防雷工程中傳輸線(xiàn)纜的屏蔽方法-建筑電氣2009.8

防雷 工 程 中傳 輸線(xiàn) 纜 的屏 蔽 方法
張衛(wèi)星 譚海燕 (黑龍江省防雷中心，哈 爾濱市 150o30)
Shielding M ethod f0r Transmission Lines and Cables in the Lightning PrOtectiOn Engineering
zhaIlg Wei嫡ng T粕 Haiyan (Lightning Pr0tection Center 0f Heil0n自iang Province，Harbin 150o30，China)
Abstract Several shielding methods and speci6c 傳播，因此對(duì)傳輸線(xiàn)纜防護(hù)應(yīng)采用電磁屏蔽。電磁屏
ways f0r transmission lines and cables are intr0duced．In 蔽的機(jī)理是在外界交變電磁場(chǎng)作用下。通過(guò)電磁感應(yīng)
the actual lightning pmtection construction， dif_ferent 使屏蔽殼體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而感應(yīng)電流在屏蔽空間
methods 0f pmtection treatment can be used f0r 又產(chǎn)生了與外界電磁場(chǎng)方向相反的電磁場(chǎng)。從而抵消
tmnsmission lines and cab1es in accordance with specific 了外界的電磁場(chǎng)，產(chǎn)生屏蔽效果。
conditi0ns， and seveIlal meth0ds can be applied nexibly． 為保護(hù)傳輸線(xiàn)路 ，通常將線(xiàn)纜穿入金屬管中實(shí)現(xiàn)
Key wOr‘ls Lightning pr0tection engineering 屏蔽 ，并將其埋入地下后，鋼管兩端接地，以減少電
rransmission line and cable Shielding method
磁干擾。金屬管直徑越大，其屏蔽系數(shù)越小，屏蔽效
果越好。鋼管屏蔽系數(shù)見(jiàn)下表 曙]。
摘 要 介紹幾種傳輸線(xiàn)纜的屏蔽措施和具體做
法，在實(shí)際防雷工程施工中，可根據(jù)具體情況采用不 鋼管的屏蔽系數(shù)
Tab． Shielding coemcient 0f steel pipe
同的方法對(duì)傳輸線(xiàn)纜進(jìn)行防護(hù)處理 ，幾種方法可以靈
}鋼管直徑曩(I )I 25 50 75 l0o l5O 2oo
活運(yùn) 用。
} 彝 羧系數(shù) I o．12 O．O7 0．o6 O．O45 0．035 0．03
關(guān)鍵詞 防雷工程 傳輸線(xiàn)纜 屏蔽方法
雖然采用線(xiàn)纜穿金屬管的方法有較好的屏蔽效
1 引言
果，但一些防雷工程往往受條件所限，并非都能采
目前，雷擊破壞電子設(shè)備的主要途徑是雷電產(chǎn)生 用此法 。根據(jù)相關(guān) 書(shū)籍 的介紹及 近幾 年的工 程實(shí)
的高電壓通過(guò)傳輸線(xiàn)纜等金屬導(dǎo)體的引入。傳輸線(xiàn)纜 踐，本文介紹幾種在防雷工程 中傳輸線(xiàn)纜處理的簡(jiǎn)
遭受雷電危害主要有三種形式：一是雷電直接擊中傳 便方法。在實(shí)際工程施工 中，可根據(jù)具體情況采用
不同的方法或結(jié)合其它有效的方法進(jìn)行處理，防止
輸線(xiàn)纜；二是由于在電纜附近的地面物遭雷擊 ，雷電
雷電電磁脈 沖沿傳輸線(xiàn)纜引入 ，以減少雷電災(zāi)害的
輻射的電磁場(chǎng)在傳輸線(xiàn)纜上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流；三
是來(lái) 自雷擊電磁脈沖，即雷雨云對(duì)大地放電，或雷雨 發(fā)生。
2．1 多余芯線(xiàn)接地
云之間放電，由于雷電流幅值和陡度很大，在雷電流
用正弦衰減振蕩波、幅值為 5 050A的沖擊電流
