智能建筑弱電系統(tǒng)接地的基本設(shè)計(jì)

蘆天琦

摘 要：智能建筑是一種新型的建筑類型，這種建筑由于具有多種電氣設(shè)備，所以對(duì)安全性要求比較高，設(shè)計(jì)人員必須優(yōu)化防雷接地設(shè)計(jì)，這樣才能保證建筑使用的安全性，也能降低電氣設(shè)備發(fā)生損壞的概率，從而保證建筑功能的有效發(fā)揮。本文對(duì)智能建筑弱電系統(tǒng)接地的基本設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，還對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要掌握的要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望對(duì)設(shè)計(jì)人員提供一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智能建筑；弱電系統(tǒng)；接地設(shè)計(jì)

1 前言

智能建筑這類工程項(xiàng)目，需要做好設(shè)計(jì)方案優(yōu)化工作，尤其是防雷設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)工程實(shí)際，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)研究與修改，避免在雷電環(huán)境下，電氣設(shè)備出現(xiàn)較大的質(zhì)量問(wèn)題。雷電是一種物理反應(yīng)，其會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)、高溫高熱以及電磁輻射，這些電荷對(duì)建筑電氣設(shè)備有著一定影響，通過(guò)優(yōu)化防雷設(shè)計(jì)，可以降低輻射的影響力。如果只能建筑的防雷設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)，很可能影響建筑網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，而且會(huì)使建筑內(nèi)電氣設(shè)備遭到損壞，影響其運(yùn)行的穩(wěn)定性，為了避免這類問(wèn)題發(fā)生，設(shè)計(jì)人員一定要做好弱電系統(tǒng)防雷接地設(shè)計(jì)。

2 聯(lián)合接地方式

在智能建筑中，一般都采用的是鋼筋混凝土或者金屬結(jié)構(gòu)，由于金屬構(gòu)件之間相互連通，會(huì)形成閉合的電氣通路，所以，智能建筑在被雷電擊中后，這些電氣通路會(huì)在建筑表面形成電氣屏幕，從而保護(hù)建筑內(nèi)的電氣設(shè)備不會(huì)受到損壞。電氣屏幕的主要作用是防止雷擊電流從此危險(xiǎn)電位，是建筑防雷的有效措施。弱電接地系統(tǒng)如果與防雷接地分開，則需要增加地線的長(zhǎng)度，這樣可以避免兩系統(tǒng)之間的互相干擾，但是系統(tǒng)自身卻容易受到干擾，為了提高建筑防雷的效果，必須采用環(huán)式接地系統(tǒng)，將電子設(shè)備連接到弱電接地環(huán)，而弱電接地環(huán)再與防雷接地環(huán)進(jìn)行多點(diǎn)連接，這種聯(lián)合接地的方式，有助于防止雷電反擊。下面筆者對(duì)聯(lián)合接地的方式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

2.1 接地體

接地體主要是指埋在土壤中具有散流功能的導(dǎo)體，引下線斷接卡與接地體的連接導(dǎo)線叫做地接線，接地體與接地線連接在一起后，可以形成基礎(chǔ)的接地裝置，其是聯(lián)合接地的重要組成部分。在接地裝置中，可以將接地電阻作為衡量接地效果的指標(biāo)，其中接地電阻越低，電流的流動(dòng)速度越快，為了降低電位變動(dòng)對(duì)電氣設(shè)備的干擾，設(shè)計(jì)人員需要綜合布線接地，所以，在智能建筑周圍，接地線都是呈分散狀態(tài)分布與連接的。

在進(jìn)行聯(lián)合地網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵照一定原則，即聯(lián)合地網(wǎng)布置與連通時(shí)，地網(wǎng)線路與建筑隔距需要<2√ρ，在形成閉合聯(lián)合地網(wǎng)后，在與建筑隔距>2√ρ的位置，不需要進(jìn)行連通。連通采用的材料較多，其中鍍鋅扁鋼的尺寸需要滿足40*4mm2的要求，這些材料一般埋設(shè)在地下，并且采用的是就近原則進(jìn)行焊接連通，聯(lián)合地網(wǎng)連通點(diǎn)至少需要2點(diǎn)，而且需要與建筑環(huán)形接地體相連。連接鍍鋅扁鋼的中間位置，還需要根據(jù)實(shí)際敷設(shè)垂直接地體，扁鋼的埋深一般≥0.6m，埋深的深度可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整，如果條件允許，可以利用電纜溝槽對(duì)扁鋼進(jìn)行連通。

2.2 接地引入線

地網(wǎng)與接地總匯集排之間的連接線稱為接地引入線。接地引入線長(zhǎng)度一般不超過(guò)30m。地網(wǎng)與接地總匯集排間至少要有兩處不同位置的焊接，可以用40*4mm2的鍍鋅扁鋼，也可以用數(shù)量相同截面積不小于120mm2的絕緣護(hù)套多股銅線連接。

