成都顯示屏維修|雨天高空中顯示屏的避雷策略
- 點(diǎn)擊量：616
- 發(fā)布時(shí)間：2025-03-28
在現(xiàn)代社會(huì)，高空中的顯示屏廣泛應(yīng)用于城市地標(biāo)、體育場(chǎng)館、交通樞紐等場(chǎng)所，承擔(dān)著信息傳播、廣告展示等重要功能。然而，在雨天尤其是雷雨天氣下，這些位于高處的顯示屏面臨著嚴(yán)重的雷擊風(fēng)險(xiǎn)。雷擊不僅可能損壞顯示屏設(shè)備，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還可能危及周圍人員的生命安全。因此，采取有效的避雷措施對(duì)于保障高空顯示屏的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
一、雷擊對(duì)高空顯示屏的危害
1.直接雷擊危害
當(dāng)高空顯示屏遭受直接雷擊時(shí)，強(qiáng)大的雷電流會(huì)瞬間通過顯示屏的金屬結(jié)構(gòu)、電源線、信號(hào)線等傳導(dǎo)。雷電流的熱效應(yīng)會(huì)使金屬部件溫度急劇升高，可能導(dǎo)致金屬熔化、燒毀，進(jìn)而損壞顯示屏的外殼、內(nèi)部電路基板以及各類電子元件。例如，顯示屏的鋁合金邊框在直接雷擊下可能因高溫而變形、熔斷，內(nèi)部的集成電路芯片也會(huì)因過大的電流沖擊而永久損壞，使整個(gè)顯示屏完全喪失功能。
2.感應(yīng)雷擊危害
即使顯示屏沒有遭受直接雷擊，感應(yīng)雷擊同樣會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重影響。在雷雨天氣中，云層中的電荷會(huì)在周圍空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。當(dāng)高空顯示屏處于這個(gè)變化的電磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)在顯示屏的電源線、信號(hào)線以及金屬框架等導(dǎo)體上感應(yīng)出大量的電荷。這些感應(yīng)電荷形成的過電壓、過電流可能會(huì)沿著線路侵入顯示屏內(nèi)部，損壞敏感的電子元件。比如，顯示屏的信號(hào)傳輸線路可能會(huì)因感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓而出現(xiàn)信號(hào)失真、中斷，甚至燒毀線路接口處的芯片，影響顯示屏的正常顯示效果。
3.跨步電壓危害
在雷擊發(fā)生時(shí)，雷電流會(huì)通過接地裝置流入大地，并在接地體周圍形成電位分布。如果人員在顯示屏附近行走，兩腳之間可能會(huì)存在一定的電位差，即跨步電壓。當(dāng)跨步電壓超過人體的承受能力時(shí)，就會(huì)對(duì)人員造成電擊傷害。在高空中顯示屏的安裝場(chǎng)所，如廣場(chǎng)、體育場(chǎng)等人員密集區(qū)域，跨步電壓的危害不容忽視，可能會(huì)導(dǎo)致周圍觀眾或維護(hù)人員觸電傷亡。
二、高空顯示屏避雷的原理
1.接閃原理
接閃是避雷系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，其原理是利用接閃器（如避雷針、避雷帶等）將雷電吸引到自身，使雷電流通過接閃器導(dǎo)入接地裝置，從而避免顯示屏直接遭受雷擊。接閃器通常安裝在顯示屏的最高處，其形狀和材質(zhì)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，具有良好的導(dǎo)電性和較高的引雷能力。當(dāng)雷電先導(dǎo)接近高空顯示屏?xí)r，接閃器會(huì)率先與雷電先導(dǎo)建立起導(dǎo)電通道，將雷電流引入自身，保護(hù)顯示屏免受直接雷擊。
