智能建筑電器線路的接地保護(hù)探討

蔡曉鷹

（上饒市城鄉(xiāng)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院，江西 上饒 334000）

1 智能建筑接地保護(hù)的參考依據(jù)：

1.1 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-94）。

1.2 《民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）。

1.3 《建筑電器工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50303-2002）。

1.4 《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50311-2000）。

1.5 《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314-2000）。

1.6 《計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-93）。

1.7 《通信局（站）接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)范》（YDJ26-89）。

2 對(duì)智能建筑電器線路的接地保護(hù)分析

2.1 防雷接地

為了使智能建筑內(nèi)大量的電子設(shè)備和線路得到更有效的保護(hù)，除了采用一般防雷接地做法外，還應(yīng)注意等位面和均壓空間的做法。對(duì)等位面的做法，采用的是利用樓層內(nèi)鋼筋與周圍柱子鋼筋連接在一起。對(duì)均壓空間的做法，采用的是將建筑物30m及以上每3層的圈梁鋼筋與外墻所有柱子鋼筋連接在一起。各類防雷接地裝置的工頻接地電阻，根據(jù)落雷時(shí)的反擊條件來確定。防雷裝置與電氣設(shè)備的工作接地合用一個(gè)總的接地網(wǎng)時(shí)，接地電阻應(yīng)符合其最小值要求，即接地電阻要小于1Ω。

2.2 工作接地

工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線（N線）接地，N線采用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般放在箱柜內(nèi)。按照《民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16-92）的要求，該接線端子不能外露；不能與其他接地系統(tǒng)，如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接；也不能與PE線連接。智能化樓宇的供電接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)，對(duì)于TN-S系統(tǒng)，所有接到總等電位銅排的中性線N采用絕緣銅線，嚴(yán)禁中性線N和保護(hù)地線PE有任何電氣連接。在自備變電所設(shè)置60mm×5mm的總等電位銅排，將變壓器中性點(diǎn)、中性線N和總等電位銅排連接在一起。按規(guī)范采用一個(gè)總的共同接地裝置，即統(tǒng)一接地體。統(tǒng)一接地體為接地電位基準(zhǔn)點(diǎn)，由此分別引出各種功能接地引線，利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個(gè)完整的統(tǒng)一接地系統(tǒng)。在變配電所內(nèi)設(shè)置總等電位銅排，該銅排一端通過構(gòu)造柱或底板上的鋼筋與統(tǒng)一接地體連接，另一端通過不同的連接端子分別與交流工作接地系統(tǒng)中的中性線連接，與需要做安全保護(hù)接地的各設(shè)備連接，與防雷系統(tǒng)連接，與需做直流接地的電子設(shè)備的絕緣銅芯接地線連接。在智能大廈中，因?yàn)橄到y(tǒng)采用計(jì)算機(jī)參與管理或使用計(jì)算機(jī)作為工作工具，所以其接地系統(tǒng)宜采用單點(diǎn)接地并宜采取等電位措施。單點(diǎn)接地是指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開，各自成為獨(dú)立系統(tǒng)。可從機(jī)柜引出三個(gè)相互絕緣的接地端子，再由引線引到總等電位銅排上共同接地。不允許把三種接地聯(lián)結(jié)在一起，再用引線接到總等電位銅排上。實(shí)際上這是混合接地，這種接法既不安全又會(huì)產(chǎn)生干擾，現(xiàn)在的規(guī)范是不允許的。

2.3 保護(hù)接地干線PE

在智能化樓宇內(nèi)，要求安全保護(hù)接地的設(shè)備非常多，有強(qiáng)電設(shè)備、弱電設(shè)備以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采取安全保護(hù)接地措施。當(dāng)沒有做安全保護(hù)接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼，就可能被電擊傷或造成生命危險(xiǎn)。在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，接地短路電流經(jīng)人身、大地流回中性點(diǎn)；在中性點(diǎn)非直接接地的電力系統(tǒng)中，接地電流經(jīng)人體流入大地，并經(jīng)線路對(duì)地電容構(gòu)成通路，這兩種情況都能造成人身觸電。加裝保護(hù)接地裝置并且降低它的接地電阻，不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行的有效措施，也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全的必要手段。當(dāng)然，當(dāng)前普遍采用的三相四線制，保護(hù)接地法并非防止觸電事故的良策。而比較理想的方法是采用三相五線制供電方式的電網(wǎng)，可將設(shè)備外殼與專用保護(hù)零線連接。在弱電井設(shè)置保護(hù)接地干線PE，采用40mm×4mm鍍錫銅排作為保護(hù)接地干線PE。保護(hù)接地干線PE和總等電位銅排連接，保護(hù)接地干線PE應(yīng)該用絕緣子架設(shè)，與防雷接地系統(tǒng)隔離。防止雷電對(duì)保護(hù)地線PE的反擊和感應(yīng)。