2.3 接地匯集線

接地匯集線是指大樓分布設(shè)置可提供各通信機(jī)房接地連接的一組接地干線的總稱。為了提高接地有效性和減少地線上雜散電流回竄，接地匯集線分為垂直接地總匯集線（垂直貫穿建筑，與分匯集線間樹形輻射狀連接）和水平接地分匯集線（分層設(shè)置，就近連接各設(shè)備的接地連接線）兩部分。

2.4 接地匯集排

公共的接地母排，為大樓內(nèi)各種接地提供的連接匯集窗口。接地匯集排分為接地總匯集排和接地分匯集排。

（1）接地總匯集排：連接接地引入線和接地總匯集線。一般安裝在大樓內(nèi)電力室的垂直走線架附近合適的位置。若存在多塊接地總匯集排，最好將每塊接地總匯集排均壓互聯(lián)。

（2）接地分匯集排：連接各類設(shè)備與水平接地分匯集線。接地分匯集排一般情況設(shè)置在各層樓（機(jī)房）的垂直走線架附近合適的位置，也可安裝在機(jī)房活動(dòng)地板下。

2.5 接地連接線

大樓內(nèi)各類需要接地的設(shè)備與接地分匯集排之間的連接線。接地連接線應(yīng)用塑料導(dǎo)管進(jìn)行較長(zhǎng)導(dǎo)管放置，如果一定要用鋼導(dǎo)管，則可以通過(guò)“端連接”（導(dǎo)管端口位置用跳線將接地連接線與導(dǎo)管連接）來(lái)消除電感。接地連接線與一組機(jī)柜間，用適當(dāng)長(zhǎng)度的接地銅排連接，再用接地連接線將接地銅排與接地分匯集排連通，并盡可能縮短接地連接線的長(zhǎng)度。

2.6 機(jī)房?jī)?nèi)的接地與連接要求

機(jī)房?jī)?nèi)各設(shè)備的電源工作地線與設(shè)備外殼是否進(jìn)行短連，均按照設(shè)備廠家的要求確定。但設(shè)備正常不帶電的金屬部分如外殼、機(jī)架等，應(yīng)與接地分匯集排進(jìn)行連接。設(shè)備及系統(tǒng)之間各類信號(hào)電纜屏蔽層的兩端及射頻同軸電纜外導(dǎo)體，均應(yīng)與所連接設(shè)備的金屬機(jī)架（殼）保持良好的電氣接觸。走線架在安裝連接時(shí)，承擔(dān)電氣通路的金屬構(gòu)件及架的連接，在連接處應(yīng)除去表面涂層（如：涂料、漆、瓷釉等），以保持其電氣連通的可靠性。不靠在一起安裝的走線架應(yīng)分別就近與接地匯集排進(jìn)行連接。

3 防靜電接地

在雷電作用下，建筑內(nèi)容易聚集靜電荷，如果聚集量過(guò)大，會(huì)對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生不良的影響，所以，優(yōu)化防靜電接地設(shè)計(jì)，可以有效提高用電設(shè)備使用的安全性。防靜電接地設(shè)計(jì)，需要在建筑結(jié)構(gòu)周圍設(shè)置4個(gè)接地體，而接地體與地網(wǎng)線相連的位置，還需要設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，將接地體與地網(wǎng)線有效的連接在一起，可以形成完整的系統(tǒng)網(wǎng)，對(duì)降低聚集靜電荷對(duì)用電設(shè)備的影響有著較大幫助。

抗干擾地線是設(shè)備系統(tǒng)的低電平信號(hào)，同時(shí)為了安全起見，需設(shè)置一條安全地線，以防外殼感應(yīng)電對(duì)人體的傷害。靈敏電路的接地，應(yīng)各自隔離或屏蔽，以防地回流或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生干擾。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，建筑運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)設(shè)備的要求也越來(lái)越高，機(jī)房數(shù)量與設(shè)備數(shù)量都會(huì)大大增加，相互磁場(chǎng)也更加紊亂，干擾更加明顯，因此，優(yōu)化智能建筑及機(jī)房的防靜電接地設(shè)計(jì)，是提高建筑內(nèi)電氣設(shè)備安全性的有效的措施。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)智能建筑進(jìn)行弱電接地設(shè)計(jì)，不但可以增強(qiáng)建筑的防雷電功能，還能降低外界因素對(duì)電氣設(shè)備質(zhì)量的影響，有助于提高設(shè)備的抗干擾性，從而提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)功能越來(lái)越多，電氣設(shè)備的性能也越來(lái)越強(qiáng)，如果設(shè)計(jì)人員沒(méi)有做好防雷接地系統(tǒng)的優(yōu)化工作，很容易增加磁場(chǎng)的干擾性，導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障。聯(lián)合接地是弱電系統(tǒng)接地的有效方式，其可以優(yōu)化線路與設(shè)備的布置，還可以降低雷電對(duì)建筑功能的影響。

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