[摘 要] 隨著供電企業信息化建設的不斷深入,網絡安全已成為供電企業安全生產的一個組成部分,防雷、防火和防靜電則是網絡安全的重要內容,介紹了供電企業綜合網絡布線施工中該三防措施的實施。
隨著供電企業信息化建設的不斷深入,無論是辦公大樓、營業大廳或是變電站,數字化的網絡線纜構成了生產調度信息網和辦公信息網,與相關單位的通信也通過網絡進行。網絡安全已成為供電企業安全生產的一個組成部分。防雷、防火和防靜電措施是每一個生產調度信息網或辦公信息網都必須考慮的問題。
1 防雷措施
網絡工程的避雷和接地工程設計施工是近年來越來越重要的主題之一。由于布線工程所連接的終端通常都是大量較昂貴和精密的電子設備及計算機系統,而這些設備及計算機系統通常屬于耐電壓等級低、抗干擾要求高的弱電設備,因此最怕遭到雷擊。通常普通建筑物已規劃并安裝了防雷設施,這些避雷裝置的作用是將強大的雷擊電流通過引導線導人地下以保護建筑物及周邊設備。但一個不可忽視的問題是,在將雷電導人地下的瞬間,附近空間將會產生極其強大的電磁場變化,而這種類似電涌的變化將會在相鄰的線纜(包括電源線纜和信息線纜)上感應出雷電過電壓,因此普通建筑物的防雷系統不但不能保護這些昂貴、精密但十分脆弱的電子設備及計算機系統,反而可能會引入雷電。
雷擊的常見形式有兩種:一種為直擊雷;一種為感應雷。感應雷指由直擊雷電流產生的強大電磁場躍變并且在導體內感應出的過電壓、過電流形成的雷擊,這種感應雷入侵電子設備及計算機系統主要通過以下3條途徑:
(1)雷電的地電位反射電壓通過接地體入侵;
(2)由交流供電電源線路入侵;
(3)由通信信號線路入侵,例如通過電話線。
無論是通過哪種形式以及哪種途徑入侵,都可能使電子設備及計算機系統受到不同程度的損壞或嚴重干擾。
一個合格的供電企業綜合網絡地線工程應建立綜合完備的接地系統,其接地電阻不能大于1Ω,并在樓頂設計由避雷帶、避雷針等組成的接閃器,利用鋼柱或立柱內鋼筋作為防雷引下線,而且還要與建筑物的基礎鋼筋、梁柱鋼筋、金屬框架等連接起來,形成閉合良好的法拉第籠;建筑物內豎向金屬管道通常應每隔二至三層與圈梁的均壓環相連,均壓環應與防雷裝置專設的引下線相連;而且,當建筑物的自身高度超過30m時,應將30m及以上部分的外墻上的欄桿及金屬門窗等較大金屬物直接或通過金屬門窗埋鐵與防雷裝置連接。
由于建筑物內各種交直流設備較多,線路縱橫交錯,應將建筑物內的交流工作地、直流工作地、安全保護地、防雷接地與建筑物的法拉第籠良好連接,形成一個封閉的等電位體,避免接地線之間存在電位差,從而消除感應過電壓造成的危害。
為了避免雷電由交流電源線路入侵,可在建筑物的變配電所高壓柜內每一相都安裝避雷器作為第一級保護,并在低壓柜內安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護,以防止雷電侵入建筑物內的配電系統。為保險起見,還應在大樓各層的供電配電箱中安裝電源避雷器作為第三級保護,并將配電箱的金屬外殼與大樓的防雷接地系統可靠連接。
考慮到綜合布線系統的建筑群子系統是由連接2個及以上建筑物之間的線纜和配線設備組成,若采用光纜作為建筑物間網絡連接介質,一般不需要安裝避雷器,甚至可以架空鋪設,但若采用雙絞線或其他線纜,則必須穿管埋地敷設。當線纜進入建筑物以后,采用雙絞線敷設時,必須將導線單獨敷設在弱電金屬橋架或金屬管道內,并使金屬橋架和金屬管道與綜合接地系統良好連接,充當導線的屏
蔽層,要注意的是,網絡線纜不能與強電導線(如供電線路)共用強電金屬橋架或強電金屬管道。
設備間是布線系統中最主要的管理區域,通常分為語音管理和數宇管理兩部分,語音設備管理區子系統連接大樓外的各種線路,經與垂直干線子系統跳接之后,連通各語音管理子系統,為了防雷電破壞,應安裝通信避雷柜作為通信線路的第一級防雷措施。連接進出大樓的大對數通信電纜必須埋地敷設,以防進出大樓的通信線路引入感應雷。數據設備管理子系統通常是計算機網絡的核心設備,往往采用大對數雙絞電纜作為傳輸主干纜,一般需要在機柜中安裝計算機網絡防雷器,使之作為計算機網絡的第一級防雷措施。若采用光纜作為計算機網絡主干線,則絕對避免了雷電影響,是較好的防雷
措施。
管理間設置在各層的配線間,通常是由配線設備、輸入/輸出設備等組成,分為數據和語音兩部分。語音部分采用BIX安裝架固定在墻面上,它由接線板、繞線環等組成,需要安裝信號避雷器作為通信線路的第二級防雷措施。數據部分通常采用雙絞線作為垂直主干線,因此需要在機柜中安裝信號避雷器作為計算機網絡的第二級防雷措施,防護由于引下線泄放雷電流而形成的電磁場突變所產生的
感應雷。