2.分流原理
分流是指通過合理布置的引下線，將接閃器接收到的雷電流安全地引導(dǎo)到接地裝置，避免雷電流在顯示屏內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)和線路中產(chǎn)生過大的感應(yīng)電壓和電流。引下線應(yīng)采用具有足夠截面積和良好導(dǎo)電性的金屬材料，如鍍鋅圓鋼或扁鋼，并且要與接閃器和接地裝置可靠連接。在設(shè)計(jì)引下線時(shí)，應(yīng)盡量減少?gòu)澢徒宇^，以降低雷電流通過時(shí)的電阻和電感，確保雷電流能夠順利地分流到大地。
3.等電位連接原理
等電位連接是將高空顯示屏的金屬外殼、金屬框架、電源線、信號(hào)線、接地裝置等所有可能帶電的金屬部件通過導(dǎo)體連接在一起，使它們?cè)陔姎馍咸幱谕浑娢弧＿@樣，在雷擊發(fā)生時(shí)，各金屬部件之間不會(huì)產(chǎn)生電位差，從而避免因電位差引發(fā)的放電現(xiàn)象，保護(hù)顯示屏內(nèi)部的電子元件不受損壞。例如，將顯示屏的金屬外殼與接地裝置通過銅編織帶進(jìn)行等電位連接，可有效防止外殼與內(nèi)部電路之間因感應(yīng)電壓而產(chǎn)生的放電擊穿。
4.屏蔽原理
屏蔽是通過使用金屬屏蔽層來(lái)阻擋或衰減雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)顯示屏內(nèi)部電子設(shè)備的影響。對(duì)于高空顯示屏的電源線和信號(hào)線，可以采用帶有金屬屏蔽層的電纜，并將屏蔽層兩端可靠接地。金屬屏蔽層能夠?qū)⑼饨绲碾姶艌?chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的電流引入大地，從而減少電磁場(chǎng)對(duì)電纜內(nèi)部信號(hào)傳輸?shù)母蓴_。此外，對(duì)于顯示屏的控制機(jī)房等重要部位，還可以采用金屬屏蔽網(wǎng)對(duì)整個(gè)房間進(jìn)行屏蔽，進(jìn)一步提高對(duì)雷電電磁干擾的防護(hù)能力。
三、高空顯示屏避雷的具體措施
1.安裝接閃器
避雷針的選擇與安裝：對(duì)于獨(dú)立的高空顯示屏，避雷針是常用的接閃器。避雷針應(yīng)根據(jù)顯示屏的高度、面積以及周邊環(huán)境等因素選擇合適的規(guī)格和型號(hào)。一般來(lái)說，避雷針的高度應(yīng)確保能夠覆蓋整個(gè)顯示屏，使其處于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)。在安裝避雷針時(shí)，應(yīng)將其牢固地固定在顯示屏的頂部或其他突出位置，并且與引下線進(jìn)行可靠連接。例如，對(duì)于高度為 10 米的高空顯示屏，可選用長(zhǎng)度為 2 - 3 米的避雷針，采用不銹鋼材質(zhì)，通過焊接或螺栓連接的方式安裝在顯示屏的金屬框架頂部。
避雷帶的設(shè)置：在一些大型的高空顯示屏或具有復(fù)雜形狀的顯示屏結(jié)構(gòu)上，避雷帶的應(yīng)用更為合適。避雷帶通常采用鍍鋅扁鋼或銅帶，沿顯示屏的邊緣、屋脊等易受雷擊的部位敷設(shè)。避雷帶應(yīng)每隔一定距離與引下線進(jìn)行連接，形成一個(gè)完整的接閃網(wǎng)絡(luò)。例如，在一個(gè)面積為 500 平方米的矩形高空顯示屏上，可在其四條邊框上敷設(shè)避雷帶，每隔 10 - 15 米設(shè)置一個(gè)引下線連接點(diǎn)，確保雷電流能夠均勻地通過避雷帶導(dǎo)入引下線。
2.鋪設(shè)引下線