的通道附近形成一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場(chǎng)，感應(yīng)在傳輸
對(duì)保護(hù)裝置作的反擊過(guò)電壓試驗(yàn)表明[2]，電纜芯線(xiàn)和
線(xiàn)纜或電子設(shè)備上 ，形成感應(yīng)過(guò)電壓損壞電子設(shè)備。
設(shè)備接地處之間的電位差為 1 700 V，當(dāng)一根芯線(xiàn)兩
據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種由雷電電磁脈沖所造成的事故占電子設(shè)
端接地后，電位差降低到 750 V，起到了屏蔽及分流
備雷擊事故的70％ 以上，所造成的經(jīng)濟(jì)損失也非常
的作用。當(dāng)采用全塑線(xiàn)纜無(wú)法對(duì)其進(jìn)行屏蔽時(shí)，可采
嚴(yán)重。為此。在防雷工程中做好傳輸線(xiàn)纜的防護(hù)是非
用多余芯線(xiàn)接地方法，同樣可達(dá)到屏蔽的效果。
常重要的。
2。2 加裝排流線(xiàn)
2 傳輸線(xiàn)纜保護(hù)方法
為減小地下電纜遭受直接雷擊和雷擊電磁脈沖在
雷擊電磁脈沖在遠(yuǎn)場(chǎng)條件下，可看作平面電磁場(chǎng) 電纜外皮引起的感應(yīng)電流等的危害，可采用排流線(xiàn)對(duì)
防雷工程中傳輸線(xiàn)纜的屏蔽方法(張衛(wèi)星 譚海燕建 鬯丟
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2口口9年第B期l ELECTRlClTY
線(xiàn)纜進(jìn)行保護(hù)。排流線(xiàn)是在埋地電纜上方 30 cm處平 線(xiàn)槽，金屬線(xiàn)槽間的連接見(jiàn)圖 3。如果原來(lái)穿的是
行敷設(shè)的一根或兩根導(dǎo)線(xiàn)，可采用扁鋼或圓鋼。一般 PVC管也不需拆除，可直接裝入線(xiàn)槽內(nèi)，將金屬線(xiàn)
來(lái)說(shuō)，如擊中排流線(xiàn)雷電流峰值不高于15 kA，則對(duì) 槽固定后不要忘記每節(jié)線(xiàn)槽之間用連接板跨接 (轉(zhuǎn)
電纜幾乎不發(fā)生反 角處可用導(dǎo)線(xiàn)跨接)。這樣，可以一邊拆除原傳輸線(xiàn)
擊。另外排流線(xiàn)上 纜上的卡子，一邊鋪設(shè)金屬線(xiàn)槽 ，最后在線(xiàn)槽兩端
流動(dòng)著的雷電流使 做接地處理。用這種方法解決傳輸線(xiàn)纜的屏蔽是簡(jiǎn)
傳輸線(xiàn)纜上產(chǎn)生了 易有效的：一是不用拆除或更換設(shè)備上的傳輸線(xiàn)纜；
與雷 電 流方 向相 二是設(shè)備可以照常工作；三是不用考慮傳輸線(xiàn)纜的
反的感應(yīng)電流 ，又 長(zhǎng)度 (因?yàn)槭前丛恢娩佋O(shè))。
抵消了電纜上部分 2．4 架空線(xiàn)纜上架設(shè)避雷線(xiàn)
傳輸線(xiàn)纜
，3 雷電流，從而降低 如果架空線(xiàn)纜數(shù)量較多 (如兩棟建筑物之間)，
圖 1 排流線(xiàn)的感應(yīng)作用 了電纜芯和金屬護(hù) 可采用在線(xiàn)纜上方架設(shè)避雷線(xiàn)的辦法，利用避雷線(xiàn)的
Fig．1 Induction e ct of
套間的過(guò)電壓 ．見(jiàn) 屏蔽作用降低導(dǎo)線(xiàn)的感應(yīng)電壓，同時(shí)也能保護(hù)被覆蓋
dminage lead
圖 1。 的線(xiàn)纜免遭直擊雷。
2．3 加設(shè)金屬線(xiàn)槽 2。5 現(xiàn)場(chǎng)制作屏蔽層
當(dāng)線(xiàn)纜已經(jīng)鋪設(shè)完成，沒(méi)有采取屏蔽措施時(shí)， 在處理區(qū)間的架空線(xiàn)纜時(shí) (例如兩棟建筑物之
可采取加設(shè)金屬屏蔽線(xiàn)槽 的辦法 (要符合綜合布線(xiàn) 間的架空線(xiàn)纜)，可采用現(xiàn)場(chǎng)制作屏蔽層的辦法
的規(guī)定)。具體做法是將原固定線(xiàn)纜的卡子拆除，將 (見(jiàn)圖 4)。首先將準(zhǔn)備好的一段鋼絲繩，兩端分別