垂直干線子系統一般指由設備間的配線設備和跳線設備以及設備間至各樓層配線間的連接電纜組成,同樣可分為語音主干線和數據主干線兩部分。其中語音主干線按照程控交換機和電信系統的標準,采用屏蔽大對數雙絞電纜,由于已在管理區子系統安裝了信號避雷器,所以這部分一般不需要再裝防雷設備。數據主干線如果采用大對數雙絞電纜作為其數據傳輸主干纜,由于已在管理區子系統安裝了信號避雷器,所以一般也不需要在這部分再安裝避雷設備。如果采用光纜作為計算機網絡主干線,則避免了由于引下線泄放雷電流而形成的電磁場突變
所產生的感應雷。
水平干線子系統是由連接管理子系統至工作區子系統的水平布線及信息插座組成。數據點和語音點均采用雙絞線敷設在金屬橋架和金屬管道內。由于金屬橋架和金屬管道與綜合接地系統相連,形成了信號線路的屏蔽層,并且在管理子系統中,已設置防雷保護裝置,所以在水平干線子系統中不必再加裝防雷裝置。
工作區子系統是由連接在信息插座上的各種設備組成。由于在管理子系統中已對連接計算機網絡的數據點采取了防雷措施,所以在工作區子系統中不需要再加裝防雷設施。但必須注意的是,若需要利用調制解調器通過語音點連接計算機,由于語音線路與外線連接,則有必要安裝信號避雷器,作為防雷措施。
2 防火措施
供電企業綜合網絡布線工程中的防火問題也是值得關注的。在一般的干線敷設中,由于用電纜量較大,經常使用一種所謂的大對數雙絞電纜,這種線纜一般能同時容納多對雙絞線,例如有25對線纜同時通過,因而在上述垂直干線子系統或建筑群子系統中我們較多地考慮這樣的線纜。由于是25對雙絞線纜同時通過,所以必須考慮雙絞線的防火等級,即NEC第800條的耐火等級代碼。在實際施工中還需考慮其他線纜的防火等級,比如遠程信號及動力有限電路電纜代碼(NEC第725條的耐火等級代碼),及光纜的代碼(NEC第770條的耐火等級代碼)。
現在許多線纜的敷設路徑都選擇了走廊的吊頂層、密閉的管道內或活動地板下,而使用的線纜保護層材料一般有聚乙烯、低煙無鹵LSZH、聚氯乙烯PE/PVC及氟塑料Teflon FEP等幾種。聚乙烯線纜燃燒起來,每l 500m線纜的發熱值相當于14到15L原油的發熱值,1 500m線纜只能提供連接約20個信息點的用線量,如果這一樓層有400個信息出口,折算后,燃燒時則會產生約300L原油的發熱值。更為嚴重的是,除了順著線纜蔓延擴大火情外,PVC線纜還會有氯分子毒性氣體產生。因此可以說這方面存在視而不見的大隱患,會引起人員的過多傷亡。事實上,在許多情況下人不是被燒死的,而是被毒氣窒息死亡。
通信電纜的防火測試標準通常有UL910、IEC332-1及IEC332-3等幾種。其中UL910是幾種防火標準中要求最高的標準,符合UL910標準的FEP材料,阻燃性能要比符合IEC332-l及IEC332-3標準的低煙無鹵LSZH材料的阻燃性能好,燃燒起來煙的濃度低;若燃燒不起來可以減少火的蔓延,即使燃燒起來也可盡量減少火災損失及對人類的危害。
在超高層建筑中,由于防火的高標準要求,為了減少火災損失及對人類的危害,應考慮使用FEP線纜。垂直干線在豎井中應注意固定,并用良好的防火材料充填其周圍空間。由于聚氯乙烯PE/PVC線纜燃燒時會有毒性氣體氯分子產生,因此強烈建議不要使用。
另外防火問題并不僅僅是線纜的問題,許多綜合網絡布線工程中就有防火監控系統的布線要求,如消防重點單位的主機房、辦公室、會議室及倉庫等都將安裝防火和防煙的傳感器用于控制火險。
3 防靜電措施
中央機房、設備間、管理間等通常是綜合網絡布線的重要組成部分,其中不僅涉及各類的儀器和交換設備,包括配電系統、信息網絡系統等,更重要的還是網絡的通信中樞,是線纜的集散地。
為了防止靜電帶來的危害,更好地保護機房設備,更好地利用布線空間,應在中央機房等關鍵的房間內安裝高架防靜電地板。
機房用防靜電地板有鋼結構和木結構兩大類,其要求是既能提供防火、防水和防靜電功能,又要輕、薄并具有較高的強度和適應性,且有微孔通風。防靜電地板下面或防靜電吊頂板上面的通風道應留有足夠余地以作為機房敷設線槽、線纜的空間,這樣既保證了大量線槽、線纜便于施工,同時也使機房整潔美觀。
中央機房、設備間、管理間的高架防靜電地板的安裝注意事項:
(1)清潔地面。用水沖洗或拖濕地面,必須等到地面完全干了以后才可施工。
(2)畫地板網格線和線纜管槽路徑標識線,這是確保地板橫平豎直的必要步驟。先將每個支架的位置正確標注在地面坐標上,之后應當馬上將地板:下面集中的大量線槽線纜的出口、安放方向、距離等一同標注在地面上,并準確地畫出定位螺絲的孔位,而不能急于安放支架。
(3)敷設線槽線纜:先敷設防靜電地板下面的線槽,這些線槽都是金屬可鎖閉和開啟的,因而這一工序是將線槽位置全面固定,并同時安裝接地引線,然后布放線纜。
(4)支架及線槽系統的接地保護:這一工序對于網絡系統的安全至關重要。特別注意連接在地板支架上的接地銅帶,作為防靜電地板的接地保護。注意一定要等到所有支架安放完成后再統一校準支架高度。
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