¿Las tuberías de acero envueltas con cemento después de roscarlas tienen el efecto de prevenir rayos por inducción?
Edificios inteligentes; sistemas de distribución/distribución doméstica
1 Sistemas de cableado integrado de edificios inteligentes
Cableado integrado Se refiere al cableado de sistemas de redes informáticas, sistemas telefónicos, sistemas de monitoreo de televisión, etc. y cableado unificado. Los puntos de información del sistema de cableado integrado pueden conectar diferentes tipos de equipos y soportar productos de red producidos por diferentes fabricantes de equipos. Todos los conectores del sistema de cableado integrado son piezas estándar modulares, que son fáciles de aplicar, gestionar y ampliar. Para el cableado integral de edificios inteligentes, es necesario planificar la expansión futura y reservar posibles cambios de equipos, cambios de aplicaciones de red, diseño de oficinas y otros cambios con anticipación para facilitar la instalación de equipos de red durante una futura expansión de la red.
Los equipos de red utilizados en los sistemas de cableado integrado incluyen los siguientes tipos:
Diversos medios de transmisión y sus equipos terminales;
Conectores, adaptadores y diversos enchufes y clavijas. y puentes;
Equipos eléctricos como conversión fotoeléctrica y multiplexores;
Equipos de protección eléctrica, diversas herramientas de instalación.
El diseño e instalación de cableado integrado debe cumplir con numerosas normas, que establecen especificaciones de aplicación en cuanto a diseño, disposición, instalación y materiales. En la actualidad, los estándares relevantes de la industria nacional y extranjera incluyen el estándar estadounidense de cableado de telecomunicaciones TIA/EIA, el estándar europeo ISO/IEC 11801, GBT/T 50311-2000 "Código de diseño de ingeniería del sistema de cableado integrado de arquitectura y construcción" y GBT/T50360.
Análisis de la caída de rayos del sistema de cableado integrado de edificios inteligentes
2.1 La sobretensión de los rayos y la tensión de contraataque invaden el sistema informático del edificio inteligente.
Actualmente, en el diseño de sistemas inteligentes de protección contra rayos de edificios, se implementa la norma nacional "Código de diseño de protección contra rayos de edificios" GB 50057-94. Se diseñan pararrayos compuestos por redes de protección contra rayos (cinturones), pararrayos o mezclas, redes de acero para bases de columnas, cerchas de acero para techos, barras de acero para paneles de techos, etc. formar un todo. La red de protección contra rayos utiliza todas las barras de acero de la base de la columna como cuerpo de conexión a tierra para guiar la potente corriente del rayo hacia la tierra. Los sistemas informáticos están ubicados dentro de un edificio y están protegidos por el sistema de protección contra rayos del edificio. La posibilidad de que un rayo caiga directamente sobre un sistema de red informática es muy pequeña, la capacidad de los equipos informáticos para resistir los rayos directos es muy baja y el equipo de protección es muy caro. Normalmente no es necesario instalar equipos de protección directa contra rayos, pero las redes informáticas deben protegerse contra rayos inducidos.
Los rayos de inducción pueden generarse mediante inducción electrostática o inducción electromagnética. La probabilidad de que se forme un voltaje de rayo de inducción es muy alta, lo que representa una gran amenaza para los equipos electrónicos de bajo voltaje en los edificios. El punto clave de la protección contra rayos para sistemas de redes informáticas y conmutadores controlados por programas telefónicos es evitar la intrusión de rayos por inducción. La sobretensión y la sobrecorriente de los rayos que invaden el sistema informático ingresan principalmente al edificio desde el sistema de suministro de energía de CA, a través del sistema de punto débil de la red de comunicación de la computadora y a través del contraataque potencial de tierra del cuerpo de conexión a tierra.
Además, las redes informáticas modernas son extremadamente sensibles a los rayos. Incluso si un rayo a gran altura o un rayo cae sobre una mina a varios kilómetros de distancia, puede provocar que el centro de control de la CPU del ordenador de estos dispositivos funcione mal o se dañe. . Según datos extranjeros, una intensidad de inducción magnética de 0,07 GS puede causar un mal funcionamiento de la computadora, una intensidad de inducción magnética de 1,96 GS puede causar daños falsos a una computadora y una intensidad de inducción magnética de 2,4 GS puede causar daños permanentes a una computadora.