一 段適 當(dāng)規(guī)格的金屬線(xiàn)槽鋪設(shè)在線(xiàn)纜下方 ，并加 固定在將被屏蔽線(xiàn)纜兩端的位置上 ．并拉直敷在線(xiàn)
以固定，蓋上槽蓋 ，見(jiàn)圖 2，然后鋪設(shè)另一段金屬 纜上端。采用厚度不小于 0．5 mm的鍍鋅鐵皮或鋁
板做成圓管狀 (直徑 、長(zhǎng)度及節(jié)數(shù)根據(jù)實(shí)際情況
線(xiàn)槽 線(xiàn)纜
而定)，將已經(jīng)拉好的鋼絲繩及線(xiàn)纜裝入鐵皮做成的
圓管內(nèi)，并將鐵皮圓管臨時(shí)用鐵絲綁緊，使得圓管
搭接長(zhǎng)度在 20 mm左右 ，然后間隔 200 mm左右打
孔 ，用拉鉚釘固定 (打孔時(shí)注意不要傷到線(xiàn)纜)，
圖2 金屬線(xiàn)槽屏蔽
Fig．2 Shielding of metal tmnking 形成屏蔽管。再取一節(jié)同樣做成 的鐵皮圓管 ．把
線(xiàn)纜及鋼絲裝入管 內(nèi)，應(yīng)將 圓管一端的直徑卷得
內(nèi)襯
拉鉚釘 由鐵皮做成的圓管 鋼絲繩
壓接20mm 壓接5Omm
螺母
◎
圖 3 金屬線(xiàn)槽的連接 圖4 現(xiàn)場(chǎng)制作屏蔽層對(duì)線(xiàn)纜屏蔽
F 3 Connecti0ns of metal tnlnking Fig．4 Shielding 1ayer made in site t0 shield lines and cables略小一些 ，用拉鉚釘 固定后插入 到上個(gè) 圓管 內(nèi)約 外殼接地 ，見(jiàn)圖 5。攝像頭到云 臺(tái)之間引線(xiàn) 、太 陽(yáng)
50 mm左右 ，然后打孔用拉鉚釘固定 3～4個(gè)點(diǎn) ， 能輻射儀引線(xiàn)、雷達(dá)伺服系統(tǒng)引線(xiàn)等 ．均可采用這
把兩個(gè)鐵皮管連接起來(lái) ，一邊 向前推 已接好 的管 種方法對(duì)引線(xiàn)進(jìn)行防護(hù)，既起到了屏蔽作用，又不
子一邊做下一組，以此類(lèi)推。當(dāng)整個(gè)區(qū)間布滿(mǎn)后 影響設(shè)備移動(dòng)。
將 屏蔽 管 兩端 與對(duì) 應(yīng) 的鋼絲 繩跨 接 ，鋼絲 繩 兩
3 結(jié)束語(yǔ)
端 做 接地 處 理 。鋼 絲 繩
起到接地 、分流及承重的 本文介紹了幾種傳輸線(xiàn)纜的屏蔽方法，在實(shí)際防

在2009年8月期的《建筑電氣》雜志中，有一篇文章詳細(xì)闡述了防雷工程中關(guān)于傳輸線(xiàn)纜的屏蔽技術(shù)。該內(nèi)容著重介紹了在建筑物或通信系統(tǒng)中，為了防止外部雷電對(duì)電子設(shè)備和信息系統(tǒng)造成損壞，對(duì)于如電力、電話(huà)、網(wǎng)絡(luò)等各類(lèi)傳輸線(xiàn)纜采取的有效屏蔽措施。 文章可能會(huì)探討以下幾個(gè)方面： 1. 防雷原理：解釋雷電產(chǎn)生的電磁脈沖（EMP）如何通過(guò)未屏蔽的線(xiàn)纜進(jìn)入建筑物內(nèi)部，可能對(duì)敏感電子設(shè)備產(chǎn)生破壞性影響。 2. 線(xiàn)纜屏蔽類(lèi)型：區(qū)分硬屏蔽（金屬箔或編織網(wǎng)覆蓋電纜芯）、軟屏蔽（導(dǎo)電材料涂覆或包帶）、混合屏蔽（內(nèi)外雙重屏蔽）以及非導(dǎo)電屏蔽（如泡沫填充或絕緣層包裹）的不同應(yīng)用場(chǎng)景及其優(yōu)缺點(diǎn)。 3. 屏蔽材料選擇：介紹適合不同頻率和電壓等級(jí)的傳輸線(xiàn)纜所選用的屏蔽材料特性，如銅、鋁、合金等金屬材料的導(dǎo)電性能及與其他材料結(jié)合的可能性。 4. 屏蔽層的連接與接地：講述如何確保屏蔽層的有效接地，包括單點(diǎn)或多點(diǎn)接地方式的選擇、接地電阻的要求以及屏蔽層與地之間可靠電氣連接的重要性。 5. 實(shí)際案例分析：提供一些成功實(shí)施的防雷屏蔽線(xiàn)纜工程實(shí)例，展示其在實(shí)際應(yīng)用中的效果和改進(jìn)措施。 總之，《建筑電氣》2009年8月刊這篇文章為讀者深入理解并有效應(yīng)用傳輸線(xiàn)纜在防雷工程中的屏蔽策略提供了有價(jià)值的參考信息。