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,所以對安全性要求比較高,設(shè)計人員必須優(yōu)化防雷接地設(shè)計,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。本文對智能建筑弱電系統(tǒng)接地的基本設(shè)計進行了介紹,還對設(shè)計過程中需要掌握的要點進行了分析,希望對設(shè)計人員提供一定參考價值。
關(guān)鍵詞:智能建筑;弱電系統(tǒng);接地設(shè)計
1 前言
智能建筑這類工程項目,需要做好設(shè)計方案優(yōu)化工作,尤其是防雷設(shè)計,設(shè)計人員必須根據(jù)工程實際,對設(shè)計方案進行反復(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)量問題。雷電是一種物理反應(yīng),其會產(chǎn)生靜電感應(yīng)、高溫高熱以及電磁輻射,這些電荷對建筑電氣設(shè)備有著一定影響,通過優(yōu)化防雷設(shè)計,可以降低輻射的影響力。如果只能建筑的防雷設(shè)計不過關(guān),很可能影響建筑網(wǎng)絡(luò)信號,而且會使建筑內(nèi)電氣設(shè)備遭到損壞,影響其運行的穩(wěn)定性,為了避免這類問題發(fā)生,設(shè)計人員一定要做好弱電系統(tǒng)防雷接地設(shè)計。
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,這些電氣通路會在建筑表面形成電氣屏幕,從而保護建筑內(nèi)的電氣設(shè)備不會受到損壞。電氣屏幕的主要作用是防止雷擊電流從此危險電位,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)進行多點連接,這種聯(lián)合接地的方式,有助于防止雷電反擊。下面筆者對聯(lián)合接地的方式進行簡單介紹。
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,其中接地電阻越低,電流的流動速度越快,為了降低電位變動對電氣設(shè)備的干擾,設(shè)計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。
在進行聯(lián)合地網(wǎng)設(shè)計時,需要遵照一定原則,即聯(lián)合地網(wǎng)布置與連通時,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行焊接連通,聯(lián)合地網(wǎng)連通點至少需要2點,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)實際要求進行調(diào)整,如果條件允許,可以利用電纜溝槽對扁鋼進行連通。
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。接地引入線長度一般不超過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(機房)的垂直走線架附近合適的位置,也可安裝在機房活動地板下。
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)管進行較長導(dǎo)管放置,如果一定要用鋼導(dǎo)管,則可以通過“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)來消除電感。接地連接線與一組機柜間,用適當長度的接地銅排連接,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度。
2.6 機房內(nèi)的接地與連接要求
機房內(nèi)各設(shè)備的電源工作地線與設(shè)備外殼是否進行短連,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、機架等,應(yīng)與接地分匯集排進行連接。設(shè)備及系統(tǒng)之間各類信號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)備的金屬機架(殼)保持良好的電氣接觸。走線架在安裝連接時,承擔電氣通路的金屬構(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,如果聚集量過大,會對用電設(shè)備產(chǎn)生不良的影響,所以,優(yōu)化防靜電接地設(shè)計,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,需要在建筑結(jié)構(gòu)周圍設(shè)置4個接地體,而接地體與地網(wǎng)線相連的位置,還需要設(shè)置檢測點,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),對降低聚集靜電荷對用電設(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,同時為了安全起見,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,建筑運轉(zhuǎn)對設(shè)備的要求也越來越高,機房數(shù)量與設(shè)備數(shù)量都會大大增加,相互磁場也更加紊亂,干擾更加明顯,因此,優(yōu)化智能建筑及機房的防靜電接地設(shè)計,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
對智能建筑進行弱電接地設(shè)計,不但可以增強建筑的防雷電功能,還能降低外界因素對電氣設(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)功能越來越多,電氣設(shè)備的性能也越來越強,如果設(shè)計人員沒有做好防雷接地系統(tǒng)的優(yōu)化工作,很容易增加磁場的干擾性,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,還可以降低雷電對建筑功能的影響。
參考文獻
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