引下線材料與規(guī)格：引下線應(yīng)采用具有足夠機(jī)械強(qiáng)度和良好導(dǎo)電性的金屬材料，如直徑不小于 8 毫米的鍍鋅圓鋼或截面積不小于 48 平方毫米、厚度不小于 4 毫米的鍍鋅扁鋼。在一些對(duì)美觀要求較高的場(chǎng)所，也可采用銅材作為引下線，但成本相對(duì)較高。引下線的截面積應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐睦妆┤諗?shù)、顯示屏的重要性以及預(yù)計(jì)通過的雷電流大小等因素進(jìn)行計(jì)算確定，以確保其能夠安全地傳輸雷電流。
引下線的敷設(shè)方式：引下線應(yīng)盡量沿建筑物或顯示屏的外墻垂直敷設(shè)，避免彎曲和纏繞。在引下線的敷設(shè)過程中，應(yīng)注意與其他金屬物體保持一定的安全距離，防止發(fā)生放電現(xiàn)象。引下線與接閃器和接地裝置的連接應(yīng)采用焊接或螺栓連接，確保連接牢固可靠，接觸電阻不大于 0.1 歐姆。例如，在將引下線與接地裝置連接時(shí)，可采用放熱焊接的方法，使引下線與接地極之間形成一個(gè)牢固的金屬連接，降低接觸電阻，提高防雷效果。
3.完善接地系統(tǒng)
接地電阻的要求：高空顯示屏的接地電阻應(yīng)盡可能小，一般要求不大于 4 歐姆。對(duì)于一些重要的顯示屏或在雷電活動(dòng)頻繁地區(qū)的顯示屏，接地電阻甚至要求不大于 1 歐姆。為了達(dá)到這一要求，需要合理設(shè)計(jì)接地裝置，增加接地極的數(shù)量、長(zhǎng)度和埋設(shè)深度，或者采用降阻劑等方法來(lái)降低接地電阻。例如，在土壤電阻率較高的地區(qū)，可以采用多根垂直接地極與水平接地極相結(jié)合的方式，形成一個(gè)復(fù)合接地網(wǎng)，并在接地極周圍敷設(shè)降阻劑，以有效降低接地電阻。
接地裝置的類型與設(shè)計(jì)：常見的接地裝置有水平接地極、垂直接地極和環(huán)形接地極等。水平接地極一般采用鍍鋅扁鋼或圓鋼，埋設(shè)在地下 0.6 - 0.8 米深處；垂直接地極可采用角鋼、鋼管等，長(zhǎng)度一般為 2 - 3 米，打入地下與水平接地極焊接連接。在設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)顯示屏的位置、土壤條件以及周邊環(huán)境等因素綜合考慮，選擇合適的接地裝置類型和布置方式。例如，對(duì)于位于空曠場(chǎng)地的高空顯示屏，可以采用環(huán)形接地極，將顯示屏包圍在中間，使接地效果更加均勻。
4.安裝電涌保護(hù)器
電源電涌保護(hù)器的應(yīng)用：在高空顯示屏的電源進(jìn)線處，應(yīng)安裝合適規(guī)格的電源電涌保護(hù)器（SPD）。電源 SPD 能夠在雷電發(fā)生時(shí)，快速響應(yīng)并將電源線路上的過電壓、過電流限制在安全范圍內(nèi)，保護(hù)顯示屏的電源設(shè)備和內(nèi)部電路不受損壞。根據(jù)顯示屏的工作電壓和功率，選擇相應(yīng)額定電壓、通流容量和響應(yīng)時(shí)間的電源 SPD。例如，對(duì)于工作電壓為 220V 的顯示屏電源系統(tǒng)，可選用額定電壓為 275V、通流容量不小于 20kA 的電源 SPD，安裝在配電箱內(nèi)靠近電源進(jìn)線的位置。
信號(hào)電涌保護(hù)器的設(shè)置：除了電源線路，顯示屏的信號(hào)傳輸線路也容易受到感應(yīng)雷擊的影響。因此，在信號(hào)輸入輸出端口處，應(yīng)安裝信號(hào)電涌保護(hù)器。信號(hào) SPD 的類型和參數(shù)應(yīng)根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)念愋停ㄈ缫曨l信號(hào)、控制信號(hào)等）、傳輸速率和接口形式等進(jìn)行選擇。例如，對(duì)于傳輸高清視頻信號(hào)的 HDMI 接口，可選用專門的 HDMI 信號(hào) SPD，其能夠在不影響信號(hào)傳輸質(zhì)量的前提下，有效防護(hù)感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓對(duì)接口設(shè)備的損害。
