通信機房接地裝置的設(shè)計與施工

苗雨齊

（吉林吉大通信設(shè)計院股份有限公司，吉林 長春 130012）

0 引 言

通信機房建設(shè)的電氣施工部分在整個工程中具有重要意義，其中涉及防雷接地裝置的設(shè)計與安裝。接地裝置設(shè)計合理化影響通信機房工程投入使用后的質(zhì)量，因此如何確保防雷地線技術(shù)更有效地應(yīng)用于通信機房的電氣安裝成為關(guān)鍵問題。下面將簡要分析通信機房接地裝置的設(shè)計與施工要點。

1 接地裝置技術(shù)的相關(guān)理論

接地裝置的設(shè)計和施工，實際上是通信機房內(nèi)相關(guān)設(shè)備的接地安裝。這一施工環(huán)境采用點對點的方式，構(gòu)成低電阻通道。這個過程包括的接地技術(shù)可以分為兩類。第一，以大地為參考構(gòu)建零電位，通過機房設(shè)備自己的金屬外緣與大地之間的連接來導(dǎo)電。通過這種方法能夠較好地保障機房設(shè)備的安全，從而達(dá)到機房的接地與防雷保護。第二，以機房為整體進(jìn)行接地，以確保機房整體運行的安全與穩(wěn)定。通過這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)屏蔽保護，以確保機房內(nèi)的電磁可以得到較優(yōu)的兼容效果。

為確保機房正常工作，需要設(shè)置接地裝置，設(shè)備也需要進(jìn)行保護和接地。只有中性點不接地時，設(shè)備接地才能得到保護。一般來說，保護接地線中不存在電流流動，即使有，也是極小電量的泄漏電流，故無需在保護接地線上裝備壓降。當(dāng)通信機房的設(shè)備和保護接地線相連的情況下，部件金屬表面可以自動接地，使機房內(nèi)的設(shè)備平穩(wěn)工作，避免漏電或過電故障。與地面相連的機房的所有部件，都可以通過該方式避免漏電影響。機房設(shè)備避免被電場影響的主要原由為這些設(shè)備通常具備屏蔽靜電的裝置。理論上，屏蔽電磁的電線不需要接地。然而，如果不接地，發(fā)生的靜電耦合會產(chǎn)生靜電屏蔽現(xiàn)象。因此，屏蔽補償導(dǎo)線接地仍應(yīng)實施。

2 通信機房接地裝置的設(shè)計及施工技術(shù)

2.1 防雷接地裝置施工

當(dāng)前的高層建筑基本安有防雷接地的相關(guān)裝置，采用較多的有防雷網(wǎng)與避雷器。兩者通常結(jié)合使用，并根據(jù)情況在不同的位置布設(shè)不同的接地裝置類別。兩者的核心部件均為接閃器。

在進(jìn)行防雷網(wǎng)施工作業(yè)時，員工需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行施工作業(yè)，將網(wǎng)鋪設(shè)在更易遭受雷擊的機房屋頂或房屋角落。網(wǎng)格的大小將結(jié)合機房的建筑類別設(shè)計。鋪設(shè)時，需要考慮面積因素，一般不超過100 m2。形狀優(yōu)選四方塊，但這不是強制規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，項目施工者可結(jié)合實際情況挑選形狀。如果機房的建筑材料上有必要安裝避雷針，那么全部避雷針都應(yīng)連接到避雷帶上[1]，以確保不被雷電損害。目前，市面上的避雷器種類較多，廣泛使用的是氧化鋅類型和保護間隙類型。

此外，在防雷網(wǎng)鋪設(shè)期間，應(yīng)結(jié)合設(shè)計需要確保位置的準(zhǔn)確度、牢固度和耐腐蝕度，確保彎曲半徑和網(wǎng)格大小符合需要。針對建筑上的變形縫，還應(yīng)進(jìn)行補償設(shè)計，且支架之間的間距應(yīng)相對均勻。網(wǎng)格所組成的避雷線在彎曲角度應(yīng)大于90°，彎曲總半徑應(yīng)大于圓鋼直徑的10倍。

2.2 引下線施工

引下線是通信機房防雷體系核心的組成部分。在實際施工中，一個通信機房的引下線需要多于2根。鋪設(shè)時，需繞著機房的四周一對一鋪設(shè)，且相鄰兩根的距離不超過18 m。當(dāng)僅將機房周圍的主柱或鋼柱用作引下線時，可參考跨度情況鋪設(shè)，但相鄰兩根之間的距離仍不能超過18 m。如果通過主筋做引下線時，應(yīng)按設(shè)計找好全部主筋所在點，通過油漆標(biāo)注，按需要焊接試驗點。當(dāng)鋼筋被串聯(lián)焊直至到頂時，再焊接引下線。這個過程中，串聯(lián)的距離應(yīng)大于6 m。在這一環(huán)節(jié)施工結(jié)束后，需聘請專業(yè)人員進(jìn)行隱檢，并做好檢查記錄。

