随着社会对信息安全和应急响应能力的重视,公共广播系统(Public Address System, PA系统)已广泛应用于学校、医院、机场、地铁、商场、厂区、景区等场所,成为传达信息、疏导人流、应急指挥的关键手段。由于其覆盖面广、设备分散、通信线路复杂,使其成为雷电灾害的高风险对象。雷击造成广播主机损坏、信号中断、音响烧毁,甚至引发火灾,直接威胁公共安全。因此,公共广播系统必须实施科学、系统的防雷接地与浪涌保护措施。
直击雷:若广播控制中心或楼宇天面未设置有效避雷针、引下线和接地网,强雷电流可能直接击中设备,造成毁灭性损坏。
感应雷:雷电击中附近电力系统或金属构件,在电磁感应作用下,在广播系统电源线、音频传输线、信号控制线中产生高压脉冲,引发设备故障。
线路传导雷:雷电通过电力线、通信线路远距离传导入室,对音频放大器、广播主机、功放等设备造成浪涌冲击。
地电位反击:当雷电流泄入大地,若系统接地网存在不等电位差,电位反击可从接地线上反向冲击系统设备,导致损坏。
公共广播系统防雷设计需遵循分层保护、等电位连接、全链路保护的原则。建议将系统划分为三个防雷区域:
每一层均应根据其功能与信号类型,部署相应的SPD浪涌保护器和接地屏蔽措施。
所有音频信号线(平衡/非平衡)、控制线、网线应通过**信号浪涌保护器(Signal SPD)**接入等电位连接端子;
采用金属屏蔽电缆(如STP屏蔽双绞线),屏蔽层两端接地,避免雷电感应。
信号线屏蔽层严禁“悬空”或双端浮地,必须接入同一等电位母排;
在建筑物内设置“综合接地汇流排”,作为电源、防雷、信号的统一接地点,避免地电位差。
音频信号采用插入式或模块式浪涌保护器,接口匹配如:XLR、TRS、RCA等;
串口控制信号(RS485、RS232)使用RS型信号SPD。
主配电箱内安装I级电源SPD(如25kA~50kA Iimp型);
分配电箱安装II级SPD,如20kA~40kA In型;
末端广播控制设备电源前安装III级精细保护SPD(例如小体积10kA~20kA多级保护模块)。
SPD接地导线采用≥6mm²铜芯软线或≥16mm²裸铜线;
根据《GB/T 18802.1-2023 浪涌保护器低压配电系统用 第1部分:性能要求和试验方法》等国家标准,公共广播系统浪涌保护器选型建议如下:
电源主配电箱 I级SPD(如:B+C级一体化) Iimp≥25kA,Uc=385V,Up≤2.0kV 需接地电阻≤10Ω
分支配电箱 II级SPD In=20kA,Uc=275V,Up≤1.5kV 与I级协调安装
控制主机前端 III级精细保护SPD In=10kA,Up≤1.2kV 安装在设备前10cm内
音频信号口 音频SPD(如XLR/TRS接口型) In=5kA,Up≤1.0kV,带屏蔽端接地 阻抗匹配50Ω或600Ω
RS485/RS232口 串口专用SPD Uc=12V~24V,Up≤600V 与设备电平兼容
网络传输接口 RJ45信号SPD 传输速率100Mbps~1Gbps,Up≤1.0kV 需PoE兼容(如供电AP)
广播系统的防雷效果好坏,很大程度取决于接地与等电位系统设计:
对于楼层设备应在每层设置局部等电位连接点,向下引接接地干线;
综合接地电阻应≤4Ω,雷电流引下通道接地电阻≤10Ω。
所有信号SPD需在系统运行前逐一测试“通信通断”功能,防止过压启动影响信号传输。
根据《GB/T 21431-2015 建筑物防雷装置检测技术规范》:
每年对SPD功能状态进行检测,包括遥信端口工作状态;
对音频信号SPD进行插损测试,确保不会影响音质和通信速率。
公共广播系统作为公共安全与信息传播的重要载体,其防雷保护不仅是技术问题,更是公共安全保障的重要组成部分。
地凯科技
通过科学部署浪涌保护器、规范实施接地系统、构建良好的等电位网络,可显著提高广播系统在雷电环境下的抗干扰能力和设备生存能力。针对不同场景选型不同SPD产品并结合接地设计,方能实现从电源、信号到控制系统的全方位防护。