5.進(jìn)行等電位連接
金屬部件的連接：將高空顯示屏的金屬外殼、金屬框架、支架、避雷針、引下線、接地裝置以及內(nèi)部的金屬隔板、線槽等所有金屬部件進(jìn)行等電位連接。連接時(shí)可采用銅編織帶、鍍鋅扁鋼等導(dǎo)體，通過焊接或螺栓連接的方式確保連接可靠。例如，使用銅編織帶將顯示屏的金屬外殼與接地裝置連接起來(lái)，銅編織帶的截面積應(yīng)不小于 16 平方毫米，連接點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行防腐處理，防止因氧化腐蝕而影響連接效果。
電氣設(shè)備的等電位連接：對(duì)于顯示屏內(nèi)部的電氣設(shè)備，如電源模塊、控制板、驅(qū)動(dòng)器等，也應(yīng)進(jìn)行等電位連接?？赏ㄟ^在設(shè)備的金屬外殼上設(shè)置接地端子，將其與等電位連接網(wǎng)絡(luò)相連。同時(shí)，對(duì)于設(shè)備之間的信號(hào)電纜、電源線等，其金屬屏蔽層也應(yīng)在兩端進(jìn)行等電位連接，以確保整個(gè)顯示屏系統(tǒng)在電氣上處于同一電位，減少因電位差引發(fā)的雷擊損壞風(fēng)險(xiǎn)。
6.加強(qiáng)日常維護(hù)與檢測(cè)
定期檢查避雷設(shè)施：建立定期的避雷設(shè)施檢查制度，至少每年進(jìn)行一次全面檢查。檢查內(nèi)容包括接閃器是否有損壞、變形或移位，引下線是否有銹蝕、斷裂，接地裝置是否牢固，接地電阻是否符合要求，電涌保護(hù)器是否正常工作等。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換，確保避雷設(shè)施始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。例如，在檢查中發(fā)現(xiàn)引下線有銹蝕現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)對(duì)銹蝕部位進(jìn)行除銹處理，并涂刷防銹漆，若銹蝕嚴(yán)重則應(yīng)更換引下線。
做好防雷檢測(cè)記錄：每次進(jìn)行防雷檢測(cè)后，應(yīng)詳細(xì)記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)果，包括接地電阻值、電涌保護(hù)器的性能參數(shù)、避雷設(shè)施的檢查情況等。通過對(duì)歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)避雷設(shè)施存在的潛在問題，并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。同時(shí)，防雷檢測(cè)記錄也是顯示屏防雷安全管理的重要依據(jù)，有助于提高防雷工作的科學(xué)性和規(guī)范性。
在雨天環(huán)境下，高空顯示屏面臨著多種雷擊危害，嚴(yán)重威脅其設(shè)備安全和人員生命安全。通過深入了解雷擊對(duì)高空顯示屏的危害方式以及避雷的原理，采取安裝接閃器、鋪設(shè)引下線、完善接地系統(tǒng)、安裝電涌保護(hù)器、進(jìn)行等電位連接以及加強(qiáng)日常維護(hù)與檢測(cè)等一系列綜合有效的避雷措施，可以顯著提高高空顯示屏的防雷能力，確保其在雷雨天氣中能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著科技的不斷進(jìn)步和對(duì)防雷安全認(rèn)識(shí)的不斷提高，高空顯示屏的避雷技術(shù)也將不斷完善和發(fā)展，為城市的信息化建設(shè)和人們的生活提供更加可靠的保障。
