เส้นทางการบุกรุกและวิธีการป้องกันฟ้าผ่าเหนี่ยวนำในอาคารอัจฉริยะ

อาคารอัจฉริยะมีการบูรณาการข้อมูลในระดับสูง และชิปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มีความทนทานต่ำและเสียหายได้ง่ายจากฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำในปัจจุบัน การตรวจสอบและการยอมรับการป้องกันฟ้าผ่านั้นมีความรอบคอบและเข้มงวดมากขึ้นในการตรวจสอบการถูกฟ้าผ่าโดยตรง แต่การตรวจสอบและการยอมรับฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำนั้นค่อนข้างให้ความสนใจน้อยลง

เมื่อฟ้าผ่าเกิดขึ้นในอาคารอัจฉริยะ อาจทำให้สูญเสียอุปกรณ์มากขึ้นบทความนี้จะแนะนำวิธีการบุกรุกและมาตรการป้องกันฟ้าผ่าเหนี่ยวนำโดยหวังว่าจะช่วยเหลือทุกคน
1. เส้นทางการบุกรุกฟ้าผ่าเหนี่ยวนำอาคารอัจฉริยะ

ฟ้าผ่าเหนี่ยวนำมักเกิดจากการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตหรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แรงดันต่ำในอาคารต่อไปนี้เป็นวิธีรับรู้การบุกรุกของทุ่นระเบิดเข้าไปในอาคาร

①การบุกรุกของสายไฟ
โดยปกติ พลังของระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในอาคารมักจะถูกส่งไปยังห้องผ่านสายไฟ และสายไฟจะถูกฟ้าผ่าโดยตรงและถูกฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำได้ง่ายเมื่อสายไฟฟ้าแรงสูงถูกฟ้าผ่า มันจะต่อเข้ากับไฟฟ้าแรงต่ำ 220 โวลต์ผ่านหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งบุกรุกอุปกรณ์จ่ายไฟของระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ของอาคารในเวลาเดียวกัน สายไฟฟ้าแรงต่ำมักได้รับผลกระทบจากฟ้าผ่าโดยตรงหรือแรงดันไฟฟ้าเกินจากฟ้าผ่าที่เหนี่ยวนำให้เกิด ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟเกินที่รุนแรงและเกิดความเสียหายต่ออาคารระบบสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์.

②สายการสื่อสารถูกบุกรุก
การบุกรุกสายการสื่อสารของระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในอาคารโดยทั่วไปมีสามสถานการณ์ประการแรก หากมีส่วนที่ยื่นออกมาบนพื้นดินรอบๆ อาคาร เมื่อถูกฟ้าผ่า แรงดันฟ้าผ่าอย่างแรงจะทะลุผ่านชั้นดินที่อยู่ใกล้เคียง และกระแสฟ้าผ่าจะเข้าสู่ผิวของสายเคเบิลโดยตรง แล้วจึงเจาะผิวหนังชั้นนอก ทำให้ไฟฟ้าแรงสูงเข้ามาบุกรุกสายสื่อสารประการที่สอง หากใช้สายเคเบิลแบบมัลติคอร์ขนานกับสายไฟหรือสายเคเบิลจากแหล่งต่างๆ หากสายไฟถูกฟ้าผ่า มักจะรู้สึกถึงแรงดันไฟเกินจากสายไฟที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แรงดันต่ำของอาคารเสียหายได้ประการที่สาม ในกระบวนการปล่อยประจุลงสู่พื้นโลก เมฆฝนฟ้าคะนองมักรู้สึกถึงแรงดันไฟฟ้าเกินหลายพันโวลต์ในสาย ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับสายได้รับความเสียหายจากฟ้าผ่า และสายสื่อสารมูลค่าการบุกรุกผ่านการเชื่อมต่อของอุปกรณ์วิธีการบุกรุกนี้มีการกระจายไปตามสายการสื่อสาร และมีอิทธิพลในวงกว้างและเป็นอันตรายอย่างยิ่ง

