成都顯示屏維修|雨天高空中顯示屏的避雷策略
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- 發(fā)布時間：2025-03-28
在現(xiàn)代社會，高空中的顯示屏廣泛應(yīng)用于城市地標(biāo)、體育場館、交通樞紐等場所，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。雷擊不僅可能損壞顯示屏設(shè)備，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失，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于保障高空顯示屏的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。
一、雷擊對高空顯示屏的危害
1.直接雷擊危害
當(dāng)高空顯示屏遭受直接雷擊時，強大的雷電流會瞬間通過顯示屏的金屬結(jié)構(gòu)、電源線、信號線等傳導(dǎo)。雷電流的熱效應(yīng)會使金屬部件溫度急劇升高，可能導(dǎo)致金屬熔化、燒毀，進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因過大的電流沖擊而永久損壞，使整個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)雷擊同樣會對其造成嚴(yán)重影響。在雷雨天氣中，云層中的電荷會在周圍空間產(chǎn)生強大的電場和磁場。當(dāng)高空顯示屏處于這個變化的電磁場中時，會在顯示屏的電源線、信號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，顯示屏的信號傳輸線路可能會因感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓而出現(xiàn)信號失真、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，雷電流會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，就會對人員造成電擊傷害。在高空中顯示屏的安裝場所，如廣場、體育場等人員密集區(qū)域，跨步電壓的危害不容忽視，可能會導(dǎo)致周圍觀眾或維護人員觸電傷亡。
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，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)計引下線時，應(yīng)盡量減少彎曲和接頭，以降低雷電流通過時的電阻和電感，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，使它們在電氣上處于同一電位。這樣，在雷擊發(fā)生時，各金屬部件之間不會產(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阻擋或衰減雷電產(chǎn)生的電磁場對顯示屏內(nèi)部電子設(shè)備的影響。對于高空顯示屏的電源線和信號線，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饨绲碾姶艌龈袘?yīng)產(chǎn)生的電流引入大地，從而減少電磁場對電纜內(nèi)部信號傳輸?shù)母蓴_。此外，對于顯示屏的控制機房等重要部位，還可以采用金屬屏蔽網(wǎng)對整個房間進行屏蔽，進一步提高對雷電電磁干擾的防護能力。
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：對于獨立的高空顯示屏，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。一般來說，避雷針的高度應(yīng)確保能夠覆蓋整個顯示屏，使其處于避雷針的保護范圍之內(nèi)。在安裝避雷針時，應(yīng)將其牢固地固定在顯示屏的頂部或其他突出位置，并且與引下線進行可靠連接。例如，對于高度為 10 米的高空顯示屏，可選用長度為 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行連接，形成一個完整的接閃網(wǎng)絡(luò)。例如，在一個面積為 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)置一個引下線連接點，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)采用具有足夠機械強度和良好導(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。在一些對美觀要求較高的場所，也可采用銅材作為引下線，但成本相對較高。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)計通過的雷電流大小等因素進行計算確定，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，可采用放熱焊接的方法，使引下線與接地極之間形成一個牢固的金屬連接，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。對于一些重要的顯示屏或在雷電活動頻繁地區(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)計接地裝置，增加接地極的數(shù)量、長度和埋設(shè)深度，或者采用降阻劑等方法來降低接地電阻。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：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)計接地裝置時，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，對于位于空曠場地的高空顯示屏，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.安裝電涌保護器
電源電涌保護器的應(yīng)用：在高空顯示屏的電源進線處，應(yīng)安裝合適規(guī)格的電源電涌保護器（SPD）。電源 SPD 能夠在雷電發(fā)生時，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)時間的電源 SPD。例如，對于工作電壓為 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)靠近電源進線的位置。
信號電涌保護器的設(shè)置：除了電源線路，顯示屏的信號傳輸線路也容易受到感應(yīng)雷擊的影響。因此，在信號輸入輸出端口處，應(yīng)安裝信號電涌保護器。信號 SPD 的類型和參數(shù)應(yīng)根據(jù)信號傳輸?shù)念愋停ㄈ缫曨l信號、控制信號等）、傳輸速率和接口形式等進行選擇。例如，對于傳輸高清視頻信號的 HDMI 接口，可選用專門的 HDMI 信號 SPD，其能夠在不影響信號傳輸質(zhì)量的前提下，有效防護感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓對接口設(shè)備的損害。
5.進行等電位連接
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行等電位連接。連接時可采用銅編織帶、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，銅編織帶的截面積應(yīng)不小于 16 平方毫米，連接點應(yīng)進行防腐處理，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：對于顯示屏內(nèi)部的電氣設(shè)備，如電源模塊、控制板、驅(qū)動器等，也應(yīng)進行等電位連接。可通過在設(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，對于設(shè)備之間的信號電纜、電源線等，其金屬屏蔽層也應(yīng)在兩端進行等電位連接，以確保整個顯示屏系統(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。
6.加強日常維護與檢測
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，電涌保護器是否正常工作等。對于發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時進行修復(fù)或更換，確保避雷設(shè)施始終處于良好的運行狀態(tài)。例如，在檢查中發(fā)現(xiàn)引下線有銹蝕現(xiàn)象，應(yīng)及時對銹蝕部位進行除銹處理，并涂刷防銹漆，若銹蝕嚴(yán)重則應(yīng)更換引下線。
做好防雷檢測記錄：每次進行防雷檢測后，應(yīng)詳細(xì)記錄檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果，包括接地電阻值、電涌保護器的性能參數(shù)、避雷設(shè)施的檢查情況等。通過對歷史檢測數(shù)據(jù)的分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)避雷設(shè)施存在的潛在問題，并采取相應(yīng)的改進措施。同時，防雷檢測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)、安裝電涌保護器、進行等電位連接以及加強日常維護與檢測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)定運行。隨著科技的不斷進步和對防雷安全認(rèn)識的不斷提高，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。