2.4 直流接地

在一幢智能化樓宇內(nèi)，包含有大量的計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和帶有電腦的大樓自動(dòng)化設(shè)備。這些電子設(shè)備在進(jìn)行輸入信息、傳輸信息、轉(zhuǎn)換能量、放大信號(hào)、邏輯動(dòng)作、輸出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進(jìn)行，且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好，除了需要一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外，還必須具備一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位?？刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線，一端直接與基準(zhǔn)電位連接，另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE線連接，嚴(yán)禁與N線連接。設(shè)備的直流接地采用截面積不小于35mm2的多芯絕緣銅線穿鋼管或線槽引到輔助等電位銅排。

2.5 屏蔽接地及防靜電接地

在智能化樓宇內(nèi)，電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的，為了避免所用設(shè)備的機(jī)能障礙，避免出現(xiàn)設(shè)備損壞，構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來干擾。這些干擾的產(chǎn)生或者是因?yàn)閷?dǎo)線之間的耦合現(xiàn)象，或者是因?yàn)殡娙菪?yīng)或電感效應(yīng)。其主要來源是超高電壓、大功率幅射電磁場(chǎng)、自然雷擊和靜電放電。這些現(xiàn)象會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)用來發(fā)送或接收很高傳輸頻率的設(shè)備產(chǎn)生很大的干擾。因此對(duì)這些設(shè)備及其布線必須采取保護(hù)措施，免受來自各種方面的干擾。防靜電干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內(nèi)，人的走步、移動(dòng)設(shè)備、各自磨擦均會(huì)產(chǎn)生大量靜電。例如在相對(duì)濕度10%-20%的環(huán)境中人的走步可以積聚3.5KV的靜電電壓，如果沒有良好的接地，不僅會(huì)產(chǎn)生對(duì)電子設(shè)備的干擾，甚至?xí)⒃O(shè)備芯片擊壞。

3 智能建筑電器線路接地保護(hù)的歸納

對(duì)智能建筑電器線路的接地保護(hù)一般采用共用接地系統(tǒng)，接地體利用大樓基礎(chǔ)地梁內(nèi)主筋，防雷接地、保護(hù)接地及各弱電設(shè)備接地利用同一接地體。統(tǒng)一接地系統(tǒng)利用大樓的樁基鋼筋，并用40mm×4mm鍍鋅扁鋼將其連成一體，作為自然接地體。根據(jù)規(guī)范，該系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共用，其接地電阻≤1Ω。若達(dá)不到要求，必須增加人工接地體或采用化學(xué)降阻法，使接地電阻≤1Ω。對(duì)酸性腐蝕相對(duì)較大，可采用防腐性能相對(duì)較高的17.2mm×300mm。

紫銅搭接地桿接地。必要時(shí)基礎(chǔ)地梁內(nèi)主筋可以和樁基鋼筋連接在一起。實(shí)踐證明，這種做法不但可以節(jié)約大量投資，而且非?？茖W(xué)合理，切實(shí)可行和施工方便，同時(shí)可以得到極佳的效果。明確地講，所說的共用接地系統(tǒng)是將防雷地、工作交流地（N線）、靜電地、屏蔽地、直流地、絕緣地、安全保護(hù)地等做在一個(gè)接地裝置上（通常是大樓基礎(chǔ)地），接地電阻值取其中的最低值。完全的共地系統(tǒng)不僅采用公共的接地裝置，而且采用公共的接地系統(tǒng)，共地可使電子設(shè)備避免受到地電位反擊。將設(shè)備外殼用多芯絕緣銅線聯(lián)結(jié)到輔助等電位銅排。其截面積，按照額定工作電流而定，一般用6mm2的多芯絕緣銅線。

4 結(jié)束語

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，智能建筑的數(shù)量越來越多，功能也越來越完善。在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員和建設(shè)方一般都比較重視智能建筑功能的完善、性能指標(biāo)的高低和設(shè)備的先進(jìn)性等指標(biāo)。當(dāng)然這些都對(duì)智能建筑是否成功起著關(guān)鍵作用。但在智能建筑設(shè)計(jì)和工程施工中還應(yīng)注意智能建筑中各種設(shè)備的接地。接地對(duì)于智能建筑中設(shè)備的安全運(yùn)行和數(shù)據(jù)的可靠傳輸有著很大影響。

[1]民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ/T16-92）.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1992.

[2]智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50314-2000）.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2000.

[3]朱林根.21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.