③ แรงดันไฟฟ้าตอบโต้ที่อาจเกิดขึ้นจากกราวด์ถูกบุกรุกโดยตัวกราวด์
เมื่อสภาพอากาศฟ้าแลบเกิดขึ้น กระแสฟ้าผ่าอย่างแรงจะรั่วไหลไปสู่การกระจายศักย์กัมมันตภาพรังสีใกล้บริเวณกราวด์กราวด์ผ่านตัวกราวด์และสายตะกั่วหากพบวัตถุต่อสายดินอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใกล้ ๆ การตอบโต้ที่อาจเกิดขึ้นจากกราวด์แรงดันสูงจะเกิดขึ้นและแรงดันการบุกรุกสามารถเข้าถึงได้หลายหมื่นโวลต์อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของอาคารจะนำกระแสฟ้าผ่าแรงสูงเข้าสู่พื้นดิน ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กแรงสูงเปลี่ยนแปลงรอบตัว และมักจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินฟ้าผ่าบนสายไฟที่อยู่ติดกัน (สายสัญญาณและสายไฟ)ในเวลานี้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของอาคารไม่เพียงแต่สามารถปกป้องระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ได้เท่านั้นแต่ยังรวมถึง และมีแนวโน้มที่จะแนะนำกระแสฟ้าผ่าด้วยดังนั้น ความต้านทานแรงดันไฟฟ้าของชิปลวดแบบรวมของระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์จึงอ่อนแอ โดยทั่วไปแล้วไม่เกิน 100 โวลต์ และควรสร้างระบบป้องกันฟ้าผ่าที่ครอบคลุมหลายระดับเพื่อป้องกันการบุกรุกของฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำในอาคาร
2. มาตรการป้องกัน

①ชิลด์

การป้องกันหมายถึงมาตรการในการลดหรือป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือพลังงานแรงดันเกินจากการเข้าไปในอาคารโดยใช้โล่โลหะต่างๆ

สำหรับระบบอาคารที่มีกระแสไฟอ่อน โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นส่วนป้องกันอาคาร การป้องกันอุปกรณ์ และการป้องกันสายเคเบิลต่างๆโดยทั่วไป การป้องกันอาคารสามารถใช้ร่วมกับหน้าที่และความสำคัญของอุปกรณ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ข้อมูล สรุปและวิเคราะห์การลงทุนทางเศรษฐกิจ และใช้วิธีการป้องกันที่เหมาะสม

โดยทั่วไป การสร้างแท่งเหล็ก ประตูและหน้าต่างโลหะ โครงโลหะ พื้น ฯลฯ สามารถเชื่อมอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างกรงฟาราเดย์ และในเวลาเดียวกัน ตาข่ายพื้นสามารถเชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างตาข่ายป้องกันในเวลาเดียวกัน ห้องคอมพิวเตอร์ในอาคารควรได้รับการป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ด้วยผนังสามารถทำจากแผงพลาสติกอะลูมิเนียมป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งเชื่อมต่อกับระบบที่ใช้ร่วมกันของห้องคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างกรงฟาราเดย์ ซึ่งสามารถป้องกันสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เช่นเดียวกับอาคารสมัยใหม่ส่วนใหญ่ หลายหลังมีโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กหรือโครงโลหะทั้งหมดสำหรับการป้องกันอุปกรณ์ในอาคาร โดยทั่วไปควรแยกส่วนป้องกันร่วมกับลักษณะการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างที่เกิดฟ้าผ่า

อุปกรณ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ควรเชื่อมต่อกับระบบสายดินอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับเมนเฟรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ควรปิดแชสซีก่อนเกิดฟ้าผ่าเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพในการป้องกันสำหรับการป้องกันสายเคเบิล เช่น สายไฟต่างๆ ท่อโลหะ และสายสื่อสารในอาคาร จำเป็นต้องมีทางเข้าที่ฝังไว้

ระยะทางแนวนอนที่ฝังโดยทั่วไปจะมากกว่า 15 เมตร และควรป้องกันสายเคเบิลต่างๆท่อโลหะ ท่อร้อยสายแข็ง สะพานแขวน ตาข่ายลวดทอ ฯลฯ สามารถใช้เป็นสายหุ้มฉนวนได้โดยทั่วไป ฟ้าผ่าแบบอุปนัยส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากไฟฟ้าแรงสูงเหนี่ยวนำที่เกิดจากสายส่งไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งทำลายระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในอาคาร

ดังนั้นการป้องกันสายส่งจึงเป็นวิธีการที่เหมาะสมในการหลีกเลี่ยงหรือลดความเสียหายที่เกิดจากฟ้าผ่า
② พันธะเทียบเท่า

พันธะศักย์ไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของการป้องกันฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำในอาคาร ส่วนใหญ่เพื่อลดความต่างศักย์ที่เกิดจากกระแสฟ้าผ่า ควบคุมสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของฟ้าผ่าในอาคาร ลดความเสียหายที่เกิดจากแรงดันไฟเกิน และตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ใน อาคารสามารถคงสภาพการทำงานได้ตามปกติ.

การสร้างพันธะศักย์ศักย์ไฟฟ้าเป็นหลักในการเชื่อมต่อสายไฟหรืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับอาคารจะเชื่อมต่อกับโครงโลหะ อุปกรณ์โลหะ และสายไฟภายนอกอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างพันธะศักย์ไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการปรับแรงดันไฟฟ้าและพันธะที่เท่ากันเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเพลิงไหม้ในอาคารหรืออุบัติเหตุด้านความปลอดภัยอื่นๆ

③ การเดินสายแบบบูรณาการ

เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในอาคาร โดยทั่วไปพยายามหลีกเลี่ยงตำแหน่งของสนามแม่เหล็กแรงสูง เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในสภาพแวดล้อมที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูง

เพื่อป้องกันเหมืองเหนี่ยวนำ ควรเดินสายทั่วไปเนื่องจากเสาคอนกรีตเสริมเหล็กและโครงป้องกันอาคารทั้งหมดตั้งอยู่ที่ผนังด้านนอก กระแสฟ้าผ่าโดยทั่วไปจะผ่านแถบเหล็กในภูมิภาคไปยังอุปกรณ์ต่อสายดิน ดังนั้นความหนาแน่นกระแสในพื้นที่ผนังด้านนอกจึงสูงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าก็เช่นกัน แข็งแกร่ง.ดังนั้นพื้นที่วงจรที่เกิดจากสายไฟและสายสัญญาณของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอาคารควรมีขนาดเล็กที่สุดและไม่สามารถขนานกับระบบป้องกันฟ้าผ่าที่ผนังเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดวงจรขนาดใหญ่ที่อาจเกิดขึ้นและความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ .

นอกจากนี้ เครื่องป้อนไฟฟ้าต่างๆ ที่เข้ามาในอาคารควรได้รับการป้องกันด้วยท่อโลหะหรือสายไฟที่มีฉนวนหุ้มสองชั้น

④ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่สอดคล้องกันบนสายไฟและสายสัญญาณที่เข้าและออกจากอาคารเพื่อปล่อยพลังงานกระชากที่บุกรุกอาคารตามแนวเส้น

ระบบจ่ายไฟสามารถใช้ระบบป้องกันฟ้าผ่าสามระดับ ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากระดับแรกในตู้จ่ายไฟหลัก และติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟระดับที่สองในตู้จ่ายไฟที่พื้น

ระบบสัญญาณสามารถติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสัญญาณอื่นๆ เช่น อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าเครือข่าย และอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับสายสัญญาณเครือข่ายและสายโทรศัพท์
3. บทสรุป
เมื่อเทียบกับการสุ่มฟ้าผ่าโดยตรง ความถี่ของฟ้าผ่าแบบอุปนัยจะบ่อยกว่า และความน่าจะเป็นที่จะเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ก็มากขึ้นด้วย ดังนั้นการป้องกันฟ้าผ่าจึงจำเป็นสำหรับอาคารอัจฉริยะเสริมความสามารถในการป้องกันฟ้าผ่าของอาคารด้วยวิธีการป้องกัน การประสานศักย์ไฟฟ้า และการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า