Las unidades de distribución de energía de cada subsistema, las líneas de datos de señales que conectan la red informática con el mundo exterior, las largas líneas de datos de la red dentro del edificio, el sintonizador de la estación satelital y el alimentador de antena deben estar todos juntos. ser el núcleo de los rayos. El principal impacto de los campos electromagnéticos de los rayos es que la distribución de las corrientes de los rayos en los edificios afecta directamente el diseño de los equipos del sistema de red, especialmente las unidades de control informático y los equipos terminales digitales en edificios inteligentes que son sensibles a los rayos. Un diseño razonable puede minimizar el daño causado por los rayos. El edificio adopta una conexión a tierra compartida, que puede resolver eficazmente el impacto del aumento del potencial de tierra. Se instalan dispositivos de protección contra sobretensiones en las interfaces de los subsistemas del edificio, los sistemas de distribución de energía, UPS y los sistemas de corriente débil.
3 Protección contra rayos de cableado integrado
3.1 Sistema de cableado blindado
El sistema de cableado blindado agrega una capa de blindaje metálico fuera del sistema de cableado ordinario no blindado, utilizando la reflexión, La absorción y el efecto cutáneo de la capa protectora de metal evitan interferencias electromagnéticas y radiación electromagnética. El sistema de blindaje utiliza de manera integral el principio de equilibrio del par trenzado y el efecto de blindaje de la capa de blindaje, por lo que tiene muy buenas características de compatibilidad electromagnética [2 ~ 3].
3.2 Medidas de blindaje para reducir la inducción electromagnética
Las medidas de blindaje para reducir la inducción electromagnética incluyen los siguientes puntos.
(1) Cuando objetos metálicos conductores, capas de blindaje de cables y canales (bastidores) de cables metálicos de sistemas de información electrónicos ingresan a marcos o edificios de concreto reforzado, se deben realizar conexiones equipotenciales. Se recomienda calcular la atenuación de la intensidad del campo magnético en la zona de protección contra rayos donde se encuentra el sistema de información y luego tomar las medidas de blindaje correspondientes en función de los resultados del cálculo.
(2) La sala de ordenadores del sistema de información debe evitar estar ubicada en el último piso del edificio y debe ubicarse en el centro del piso inferior del edificio. Los equipos de información deben colocarse lo más lejos posible de los pilares estructurales de las paredes exteriores del edificio y colocarse en la zona con el nivel de protección contra rayos más alto (LPZ2 o LPZ3). De acuerdo con los requisitos de la zonificación de protección contra rayos y los equipos de información, se deben tomar las medidas de blindaje correspondientes para atenuar el campo electromagnético generado por los rayos hacia el interior capa por capa.
3.3 Apantallamiento de líneas interiores y exteriores
Los cables apantallados deben utilizarse en espacios protegidos (como exteriores). Ambos extremos de la capa de apantallamiento deben conectarse a igual potencial y las conexiones. En la zona de protección contra rayos también se deben conectar con potenciales iguales. Se deben realizar conexiones equipotenciales. Cuando se utilizan cables ópticos con partes metálicas, todas las partes metálicas, como enchufes metálicos, capas metálicas a prueba de humedad y cables con núcleo reforzado con metal, deben conectarse con el mismo potencial en la entrada. Los cables de interconexión entre edificios deben tenderse en tubos metálicos, que deben estar conectados eléctricamente en ambos extremos y conectados a las zonas de conexión equipotencial de todos los edificios. Los blindajes de los cables dentro del conducto deben estar conectados equipotencialmente. Cuando existan cables de alimentación y comunicación entre edificios adyacentes, sus dispositivos de puesta a tierra deberán estar conectados entre sí. Cuando las partes comunes de algunas líneas son líneas aéreas, deben enterrarse antes de ingresar a la casa y se debe instalar una conexión a tierra SPD en la intersección de las líneas aéreas enterradas. Se deben tener en cuenta los siguientes puntos al proteger líneas interiores.
(1) Todas las líneas que ingresan al edificio y todas las líneas de paredes enterradas colocadas en el interior están equipadas con capas de protección metálica.
(2) Las partes superpuestas de las capas protectoras deben puentearse eléctricamente. Si el grosor del conducto es pequeño, se puede hacer un pequeño orificio en la unión y sujetar el cable de cobre con pernos. Las capas de blindaje de líneas de diferentes profesiones a menudo se colocan alternativamente. Los tubos metálicos en los puntos escalonados de diferentes tubos profesionales deben puentearse eléctricamente.
El troncal de tierra es el conductor de tierra que va desde el bus de tierra principal y conecta todas las barras de tierra. Los conductos de puesta a tierra deben instalarse en lugares protegidos de daños físicos y mecánicos. Las tuberías de agua y los blindajes metálicos de los cables de los edificios no se pueden utilizar como conductos de puesta a tierra. Cuando se utilizan múltiples troncales de puesta a tierra verticales en un edificio, se deben soldar cables aislados con la misma sección transversal que los troncales de puesta a tierra cada tercer piso y en el piso superior. La línea troncal de conexión a tierra debe ser un cable de cobre aislado, y todos los cables de conexión a tierra deben ser cables aislados de cobre, con un área de sección transversal de al menos 4 mm2 y una sección transversal de al menos 16 mm2. Como punto de inflexión entre la línea troncal de puesta a tierra y la línea de puesta a tierra del equipo en el sistema de cableado integrado, el bus de puesta a tierra principal debe ubicarse en la línea de entrada externa o en la sala de cableado del edificio. Todos los cables de tierra, blindajes de cables, tubos metálicos y todos los marcos metálicos utilizados para el cableado integrado en la misma sala de cableado que la barra de tierra principal deben estar bien soldados a la barra de tierra principal. El bus de puesta a tierra principal adopta un bus de cobre, con un tamaño mínimo de 6 mm × 100 mm, y la longitud depende de las necesidades reales del proyecto.