3 通信機房接地裝置的施工技術(shù)要點

3.1 施工準(zhǔn)備

通信機房的接地裝置在施工中的接地體可分為人工、深基礎(chǔ)和板鋼筋3種類型。第一種要保證接地裝置所安裝的地方?jīng)]有其他物品，并搞好清潔衛(wèi)生。第二種需要注意材料的選擇，應(yīng)根據(jù)具體需要針對性選擇。第三種需要保障板鋼筋與其他部件的緊密連接。準(zhǔn)備工作主要包括：機房外部需要腳手架與配套爬梯，確保員工施工；柱筋按照設(shè)計要求完成捆綁。此外，應(yīng)結(jié)合設(shè)計需求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，挑選合適的裝置鍍層材料。一般選擇鍍鋅以及鉛包鋼，在施工中防護鍍層不被磨損。此外，施工過程中涉及到乙炔、電焊條以及銀粉等危險物品，需要注意施工的安全性和鍍層質(zhì)量，確保接地裝置符合設(shè)計要求[2]。

3.2 通信機房防雷接地裝置施工的工藝流程

施工前，通過制定有針對性的、科學(xué)的工藝流程，才能實現(xiàn)接地裝置的設(shè)計效果。比如，在定位接地體和接地干線的時候，實時規(guī)劃引下線的隱蔽鋪設(shè)。敷設(shè)時，注意施工細(xì)節(jié)，設(shè)置針對的雷電防護區(qū)與均壓環(huán)。在支架安裝正確的基礎(chǔ)上，有效安裝防雷網(wǎng)和避雷針。此外，需注意具體細(xì)節(jié)要求。以接地體舉例，常規(guī)的埋深需要把握在1 m以內(nèi)，實際中必須大于等于此數(shù)據(jù)。角鋼與鋼管需垂直配置。不良天氣時，接地裝置的焊接環(huán)節(jié)需除銹后做防腐處置。

3.3 排除外界干擾

設(shè)計施工中，一般由3個主要部分：變壓器保護裝置、接地導(dǎo)體和電氣保護部件。目前，行業(yè)對通信機房安全設(shè)計要求提高，需結(jié)合機房的實際設(shè)計目標(biāo)、結(jié)構(gòu)特征和客戶們的個性化需求選擇可行的方法和手段。

3.4 接地的方法

完工檢測時，接地電阻應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)，保證所測數(shù)據(jù)小于1 Ω。如果不符合要求，需要添加人工接地端的辦法修正數(shù)據(jù)。由前文知，鋼筋焊接要求大于6 m，還應(yīng)大于6倍的直徑長。焊接時要按質(zhì)按量進(jìn)行，保障鋼筋的強度和密度在焊接處也符合設(shè)計規(guī)范，防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷、焊渣等問題而影響后續(xù)接地效果。如果使用烤漆等技術(shù)，還要進(jìn)行防腐處理，且在完成焊接后，使用記號筆進(jìn)行標(biāo)注，確保接地裝置能夠穩(wěn)定、長久有效[3]。

此外，在接地方法的選擇上，包括多點接地和一點接地兩種，如圖1所示，左側(cè)為多點接地，右側(cè)為一點接地。在高頻下，一點接地中的通信機房中設(shè)備上的點位與接地點有所區(qū)別，通常存在一些不確定的電壓，如圖2所示。

圖1 接地方式

圖2 高頻一點接地的等效電路

3.5 接地裝置的材料選擇

接地體材料的選擇十分重要，即在其他條件相同的情況下，挑選導(dǎo)電能力更強、更耐腐蝕的材料。由于接地裝置有部分在地下，采用鋼材易腐蝕，極大地降低了其使用年限。所以，實際中通常挑選新的耐腐蝕材料代替鋼，如銅、鋁等有色金屬的復(fù)合材料或?qū)щ娦院?、穩(wěn)定性高以及不易腐蝕的非金屬材料。其中，石墨具有耐高溫、化學(xué)性能穩(wěn)定、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，被廣泛使用，取代了鋼鐵和有色金屬的使用程度，降低了通信機房電氣建設(shè)的成本。

4 結(jié) 論

在通信機房電氣施工中，做好接地裝置可以保障其運行安全。設(shè)計施工中，選擇材料和設(shè)備采購時要結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照設(shè)計進(jìn)行操作、質(zhì)量檢查，以更好地完成通信機房的接地工作。