成电压为190～250V，抗电强度的试验电压应为1.5kV。达到这个要求，只能满足电路系统突发变化的要求，但不能抵抗雷电超电压、超大电流的袭击。目前市场上多数住宅楼宇对讲门均无任何防雷措施。因此，楼宇对讲门应有防雷保护器和接地装置。

    楼宇对讲门有电源和信号二个电路，防雷保护器应包括电源防雷保护和信号防雷保护二个功能。防雷保护器的选型应以下主要技术参数：(1)标称电压Un。该值应与被保护楼宇对讲门的额定电压相符，一般标为230V/50Hz。(2)额定电压Uc（最大持续操作电压）。这个值表明了防雷保护器的最大持续工作电压。即能够长久施加在防雷保护器的指定端，而不引起防雷保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。

    如385VAC。(3)额定放电电流In。它指给防雷保护器施加8/20μs标准雷电波连续冲击规定次数时，防雷保护器所能耐受的最大冲击电流峰值，应最大放电电流Imax。(4)它指给防雷保护器施加上述8/20μs脉冲宽度的标准雷电波冲击1次时，防雷保护器所耐受的最大冲击电流峰值。当In=20kA时，Imax=40kA。(5)电压保护级别Up。防雷保护器两端的电压最大值，有两项指标：①额定放电电流时的残压值，应<1.6kV；②施加1kV/μs冲击波冲击时防雷保护器两端的电压值，应<260V。(6)响应时间tA。这个值反映在防雷保护器内特殊元件的动作灵敏度和击穿时间，在一定时间内的变化取决于dμ/dt或di/dt的斜率，防雷保护器的响应时间在10～100ns之内。(7)数据传输速率Vs。表示在一秒内传输多少比特（bps）的信息，是信号数据传输系统中正确选用防雷保护器的参考值。一般为500kbps～100Mbps。(8)插入损耗AE。它主要指的是信号线路保护器，其含义是在给定频率下防雷保护器插入前和插入后的电压比率。一般插入损耗AE<0.5dB。(9)回波损耗AR。是指传输信号的前沿波在保护设备（反射点）被反射回去的比例，是直接衡量保护设备同系统阻抗的匹配性能。一般回波损耗应≥20dB。

    由于信号防雷保护器是串联安装于信号线路上，因此在选择防雷保护器时要保证防雷保护器能够起到保护作用，同时还要考虑防雷保护器与信号线的匹配问题，所以在其选型上应主要考虑：①电压等级的选择。信号线防雷保护器的最高工作电压的选择，是依据信号线数据传输的工作电压来确定。它是选择信号线防雷保护器的一个重要参数，防雷保护器的最高工作电压必须大于信号线的工作电压的1.2倍。②速率匹配的选择。不同信号系统的传输数据速率有所不同，信号线防雷保护器安装在信号线上时，其支持的传输速率应不小于信号系统本身的传输速率，否则将导致信号中断或误码率的增加，影响信号系统的正常工作。③接口类型的选择。信号线防雷保护器是以串联的方式安装在线路上，为了匹配阻抗及保持最小的接触电阻，应选择与信号线上同类型的接口，对于RJ、SD类型接口要注意线对配合，对于同轴接口要注意公母配合。

    二、楼宇对讲门的安装应注意以下事项：

    1、电源箱的安装位置应正确选择。(1)避免安装在房屋四周侧面墙上，特别是凸出房屋的侧面墙上更不能安装，防止直击雷袭击。(2)避免安装在有金属水管、气管等管道一侧的墙上，特别是距离金属水管、气管小于5米的同侧墙之处更不能安装。

    2、电源箱、电路板均应采取接地措施，接地线应牢固可靠，接地电阻应≤0.1Ω。

    3、布线应正确、合理。电源线、信号线应布在室内，尽量避免室外布线，避免与金属水管、气管等管道同向和交叉布线，无法避免与金属水管、气管等管道同向布线的，二者距离应≥5米。布线应直线布线，尽量减少弯曲布线。 

    4、电源箱的接入电源方式应采用接线插座方式，当天气预防或天气变化有可能发生雷电时，方便及时切断电源，防止雷击发生。