El cable de entrada a tierra se refiere al cable de conexión a tierra entre la barra colectora de tierra y el cuerpo de tierra. Debe estar hecho de acero plano galvanizado de 40 mm × 4 mm o 50 mm × 5 mm. El cable de entrada a tierra debe estar aislado y ser anticorrosión, y su parte no conectada a tierra debe estar dañada mecánicamente. No debe colocarse en la misma zanja que la tubería de calefacción.
Cuando se instala un cuerpo de puesta a tierra independiente, normalmente se trata de un cuerpo de puesta a tierra artificial. El cuerpo de tierra vertical artificial será de acero angular galvanizado en caliente, tubería de acero o acero redondo, y el cuerpo de tierra horizontal enterrado en el suelo será de acero plano galvanizado en caliente o acero redondo. El diámetro del acero redondo no debe ser inferior a 10 mm, la sección transversal del acero plano no debe ser inferior a 100 mm2, su espesor no debe ser inferior a 4 mm, el espesor del acero en ángulo no debe ser inferior a 5 mm, el espesor de la pared de la tubería de acero no debe ser inferior a 3,5 mm; la resistencia de conexión a tierra no debe ser superior a 4ω frecuencia eléctrica de baja tensión CA La distancia entre el cuerpo de tierra del sistema de suministro de energía y el cuerpo de tierra del sistema de protección contra rayos del edificio no debe ser menor; de 10 m, y la distancia entre el cuerpo de tierra y el cuerpo de tierra del sistema de protección contra rayos del edificio no debe ser inferior a 2 m. Cuando se utiliza un cuerpo de puesta a tierra combinado, la malla de acero en los cimientos del edificio se usa a menudo como un cuerpo de puesta a tierra natural, y la resistencia de la puesta a tierra no debe ser mayor que 1ω. En aplicaciones prácticas se suelen utilizar cuerpos de puesta a tierra combinados. Si hay dos cuerpos de tierra, la diferencia de potencial de tierra no debe ser mayor que 1V (valor efectivo).
En caso de caída de un rayo cerca del gran cuerpo de protección espacial en forma de rejilla, existe una distancia segura ds/1=W entre la zona LPZ1 y el cuerpo de protección. SF/10, coeficiente de blindaje SF, ancho de rejilla W del blindaje de rejilla, cuando un rayo cae directamente sobre el gran cuerpo de blindaje espacial en forma de rejilla ubicado en el área LPZOA, hay una distancia segura ds/2=W(m). La distancia entre el equipo de información y la rejilla de blindaje no es inferior a DS/I (I = 1, 2). Y para un cableado razonable, preste atención a la distancia entre los cables de cableado integrados y los cables de alimentación y las fuentes de interferencia que se muestran en la Tabla 1.
4 Conclusión
La característica más importante de los edificios inteligentes es que están equipados con una gran cantidad de sistemas de corriente débil. Dado que los equipos de corriente débil tienen debilidades como un bajo aislamiento, poca tolerancia a la sobretensión y la sobrecorriente, y sensibilidad a la interferencia electromagnética, una vez que un rayo alcanza un edificio directamente o cerca de él, la sobretensión, la sobrecorriente y los campos electromagnéticos pulsados del rayo pasarán a través de las líneas eléctricas. , sistemas integrales de cableado, tuberías metálicas y radiación espacial invaden los edificios, amenazando el funcionamiento normal y seguro de los equipos interiores de corriente débil. Si no se toman las medidas de protección adecuadas, estos riesgos de rayos provocarán fallas en los equipos de corriente débil, daños permanentes a los equipos de corriente débil y, en casos graves, víctimas personales. La protección contra rayos de los edificios inteligentes se ha convertido en un tema cada vez más importante para nosotros.
Materiales de referencia:
[1]Xu. Diseño e ingeniería de sistemas de cableado integrados en edificios inteligentes [M Xi'an: Electronic Industry Press, 1996: 2 ~ 3.
Xue. Sistema inteligente de cableado integrado y edificios [M]. Beijing: People's Posts and Telecommunications Press, 2002: 12 ~ 16.